考点一 细胞的分化与全能性
1.细胞分化
(1)概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)特点:普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。
(3)实质:在个体发育过程中,不同细胞中遗传信息的执行情况不同。 ①生物个体发育的基础??
(4)意义?②使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于
?? 提高各种生理功能的效率2.细胞的全能性
(1)概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。 ①植物组织培养实验说明植物细胞具有全能性??
(2)实例?②克隆羊多利的培育成功说明已分化的动物体
?? 细胞的细胞核具有全能性
(3)干细胞:动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。 (4)把实例与相应的原理或过程连线
[诊断与思考]
1.判断下列说法的正误
(1)造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同( √ ) (2)细胞分化过程中不进行基因表达( × )
(3)分化不会改变遗传物质,故同一个体不同细胞中遗传物质数量一定相等( × ) (4)所有干细胞都要发生分化( × ) (5)分化程度高的细胞其全能性一定低( × )
2.下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态,请思考:
(1)上述基因属于管家基因(基因产物是维持细胞基本生命活动所必需)的是a,属于奢侈基因(基因产物赋予不同细胞特异性的生理功能)的是b、c、d。 (2)这三种细胞是否包括红细胞?细胞A、B分别是什么细胞?
提示 这三种细胞“血红蛋白基因”均不能表达,不包括红细胞;A细胞可产生“胰岛素”,应为胰岛B细胞;B细胞可产生“生长激素”,应为垂体细胞。
(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子,则其杂交带状况如何?若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA,其杂交带状况如何?
提示 A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因,但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA,故用胰岛素基因作探针,三类细胞均可形成杂交带,但改为检测胰岛素基因的mRNA,则只有A细胞能产生杂交带。
3.请从分子和细胞水平说出细胞分化不变和改变的分别是什么?
? 提示 细胞分化?mRNA、蛋白质的种类
?改变细胞的形态、结构和功能
?DNA、tRNA、rRNA?不变?
??细胞的数目
?????
4.细胞全能性的表达需要哪些条件?
提示 (1)离体(必要条件);(2)一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等);(3)激素:其中生长素与细胞分裂素对植物细胞全能性表达至关重要;(4)适宜的条件(适宜的温度、pH等)。
题组一 从发生的过程与特点把握细胞分化
1.(2014·新课标Ⅱ,2)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是( )
A.二者所处的细胞周期不同
B.二者合成的特定蛋白不同 C.二者所含有的基因组不同 D.二者核DNA的复制方式不同 答案 B
解析 A项,神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞,不再进行分裂,不存在细胞周期。B项,同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同,源于基因的选择性表达,即在不同的时间和空间条件下合成了不同的蛋白质,因此二者合成的特定蛋白不同。C项,同一动物个体的所有体细胞都是通过受精卵的分裂和分化形成的,因此所含的基因组相同。D项,DNA的复制方式是半保留复制,因此二者核DNA的复制方式相同。
2.如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段,有关叙述正确的是( )
A.细胞甲的分裂能力最强,分化程度最高 B.过程①②中均发生了遗传物质的改变 C.T细胞与B细胞内所含的基因不同 D.淋巴因子作用于膜受体后即被灭活 答案 D
解析 细胞甲的分裂能力强,分化程度低,A错误;①过程为有丝分裂,②过程为细胞分化,这两个过程中均不发生遗传物质的改变,B错误;T细胞与B细胞所含的基因相同,C错误;淋巴因子在发挥作用后即被灭活,D正确。
3.(2015·江苏,6)下图所示为来自同一人体的4种细胞,下列叙述正确的是( )
A.因为来自同一人体,所以各细胞中的DNA含量相同 B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同 C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同 D.虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同 答案 C
解析 A项错,卵细胞核DNA数是其他体细胞核DNA数的一半;B项错,除卵细胞外,其他体细胞携带的核基因相同,由于基因的选择性表达,各细胞的形态和功能不同;C项对,活细胞中含量最多的化合物都是水;D项错,不同细胞吸收葡萄糖的方式可能不同,有的为
主动运输,有的为协助扩散。 题组二 细胞全能性的判断
4.(2014·上海,5)植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因素是( ) A.细胞膜 C.线粒体 答案 B
解析 细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。因此,植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因素是细胞核。
5.某实验室做了下图所示的实验研究,下列相关叙述正确的是( )
甲小鼠的纤维母细胞――→诱导干细胞――→肝细胞、神经细胞、上皮细胞等 aA.肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中都有与细胞癌变有关的基因 B.与纤维母细胞相比,经过程a形成的诱导干细胞的全能性较低 C.过程b是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程 D.上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞 答案 A
解析 正常细胞中都有原癌基因和抑癌基因;诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高;过程b是诱导干细胞的分化过程,细胞的形态、结构发生稳定性差异,遗传物质并未改变;具有细胞周期的是能进行连续分裂的细胞,神经细胞是高度分化的细胞,已失去了分裂能力。 题组三 理解干细胞的特征与应用
6.(2015·海南,6)关于人体造血干细胞的叙述,错误的是( ) A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异 B.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的 C.健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中 D.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同 答案 B
解析 造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异,例如造血干细胞含有与细胞分裂相关的酶,成熟红细胞不含有,A项正确;造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是不可逆的,B项错误;健康成年人的造血干细胞主要储存在骨髓中,C项正确;红细胞的寿命大约为120天,而白细胞寿命长短不一,大部分白细胞的寿命只有几天,D项正确。 7.如图表示人体内干细胞的增殖分化。下列有关叙述正确的是( )
诱导基因
b
B.细胞核 D.叶绿体

