6-2-細(xì)胞的分化(2019人教版必修1)(解析版)

6.2細(xì)胞的分化核心知識(shí)梳理核心知識(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)(一)細(xì)胞分化及其意義1．含義在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)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(guò)程。2．特點(diǎn)(連線)3．意義(1)生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。(2)使細(xì)胞趨向?qū)ｉT化。有利于提高各種生理功能的效率。4．原因細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同。知識(shí)點(diǎn)(二)細(xì)胞的全能性1．細(xì)胞的全能性概念細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。2．植物細(xì)胞的全能性(1)高度分化的植物細(xì)胞仍具有全能性。(2)應(yīng)用①通過(guò)植物組織培養(yǎng)，快速繁殖花卉和蔬菜等作物。②拯救瀕危物種。3．動(dòng)物細(xì)胞的全能性(1)已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。(2)目前，還沒(méi)有成功地將單個(gè)已分化的動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個(gè)體。4．干細(xì)胞(1)特點(diǎn)①具有分裂和分化能力。②在動(dòng)物和人體內(nèi)，數(shù)量很少。(2)舉例：人骨髓中的許多造血干細(xì)胞能通過(guò)增殖和分化不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。課后培優(yōu)練課后培優(yōu)練級(jí)練培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．下列有關(guān)細(xì)胞分化的敘述，錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞分裂能力隨細(xì)胞分化程度的提高而減弱B．哺乳動(dòng)物造血干細(xì)胞分化為成熟紅細(xì)胞的過(guò)程不可逆C．細(xì)胞分化過(guò)程中蛋白質(zhì)種類和數(shù)量未發(fā)生改變D．細(xì)胞分化過(guò)程中，不同類型細(xì)胞的細(xì)胞器數(shù)量存在差異【答案】C【解析】通常細(xì)胞分化程度越高，分裂能力越弱，A不符合題意；細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)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(guò)程；細(xì)胞分化具有普遍性、持久性、穩(wěn)定性和不可逆性，B不符合題意；細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，使不同細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量出現(xiàn)差異，C符合題意；細(xì)胞分化過(guò)程中，細(xì)胞的功能發(fā)生差異，因此不同類型細(xì)胞的細(xì)胞器數(shù)量存在差異，D不符合題意。2．在個(gè)體發(fā)育中，通過(guò)細(xì)胞增殖增加細(xì)胞數(shù)目，通過(guò)細(xì)胞分化增加細(xì)胞種類。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A．同—個(gè)體的不同細(xì)胞具有相同的遺傳信息，但遺傳信息的執(zhí)行情況不同B．植物根尖細(xì)胞中無(wú)葉綠體，故用根尖細(xì)胞不能培養(yǎng)出含葉綠體的植物體C．有絲分裂間期完成的DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，均在細(xì)胞核中進(jìn)行D．細(xì)胞分化過(guò)程中，細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能以及遺傳物質(zhì)均發(fā)生穩(wěn)定性的變化【答案】A【解析】同一個(gè)體的不同細(xì)胞都是由同一個(gè)受精卵分裂、分化形成的，都具有相同的遺傳信息，但遺傳信息的執(zhí)行情況不同，A正確；植物根尖細(xì)胞中無(wú)葉綠體，但含有控制葉綠體合成的相關(guān)遺傳物質(zhì)，因此用根尖細(xì)胞能培養(yǎng)出含葉綠體的植物體，B錯(cuò)誤；有絲分裂間期DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的轉(zhuǎn)錄過(guò)程均在細(xì)胞核中完成，而蛋白質(zhì)合成的翻譯過(guò)程在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上完成，C錯(cuò)誤；細(xì)胞分化過(guò)程中，其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能均發(fā)生穩(wěn)定性的變化，但遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。3．下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，正確的是()A．植物體只有高度分化的體細(xì)胞才具有全能性B．人體成熟紅細(xì)胞在一定條件下可以體現(xiàn)出全能性C．植物細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性D．高度分化的植物細(xì)胞隨時(shí)可以表現(xiàn)出全能性【答案】C【解析】植物體內(nèi)的活細(xì)胞都具有全能性，A錯(cuò)誤；人體成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和線粒體，沒(méi)有DNA，所以沒(méi)有全能性，B錯(cuò)誤；細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性，C正確；高度分化的植物細(xì)胞在離體和適宜的條件下可以表現(xiàn)出全能性，D錯(cuò)誤。4．2017年11月27日，世界上首只體細(xì)胞克隆猴“中中”誕生，12月5日第二只體細(xì)胞克隆猴“華華”誕生，該成果標(biāo)志著中國(guó)率先開(kāi)啟了以體細(xì)胞克隆猴作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的新時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在非人靈長(zhǎng)類研究領(lǐng)域由國(guó)際“并跑”到“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述錯(cuò)誤的是()A．克隆猴“中中”和“華華”的誕生證明了動(dòng)物細(xì)胞具有全能性B．細(xì)胞具有全能性的根本原因是細(xì)胞內(nèi)含有一套本物種個(gè)體發(fā)育所需的全部遺傳信息C．斯圖爾德的胡蘿卜韌皮部細(xì)胞的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明植物細(xì)胞具有全能性D．植物體細(xì)胞分化程度越高，它的全能性越低【答案】A【解析】克隆猴“中中”和“華華”的誕生證明了動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，A錯(cuò)誤；細(xì)胞具有全能性的根本原因是細(xì)胞內(nèi)含有一套本物種個(gè)體發(fā)育所需的全部遺傳信息，B正確；斯圖爾德的胡蘿卜韌皮部細(xì)胞的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明植物細(xì)胞具有全能性，C正確；植物體細(xì)胞分化程度越高，它的全能性越低，D正確。5．如圖為人體某早期胚胎細(xì)胞所經(jīng)歷的生長(zhǎng)發(fā)育階段示意圖，圖中甲、乙、丙、丁、戊為各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞，a、b表示細(xì)胞所進(jìn)行的生理過(guò)程。下列敘述正確的是()①a過(guò)程是有絲分裂，b過(guò)程是細(xì)胞分化②乙和丙的染色體組成不同③丁與戊因遺傳物質(zhì)不同而發(fā)生分化④甲、乙、戊中的蛋白質(zhì)不完全相同A．②③④ B．①②C．①④ D．③④【答案】C【解析】由題圖可知，a過(guò)程為細(xì)胞有絲分裂，b過(guò)程為細(xì)胞分化；乙、丙的染色體組成是相同的；b過(guò)程為細(xì)胞分化，其實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，遺傳物質(zhì)不會(huì)發(fā)生變化，但蛋白質(zhì)不完全相同。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練1.下列四幅圖表示人體細(xì)胞的生命現(xiàn)象,其中一定屬于細(xì)胞分化的是()【答案】D【解析】在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中,由一個(gè)或一種細(xì)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(guò)程叫細(xì)胞分化,其結(jié)果是細(xì)胞的種類增加。圖中A屬于細(xì)胞生長(zhǎng),B屬于細(xì)胞分裂,C屬于受精作用,D屬于細(xì)胞分化。2.下列關(guān)于細(xì)胞分化的敘述,不正確的是()A.是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果B.是生物界中普遍存在的現(xiàn)象C.有利于提高多細(xì)胞生物體各種生理功能的效率D.由于細(xì)胞分化肌細(xì)胞中已經(jīng)不存在血紅蛋白基因了【答案】D【解析】細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),A正確;細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的現(xiàn)象,B正確;細(xì)胞分化有利于提高多細(xì)胞生物體各種生理功能的效率,C正確;細(xì)胞分化后細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)不變,因此細(xì)胞分化后的肌細(xì)胞中仍然存在血紅蛋白基因,D錯(cuò)誤。3.下列事實(shí)中,能說(shuō)明生殖細(xì)胞具有全能性的是()A.花藥離體培養(yǎng)成植株B.種子發(fā)育成幼苗C.蝌蚪發(fā)育成蛙D.將燒傷者皮膚培養(yǎng)后移植【答案】A【解析】花藥離體培養(yǎng)形成單倍體幼苗屬于植物組織培養(yǎng),體現(xiàn)了生殖細(xì)胞的全能性,A正確;種子的胚是植物的幼體,種子萌發(fā)形成幼苗的原理是細(xì)胞增殖和分化,不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,B錯(cuò)誤;蝌蚪發(fā)育成蛙,屬于正常的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程,不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,C錯(cuò)誤;將燒傷者皮膚培養(yǎng)后移植,體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,但皮膚細(xì)胞不屬于生殖細(xì)胞,D錯(cuò)誤。4.下列有關(guān)細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的敘述,錯(cuò)誤的是()A.細(xì)胞分化使得細(xì)胞的類型增加B.細(xì)胞分化過(guò)程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變C.高度分化的植物細(xì)胞仍有發(fā)育成完整植株的潛能D.受精卵在自然條件下能形成完整個(gè)體,因此全能性最高【答案】B【解析】細(xì)胞增殖會(huì)使細(xì)胞數(shù)目增加,細(xì)胞分化增加細(xì)胞類型,數(shù)目不增加,A正確;細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),使得細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異,但遺傳物質(zhì)不變,B錯(cuò)誤;細(xì)胞的全能性指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能,C正確;受精卵在自然條件下能形成完整個(gè)體,屬于未分化的細(xì)胞,因此全能性最高,D正確。5.如圖為胡蘿卜組織培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株過(guò)程的示意圖,下列相關(guān)敘述中不正確的是 ()①外植體→②愈傷組織→③胚狀體→④植株A.①經(jīng)脫分化培養(yǎng)成②的過(guò)程使高度分化的體細(xì)胞恢復(fù)分裂能力B.動(dòng)物的單個(gè)細(xì)胞也可經(jīng)上述過(guò)程培養(yǎng)成新個(gè)體C.①→②→③→④過(guò)程中細(xì)胞增殖的方式都為有絲分裂D.②→③過(guò)程是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果【答案】B【解析】已經(jīng)分化的細(xì)胞必須脫離分化狀態(tài)才能再分裂,A項(xiàng)正確。動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性,動(dòng)物細(xì)胞很難表現(xiàn)全能性,B項(xiàng)錯(cuò)誤。植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,細(xì)胞的增殖方式都是有絲分裂,C項(xiàng)正確。愈傷組織需要再次分化才能形成新組織、新器官,進(jìn)而形成新個(gè)體;分化的本質(zhì)是基因發(fā)生了選擇性表達(dá),D項(xiàng)正確。6.研究發(fā)現(xiàn)由小鼠氣管上皮干細(xì)胞分化的分泌細(xì)胞具有“去分化”的能力,“去分化”的細(xì)胞具有干細(xì)胞的特征。下列相關(guān)敘述正確的是 ()A.細(xì)胞分化后,其全能性會(huì)升高B.細(xì)胞“去分化”后,細(xì)胞內(nèi)有些蛋白質(zhì)的合成將會(huì)中斷C.細(xì)胞分化后,其增殖能力沒(méi)有改變D.細(xì)胞“去分化”后,細(xì)胞的分化能力沒(méi)有改變【答案】B【解析】細(xì)胞分化后全能性會(huì)降低,A錯(cuò)誤;細(xì)胞“去分化”時(shí),某些基因?qū)⒉荒鼙磉_(dá),進(jìn)而引起相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成中斷,B正確;細(xì)胞分化后,其增殖能力減弱甚至喪失,C錯(cuò)誤;細(xì)胞“去分化”后,細(xì)胞的分化能力變?nèi)?D錯(cuò)誤。7.科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),抽取扁桃體中的干細(xì)胞可用來(lái)修復(fù)受損的肝臟,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)干細(xì)胞是指動(dòng)物和人體內(nèi)__________________細(xì)胞。

(2)人體內(nèi)的骨髓造血干細(xì)胞能分化出的細(xì)胞有____________，其中較適合提取純凈細(xì)胞膜的是__________________。

(3)人體干細(xì)胞細(xì)胞增殖(進(jìn)行有絲分裂)過(guò)程中每條染色體上DNA數(shù)目變化如圖。其中O→B為分裂____________期,此時(shí)細(xì)胞內(nèi)的主要物質(zhì)變化是___________和____________;E→F所示分裂時(shí)期,該細(xì)胞與植物細(xì)胞有絲分裂的主要區(qū)別是______________________________。

【答案】(1)少數(shù)具有分裂和分化能力(2)紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板等成熟的紅細(xì)胞(3)間DNA的復(fù)制有關(guān)蛋白質(zhì)的合成動(dòng)物細(xì)胞膜從中部向內(nèi)凹陷,縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞【解析】(1)干細(xì)胞是指動(dòng)物和人體內(nèi)少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞。(2)骨髓造血干細(xì)胞屬于多功能干細(xì)胞,可分化成紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板等各種血細(xì)胞。人(哺乳動(dòng)物)的成熟紅細(xì)胞中沒(méi)有核膜和其他細(xì)胞器膜,所以是制備純凈細(xì)胞膜的最佳材料。(3)AB段由于DNA復(fù)制,每條染色體上的DNA由一條變?yōu)閮蓷l。DNA復(fù)制在細(xì)胞分裂的間期,故O→B為分裂間期,此時(shí)細(xì)胞內(nèi)的主要物質(zhì)變化是DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成;由于著絲粒分裂每條染色體上DNA變?yōu)橐粭l,故D→E為后期,E→F為末期,有絲分裂末期時(shí)動(dòng)物細(xì)胞膜從中間縊裂形成兩個(gè)子細(xì)胞,植物細(xì)胞則在赤道板的位置形成細(xì)胞板將細(xì)胞分裂形成兩個(gè)。培優(yōu)第三階——高考沙場(chǎng)點(diǎn)兵1.（2021山東卷）細(xì)胞內(nèi)分子伴侶可識(shí)別并結(jié)合含有短肽序列KFERQ的目標(biāo)蛋白形成復(fù)合體，該復(fù)合體與溶酶體膜上的受體L結(jié)合后，目標(biāo)蛋白進(jìn)入溶酶體被降解。該過(guò)程可通過(guò)降解α-酮戊二酸合成酶，調(diào)控細(xì)胞內(nèi)α-酮戊二酸的含量，從而促進(jìn)胚胎干細(xì)胞分化。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.α-酮戊二酸合成酶的降解產(chǎn)物可被細(xì)胞再利用B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干細(xì)胞的分化C.抑制L基因表達(dá)可降低細(xì)胞內(nèi)α-酮戊二酸的含量D.目標(biāo)蛋白進(jìn)入溶酶體的過(guò)程體現(xiàn)了生物膜具有物質(zhì)運(yùn)輸?shù)墓δ堋敬鸢浮緾【解析】根據(jù)題干信息“該復(fù)合體與溶酶體膜上的受體L結(jié)合后，目標(biāo)蛋白進(jìn)入溶酶體被降解。該過(guò)程可通過(guò)降解α-酮戊二酸合成酶，調(diào)控細(xì)胞內(nèi)α-酮戊二酸的含量，從而促進(jìn)胚胎干細(xì)胞分化”，可以得出相應(yīng)的過(guò)程，α-酮戊二酸合成酶先形成復(fù)合體，與受體L結(jié)合，進(jìn)入溶酶體被降解，導(dǎo)致α-酮戊二酸含量降低，促進(jìn)細(xì)胞分化。A、α-酮戊二酸合成酶被溶酶體降解，所以其降解產(chǎn)物可被