考點23 細胞的分化和細胞的全能性1細胞分化（1）概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。（2）特點：普遍性、持久性、穩(wěn)定性和不可逆性。（3）實質(zhì)：在個體發(fā)育過程中，不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。（4）意義2細胞的全能性（1）概念：已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。（2）實例（3）干細胞：動物和人體內(nèi)少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞。（4）把實例與相應(yīng)的原理或過程連線考向一 細胞分化1下列有關(guān)細胞分化的敘述，正確的是A細胞分化使細胞結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變B分化的細胞核體積變大，代謝增強C細胞分化是基因發(fā)生突變的結(jié)果D細胞分化增強了細胞的增殖能力【參考答案】A胞的增殖能力， D錯誤。歸納整合圖解法展示細胞分化的機理2如圖所示為來自同一人體的4 種細胞，下列敘述錯誤的是A雖然來自同一人體，但各細胞中遺傳物質(zhì)含量并不相同B雖然各細胞的生理功能不同，但都能產(chǎn)生ATPC雖然各細胞大小不同，但細胞中所含的蛋白質(zhì)種類相同D雖然各細胞中攜帶的基因相同，但進行表達的基因不同【答案】C【解析】雖然來自同一人體，但各細胞中遺傳物質(zhì)含量并不相同，如卵細胞中的核DNA含量減半，A正確；雖然各細胞的生理功能不同，但都能進行細胞呼吸產(chǎn)生ATP，B正確；圖中看出，細胞已經(jīng)發(fā)生分化，由于基因的選擇性表達，導致細胞中含有的蛋白質(zhì)種類不完全相同，C錯誤；雖然各細胞中攜帶的基因相同，但進行表達的基因不同，D正確?？枷蚨?細胞全能性的判斷3下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的生物學過程是A造血干細胞形成各種血細胞B花藥經(jīng)離體培養(yǎng)得到單倍體植株C克隆羊“多利”的誕生D棉花根尖細胞經(jīng)誘導形成幼苗【參考答案】D規(guī)律總結(jié)區(qū)分細胞分化與全能性的標志（1）細胞分化的標志在所有細胞中都表達的基因，與細胞分化無關(guān)，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能證明細胞已經(jīng)發(fā)生分化；只有在特定細胞中選擇性表達的基因控制細胞分化，如胰島素基因、血紅蛋白基因可以證明細胞發(fā)生了分化。（2）判斷體細胞全能性的標志由體細胞發(fā)育成一個個體能證明體細胞的全能性。判斷體細胞是否具有全能性的標志是看起點和終點，起點是“已分化的體細胞”，終點是發(fā)育成“個體”。4某實驗室做了如圖所示的實驗研究，下列相關(guān)敘述正確的是A肝細胞、神經(jīng)細胞、上皮細胞等細胞中都有與細胞癌變有關(guān)的基因B與纖維母細胞相比，經(jīng)過程a形成的誘導干細胞的全能性較低C過程b是誘導干細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程D上述細胞中具有細胞周期的是誘導干細胞和神經(jīng)細胞【答案】A【解析】正常細胞中都有原癌基因和抑癌基因；誘導干細胞的全能性比纖維母細胞高；過程b是誘導干細胞的分化過程，細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)發(fā)生穩(wěn)定性差異，遺傳物質(zhì)并未改變；具有細胞周期的是能進行連續(xù)分裂的細胞，神經(jīng)細胞是高度分化的細胞，已失去了分裂能力?？枷蛉?干細胞的特征與應(yīng)用5關(guān)于人體造血干細胞的敘述，錯誤的是A造血干細胞與成熟紅細胞中的酶存在差異B造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程是可逆的C健康成年人的造血干細胞主要存在于其骨髓中D造血干細胞仍具有分裂和分化能力【參考答案】B歸納拓展關(guān)于干細胞的2點提醒（1）干細胞就是“什么都能干、干什么都可以”的細胞，能增殖、能分化。（2）干細胞的應(yīng)用：醫(yī)學上，干細胞的研究為器官移植提供了新的思路，因為自體干細胞移植通常不會引起免疫排斥反應(yīng)；另外，干細胞的研究為癌癥、癲癇、糖尿病等疾病的根治帶來了希望。6研究人員發(fā)現(xiàn)“人視網(wǎng)膜色素上皮組織也存在神經(jīng)干細胞”，對此種干細胞進行培養(yǎng)后能得到多種細胞(如圖所示)。下列敘述正確的是A圖中所示過程中不發(fā)生DNA分子的復制B圖中各種不同細胞的RNA和蛋白質(zhì)完全不同C各種細胞功能的不同決定了其具有不同的結(jié)構(gòu)D分化后的細胞中某些細胞器的數(shù)量會有差異【答案】D1下列有關(guān)細胞分化的敘述，正確的是干細胞是一類未分化的細胞，不能分裂和分化高度分化的植物細胞不再具有全能性某些已分化的細胞仍具有分裂和分化能力細胞分化的實質(zhì)是基因在時間和空間上的選擇性表達A BC D2細胞分化中能發(fā)生的事件有翻譯 基因重組 解旋 脫氧核苷酸序列改變A BC D3有人把能夠在所有細胞中表達、維持細胞基本生命活動所必需的基因稱為“管家基因”，而把只在特定細胞中表達的基因稱為“奢侈基因”。以下相關(guān)說法正確的是AATP水解酶、膜蛋白、血紅蛋白都是管家基因的表達產(chǎn)物B根尖分生區(qū)細胞分化形成成熟區(qū)細胞過程中，奢侈基因的遺傳信息改變C人的RNA聚合酶基因和抗體基因都屬于管家基因D細胞分化是奢侈基因選擇性表達的結(jié)果4促紅細胞生長素（EPO）是一種糖蛋白類激素，主要由腎臟合成，被國際奧委會確定為興奮劑。注射EPO可以促進造血干細胞分化為紅細胞，但會抑制自身EPO的產(chǎn)生。下列有關(guān)敘述錯誤的是A造血干細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達B紅細胞的相對表面積越大，其物質(zhì)運輸效率越高C參與腎臟細胞合成并分泌EPO的具膜細胞器有4種D長期使用超劑量EPO的運動員，在停用后更容易出現(xiàn)貧血癥狀5下列實例可以說明細胞具有全能性的是A皮膚被劃破后，傷口重新愈合 B蜥蜴受攻擊斷尾后重新長出尾部C造血干細胞增殖分化產(chǎn)生各種血細胞 D胡蘿卜組織塊經(jīng)離體培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株6研究表明myoD基因在黃顙魚雌雄成體的心、腦、肌肉等不同組織中均有表達，在肌肉組織中表達量最高。下列分析正確的是AmyoD基因在肌肉組織中表達量最高，說明肌肉細胞的分化程度最高B心、腦、肌肉細胞中DNA和RNA相同，但蛋白質(zhì)種類不一定相同CmyoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達量不同，可能導致雌雄個體出現(xiàn)生長差異D通過檢測組織細胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表達，可確定細胞是否分化7上海生命科學研究院誘導人成纖維細胞重編程為肝細胞(hiHep細胞)獲得成功，hiHep細胞具有肝細胞的許多功能，包括分泌血清白蛋白、積累糖原、代謝藥物等。下列相關(guān)敘述中不正確的是A該項成果表明，分化了的細胞其分化后的狀態(tài)是可以改變的B人成纖維細胞與hiHep細胞的核DNA完全相同C人成纖維細胞重編程為hiHep細胞，并未體現(xiàn)細胞的全能性DhiHep細胞通過主動運輸方式將血清白蛋白運出細胞8哺乳動物紅細胞的部分生命歷程如圖所示，圖中除成熟紅細胞外，其余細胞中均有核基因轉(zhuǎn)錄的RNA。下列敘述錯誤的是A成熟紅細胞在細胞呼吸過程中不產(chǎn)生二氧化碳B網(wǎng)織紅細胞仍然能夠合成核基因編碼的蛋白質(zhì)C造血干細胞與網(wǎng)織紅細胞中基因的執(zhí)行情況不同D成熟紅細胞衰老后控制其凋亡的基因開始表達9取人體不同類型的細胞，檢測其基因組成及基因表達情況，結(jié)果如下表所示（+表示存在，-表示不存在），則下列關(guān)于1、2、3的敘述錯誤的是細胞呼吸酶基因呼吸酶促性腺激素釋放激素基因促性腺激素釋放激素胰島素基因胰島素1+-2+-+3-+-A1細胞分泌的激素與機體滲透壓調(diào)節(jié)有關(guān)B2細胞的分泌過程可受1細胞的調(diào)節(jié)C3細胞可以進行有機物的徹底氧化分解D3形成過程中存在基因的選擇性表達10干細胞中c­Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct­等基因處于活躍表達狀態(tài)，Oct­的精確表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關(guān)重要的?？茖W家利用逆轉(zhuǎn)錄病毒，將Oct­、Sox2、c­Myc和Klf4四個關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入高度分化的體細胞內(nèi)，讓其重新變成一個多功能iPS細胞(如圖所示)。請分析回答下列問題：（1）Oct­基因在高度分化的細胞中處于_狀態(tài)。依據(jù)圖示的原理，體細胞癌變是_等基因異常表達的結(jié)果；細胞凋亡是在圖中_等基因控制下的細胞_的過程。（2）研究人員利用小鼠體細胞誘導形成的iPS細胞，進一步誘導又獲得了心肌細胞、血管平滑肌細胞等多種組織細胞，iPS細胞的這種變化過程稱作_。11（2018·江蘇卷）人體骨髓中存在少量屬于多能干細胞的間充質(zhì)干細胞（MSC），下圖為MSC分裂、分化成多種組織細胞的示意圖，下列敘述錯誤的是A組織細胞中的DNA和RNA與MSC中的相同BMSC不斷增殖分化，所以比組織細胞更易衰老CMSC中的基因都不能表達時，該細胞開始凋亡D不同誘導因素使MSC分化形成不同類型的細胞12（2016·新課標II卷)在細胞的生命歷程中，會出現(xiàn)分裂、分化等現(xiàn)象。下列敘述錯誤的是A細胞的有絲分裂對生物性狀的遺傳有貢獻B哺乳動物的造血干細胞是未經(jīng)分化的細胞C細胞分化是細胞內(nèi)基因選擇性表達的結(jié)果D通過組織培養(yǎng)可將植物葉肉細胞培育成新的植株1【答案】D，故選D。2【答案】C【解析】細胞分化過程中會進行基因的選擇性表達，即會發(fā)生轉(zhuǎn)錄與翻譯過程，而轉(zhuǎn)錄過程中會發(fā)生DNA的解旋，、正確；基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而細胞分化過程中不進行減數(shù)分裂，也不會進行基因重組，錯誤，細胞分化是基因的選擇性表達，不會改變生物的遺傳信息，脫氧核苷酸序列也不會改變，錯誤。故選C。3【答案】D【解析】ATP水解酶、膜蛋白都是管家基因的表達產(chǎn)物，而血紅蛋白基因只在紅細胞中表達，因此血紅蛋白是奢侈基因表達的產(chǎn)物，A錯誤；細胞從未分化狀態(tài)分化為成熟細胞的過程中，細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)攜帶的遺傳信息一般不會改變，B錯誤；人的RNA聚合酶基因可在所有細胞中表達，屬于管家基因，而抗體基因只在漿細胞中表達，屬于奢侈基因，C錯誤；細胞分化是奢侈基因選擇性表達的結(jié)果，D正確。4【答案】C【解析】細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，A正確；紅細胞的相對表面積越大，其物質(zhì)運輸效率越高，B正確；促紅細胞生長素（EPO）是一種糖蛋白類激素，合成與分泌過程為：核糖體合成蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行粗加工高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質(zhì)細胞膜，參與腎臟細胞合成并分泌EPO的具膜細胞器有3種，C錯誤；EPO可以促進造血干細胞分化為紅細胞，長期服用EPO可能導致腎臟自身產(chǎn)生EPO機能下降，停用后，紅細胞數(shù)目較少，更容易出現(xiàn)貧血癥狀，D正確。5【答案】D【解析】皮膚被劃破后，傷口重新愈合屬于細胞的分裂和分化，A錯誤；蜥蜴受攻擊斷尾后重新長出尾部屬于細胞的增殖和分化，B錯誤；造血干細胞增殖分化產(chǎn)生各種血細胞，并沒有形成完整的個體，不能體現(xiàn)細胞的全能性，C錯誤；胡蘿卜組織塊經(jīng)過離體培養(yǎng)產(chǎn)生完整植物，體現(xiàn)植物細胞的全能性，D正確。6【答案】C【解析】不同細胞中基因是選擇性表達的，myoD基因在肌肉組織中表達量最高，不能說明該細胞分化程度最高，A錯誤；心、腦、肌肉細胞中DNA相同，但是RNA和蛋白質(zhì)不完全相同，B錯誤；myoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達量不同，可能導致雌雄個體出現(xiàn)生長差異，C正確；所有細胞中呼吸酶基因都表達，因此不能通過檢測組織細胞的呼吸酶基因是否表達確定細胞是否分化，D錯誤。7【答案】D白蛋白是大分子物質(zhì)，因此hiHep細胞是通過胞吐的方式將血清白蛋白運出細胞的，D項錯誤。8【答案】D【解析】成熟紅細胞沒有線粒體，不能進行有氧呼吸，但能進行無氧呼吸，在無氧呼吸過程中不產(chǎn)生二氧化碳，A正確；網(wǎng)織紅細胞中有核基因轉(zhuǎn)錄的RNA，仍然能夠合成核基因編碼的蛋白質(zhì)，B正確；網(wǎng)織紅細胞來源于造血干細胞的分化，細胞分化過程中由于基因的選擇性表達，因此造血干細胞與網(wǎng)織紅細胞中基因的執(zhí)行情況不同，C正確；成熟紅細胞不具有細胞核與線粒體，因此細胞內(nèi)沒有基因，也就沒有凋亡基因的表達，D錯誤。9【答案】C【解析】1細胞能分泌促性腺激素釋放激素，所以是下丘腦細胞，其可以分泌抗利尿激素，而抗利尿激素可以參與滲透壓調(diào)節(jié)，A正確。2細胞可以分泌胰島素，說明是胰島B細胞，胰島B細胞受下丘腦某一神經(jīng)的調(diào)節(jié)，B正確。3細胞沒有任何基因，含有呼吸酶，說明是成熟紅細胞，成熟紅細胞只能進行無氧呼吸，即不能進行有機物的徹底氧化分解，C錯誤。成熟紅細胞形成的過程中存在基因的選擇性表達，D正確。10【答案】（1）未表達(或沉默) c­Myc、Klf4 c­Myc、Klf4、Fas 程序性死亡（2）細胞分化【解析】（1）通過圖示可以推測，在高度分化的體細胞中，Oct­基因處于未表達狀態(tài)或沉默狀態(tài)。c­Myc、Klf4基因分別為原癌基因和抑癌基因，它們異常表達時高度分化的體細胞可以變?yōu)槟[瘤細胞；在c­Myc、Klf4、Fas等基因的控制下，細胞發(fā)生程序性死亡，引起細胞凋亡。（2）iPS細胞類似胚胎干細胞，誘導其獲得心肌細胞、血管平滑肌細胞等多種組織細胞的過程屬于細胞分化。11【答案】ABC【解析】組織細胞中的DNA與MSC細胞中的DNA相同，但是RNA不同，A錯誤；組織細胞是MSC細胞增殖分化形成的，因此組織細胞比MSC細胞更容易衰老，B錯誤；當MSC中的基因都不能表達時，說明該細胞早就已經(jīng)開始凋亡了，C錯誤；不同誘導因素能夠使MSC分化形成不同類型的細胞，D正確。12【答案】B 10