6.2细胞的分化讲义2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

本高中生物学讲义聚焦“细胞的分化”核心知识点，系统梳理细胞分化的概念、特征、意义及基因选择性表达的原因，延伸至细胞全能性的概念、原因、实例及分化程度与全能性的关系，最终结合造血干细胞的分类与应用，构建从基础原理到实际应用的学习支架。 该资料以题型分类为特色，通过“解题知识+典例+变式”模式，培养学生科学思维中的归纳与分析能力，结合克隆猴、造血干细胞移植等实例渗透生命观念。课中辅助教师分层教学，课后助力学生通过过关验收查漏补缺，提升知识运用与问题解决能力。

第6章 6.2 细胞的分化 内 容 导 航 题型1 细胞的分化 题型2 细胞全能性的原因及应用 题型3 造血干细胞的应用 考 点 演 练 题型1 细胞的分化 解｜题｜知｜识 （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，叫作细胞分化。 （2）特征：具有持久性、稳定性和不可逆性． （3）意义：是生物个体发育的基础． （4）原因：基因选择性表达的结果，遗传物质没有改变． 【典例1】取自同种生物的不同类型的正常细胞，检测其基因表达，结果如图。下列相关叙述正确的是（　　） A．图中7种细胞的mRNA种类相同 B．在基因的选择性表达过程中，参与蛋白质合成的核糖体不同 C．检测图中细胞呼吸氧化酶基因是否表达可确定细胞分化与否 D．若基因1～8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基因2 【变式1】如图表示人体骨髓内造血干细胞的增殖、分化过程。下列说法正确的是（　　） A．干细胞分化过程中遗传物质发生了改变 B．干细胞分化出的成熟红细胞仍具有细胞周期 C．干细胞分化过程中，细胞器的种类、数量会发生变化 D．干细胞的增殖分化过程能体现干细胞的全能性 【变式2】细胞分化与生物体的生长发育密切相关，细胞分化的主要原因是（　　） A．细胞内酶活性升高 B．基因的选择性表达 C．细胞发生了变异 D．染色体数目发生改变 【变式3】细胞的一生通常要经历生长、分裂、分化、衰老和凋亡过程。回答下列与细胞生命历程有关的问题： （1）蛙的红细胞通过无丝分裂增殖，在其分裂过程中没有出现 　 　 和 　 　 的变化。 （2）细胞不能无限长大，是因为随着细胞体积增加，其 　 　 就越小，物质运输的效率就越 　 　 ，从而不能满足细胞代谢的需要。 （3）细胞分化是 　 　 的基础，使多细胞生物体中的细胞趋向于 　 　 ，就一个个体来说，神经细胞与心肌细胞的遗传信息相同，但形态、结构和功能却不同，这是因为 　 　 。 （4）李白有诗云：“君不见高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。”导致这种变化的原因是 　 　 。 （5）酗酒及长期服用某些药物会使肝脏受损，导致肝脏细胞的代谢活动中断，引起细胞死亡，这种细胞的死亡过程称为 　 　 ，而被新冠病毒感染的细胞被机体清除的死亡过程称为 　 　 。 题型2 细胞全能性的原因及应用 解｜题｜知｜识 1、细胞的全能性： （1）概念：细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 （2）原因：已分化的细胞具有本物种全套的遗传物质． （3）干细胞：动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞． 2、细胞全能性的证明实例 （1）植物组织培养证明了植物细胞具有全能性； （2）克隆动物证明了高度分化的动物细胞核也具有发育的潜能． 3、可作为证明细胞全能性的实例必须同时满足以下三个条件； ①起点：具有细胞核的细胞；②终点：形成完整的个体；③外部条件：离体、营养物质等． 注：种子发育成植株不叫全能性． 4、细胞分化程度与全能性的关系：分化程度越低的细胞全能性越高． 5、细胞全能性比较 （1）动物与植物：植物细胞＞动物细胞； （2）同一个体：受精卵＞生殖细胞＞体细胞； （3）同一细胞：刚产生的细胞＞成熟细胞＞衰老细胞． 【典例1】下列关于蛙的细胞中最容易表达出全能性的是（　　） A．神经细胞 B．肌肉细胞 C．受精卵细胞 D．口腔上皮细胞 【变式1】下列关于细胞全能性的叙述，错误的是（　　） A．玉米种子萌发长成新植株体现了细胞全能性 B．细胞全能性一般随着细胞分化程度增高而降低 C．受精卵能在自然状态下发育成个体，因此全能性最高 D．是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体或其它各种细胞的潜能 【变式2】2018年初，克隆猴“中中”和“华华”登上学术期刊《细胞》封面，表明我国的克隆技术再次走在世界前列。“中中”和“华华”的诞生成功证明了（　　） A．动物细胞的全能性 B．动物细胞的再生能力 C．动物细胞核的全能性 D．动物细胞的分化能力 【变式3】把一个蟾蜍蝌蚪的肠细胞，取出它的核，移到没有受精但事先已去掉细胞核的成熟蟾蜍卵细胞中．结果发现经过移植的卵细胞可以分裂、发育，有少数还可以发育成正常的蝌蚪．这说明： （1）肠细胞核移植到未分化的卵细胞中，受到　 　 的影响，又恢复了分裂、发育的功能． （2）肠细胞核内具备发育成蝌蚪的　 　 ． （3）该结果说明动物细胞核　 　 ． 题型3 造血干细胞的应用 解｜题｜知｜识 1、干细胞的概念：动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞． 2、干细胞的分类： 1）全能干细胞：具有形成完整个体的分化潜能． 2）多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能． 3）专能干细胞：只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化．如神经干细胞可分化为各类神经细胞，造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等各类血细胞． 【典例1】人体的骨髓中含大量造血干细胞，将志愿者的造血干细胞提取出来后，移植到患者体内，可治疗白血病等血液系统疾病。捐献造血干细胞后，可刺激骨髓加速造血，一两周内，捐献者血液中的各种血细胞就能恢复到原来的水平。越来越多的爱心人士加入到了造血干细胞捐献志愿者的行列，使成千上万的患者重燃生命的希望。下列相关说法中，错误的是（　　） A．志愿者的造血干细胞通过分裂和分化，可产生正常的血细胞 B．从免疫学的角度分析，移植的造血干细胞属于抗原 C．移植后可能引起患者的排异反应，这属于非特异性免疫 D．捐献造血干细胞一般不会影响志愿者的健康 【变式1】2012年诺贝尔生理学或医学奖授予了在细胞核重编程研究领域做出杰出贡献的英国和日本的两位生物学家。所谓“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，它们就有再分化形成多种类型细胞的可能，可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是（　　） A．细胞核重编程与细胞内基因的选择性表达密切相关 B．该项研究为临床上解决器官移植的排斥反应带来希望 C．“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”将可能被改写 D．他们的实验验证了动物细胞的全能性 【变式2】我国科研人员用小分子化学物质诱导人成体细胞转变为多潜能下细胞（CiPSC）后，再使用定向诱导分化剂使之再分化为胰岛细胞，移植到糖尿病猴体内能安全有效地降低血糖。下列叙述错误的是（　　） A．CiPSC恢复了细胞正常的细胞周期 B．与体内已高度分化的体细胞相比，CiPSC的全能性更高 C．用CiPSC制备胰岛细胞的过程中遗传物质并没有发生变化 D．人成体细胞转变为CiPSC的过程中端粒DNA序列会缩短 【变式3】动物和人体干细胞具有分裂和分化的能力，人骨髓中的造血干细胞能分化成各种组织细胞。 　 　 （判断对错） 过 关 验 收 1. 小肠干细胞通过增殖分化产生潘氏细胞和小肠上皮细胞。潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质抵抗来病原体，而小肠上皮细胞与营养吸收有关。小肠干细胞增殖分化产生潘氏细胞和小肠上皮细胞的过程中一般不会出现（　　） A．细胞形态的变化 B．细胞结构的变化 C．细胞生理功能的变化 D．细胞遗传物质的改变 2. 为研究肌肉干细胞对肌肉损伤修复的作用机制，胁迫成年小鼠进行剧烈运动，并对肌细胞进行Hsp27（肌节损伤的标记物）染色，结果如图（箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核）。下列叙述错误的是（　　） A．骨骼肌细胞内往往含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的调控作用 B．在运动损伤后，肌肉干细胞可以分裂和分化为骨骼肌细胞 C．运动5小时后出现Hsp27，24小时后Hsp27减少说明正在修复损伤部位 D．24小时后细胞核迁移聚集在损伤区域，以便于细胞分裂 3. 如图①﹣⑤为人体不同结构层次，下列叙述正确的是（　　） A．由①到②过程中、染色体数目变化的规律是46条→92条→92条 B．由②到③过程中，细胞的形态、结构、生理功能发生了差异性的变化 C．④层次中的两个器官都是组成消化道的重要结构 D．⑤中多个器官协调完成了消化、呼吸、循环等生理功能 4. 中国科学家对皮肤干细胞基因进行重新编辑，编辑后的皮肤干细胞可分化为心脏细胞。下列叙述错误的是（　　） A．皮肤干细胞编辑后遗传信息发生改变 B．干细胞分裂过程中遗传物质先复制再均分 C．该分化过程需要在遗传物质的控制下完成 D．皮肤干细胞与心脏细胞基本结构不同 5. 下列关于细胞生长、分裂和分化的说法，错误的是（　　） A．过程1、2、3、4是生物体生长发育的基础 B．过程4表示细胞分化，结果是形成了不同的组织 C．过程2、3表示细胞分裂，该过程中染色体的变化最为明显 D．过程1表示细胞的生长，细胞能从周围环境中吸收营养物质而持续生长 6. 正常细胞的分裂是在机体的精确调控下进行的，细胞分裂的次数是有限的。细胞会通过衰老、凋亡实现机体的自我更新。请结合如图，回答相关问题： （1）细胞增殖包括 　 　 和细胞分裂两个相连续的过程，具有周期性。图中的A细胞发生的主要变化是 　 。 （2）根据 　 ，有丝分裂过程分为四个时期。图中的C和D细胞分别处于有丝分裂的中期和 　 　 期，由C到D的过程中，染色体数目变化的原因是 　 　 。 （3）正常细胞的有丝分裂存在纺锤体组装检验点（SAC）的检查机制，该机制与染色体的着丝粒上的SAC蛋白有关，能够检查纺锤丝是否正确连接在着丝粒上，当着丝粒都与纺锤丝连接并排列在赤道板上时，SAC蛋白与着丝粒脱离，并失去活性，分裂进入下一时期。干扰SAC的功能，会将细胞阻滞在有丝分裂 　 期。 （4）F到G过程叫细胞分化，细胞分化的根本原因是 　 　 ，F和G所含核DNA 　 　 （填“相同”或“不相同”）。F到H过程称为细胞凋亡，细胞凋亡是指 　 　 的过程。 7. 取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞（　　） A．细胞癌变 B．细胞分化后恢复原状态 C．具有全能性 D．细胞衰老 8. 分析以下事实： ①胡萝卜韧皮部细胞通过组织培养能发育成完整植株 ②绵羊乳腺细胞核移入去核卵母细胞中，重组细胞能发育成有生殖能力的绵羊 下列正确的选项是（　　） A．高度分化的动植物细胞都能表现全能性 B．植物种子萌发成植株体现了细胞的全能性 C．细胞分化就是细胞数目增加 D．细胞分化是指增殖细胞产生的后代，在形态结构和生理功能上发生稳定性差异的过程 9. 下列细胞的全能性最容易表达出来的是（　　） A．人的口腔上皮细胞 B．洋葱的鳞片叶表皮细胞 C．苍蝇的受精卵细胞 D．小白鼠的造血干细胞 10. 果蝇肠道干细胞（ISC）有两种分裂方式：对称分裂和不对称分裂。对称分裂会产生两个新的ISC；不对称分裂产生一个新的ISC和一个成肠细胞，成肠细胞继续分化为肠上皮细胞和分泌型细胞。发育到成虫之前以对称分裂为主，发育到成虫之后以不对称分裂为主。下列说法错误的是（　　） A．对称分裂有利于肠道的快速发育 B．不对称分裂时细胞基因表达情况会发生改变 C．不对称分裂时细胞分裂和细胞分化是同时进行的 D．ISC能形成肠上皮细胞和分泌型细胞，证明其具有全能性 11. 如图为胡萝卜经组织培养产生完整植株的示意图，这说明该韧皮部细胞具有（　　） A．专一性 B．全能性 C．突变性 D．不定向性 12. 已知蜜蜂家族中的工蜂和蜂王由受精卵发育而来，而雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来。哺乳动物的卵细胞属于高度分化的细胞，动物核移植是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成一个完整个体。下列有关叙述错误的是（　　） A．动物体细胞的全能性大于其生殖细胞的全能性 B．受精卵可以发育成完整的个体是因为其具有全能性 C．雄蜂的发育可以说明个体发育的起点不一定是受精卵 D．卵细胞中可能存在使体细胞核恢复到未分化状态的物质 13. 下列有关细胞全能性的说法，正确的是（　　） A．与受精卵相比，具有分裂和分化能力的干细胞的全能性较高 B．小鼠的造血干细胞比胡萝卜的韧皮部细胞更容易表现出全能性 C．通常细胞的分化程度越高，细胞的全能性就越低，全能性表达就越困难 D．高度分化的动物细胞的全能性受到限制，其细胞核才表现出全能性 14. 2023年9月中国科学院院士卞修武提出：干细胞是一类具有自我复制能力的“种子”，可以分化成多种功能的细胞来参与细胞替代和组织再生，有利于人体健康的维持和对损伤的修补。端粒酶可以修复受损的染色体DNA两端的端粒序列，下列关于人体干细胞的叙述错误的是（　　） A．干细胞在分裂前的间期会发生中心体的倍增 B．干细胞分化形成不同组织细胞时遗传物质不会发生改变 C．干细胞在进行人体皮肤修复的过程中会发生基因选择性表达 D．推测肝细胞中的端粒酶的活性比干细胞中端粒酶活性高 15. 毛发的形成和生长依赖于毛囊干细胞的增殖和分化。研究发现，慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态，肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞。下列叙述错误的是（　　） A．动物体内的干细胞既具有分裂也具有一定的分化能力 B．毛囊干细胞分化过程中细胞的遗传物质发生了改变 C．环境因素会影响基因的表达，从而改变分化的方向 D．保持愉悦的心情并及时排解压力都有助于减少脱发 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6章 6.2 细胞的分化 内 容 导 航 题型1 细胞的分化 题型2 细胞全能性的原因及应用 题型3 造血干细胞的应用 考 点 演 练 题型1 细胞的分化 解｜题｜知｜识 （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，叫作细胞分化。 （2）特征：具有持久性、稳定性和不可逆性． （3）意义：是生物个体发育的基础． （4）原因：基因选择性表达的结果，遗传物质没有改变． 【典例1】取自同种生物的不同类型的正常细胞，检测其基因表达，结果如图。下列相关叙述正确的是（　　） A．图中7种细胞的mRNA种类相同 B．在基因的选择性表达过程中，参与蛋白质合成的核糖体不同 C．检测图中细胞呼吸氧化酶基因是否表达可确定细胞分化与否 D．若基因1～8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基因2 【答案】D 【解答】A、由于7种细胞是取自同种生物不同类型的正常体细胞，由于细胞中基因的选择性表达，故图中7种细胞的mRNA种类不完全相同，A错误； B、核糖体是合成蛋白质的场所，在基因的选择性表达过程中，核糖体是相同，B错误； C、由于细胞呼吸氧化酶基因在每个细胞都要表达，所以不能根据细胞呼吸氧化酶基因是否表达来判断细胞分化，C错误； D、核糖体是合成蛋白质的场所，所以细胞内都含有核糖体，即含有控制合成核糖体蛋白质的基因，所以若基因1～8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基因2，D正确。 故选：D。 【变式1】如图表示人体骨髓内造血干细胞的增殖、分化过程。下列说法正确的是（　　） A．干细胞分化过程中遗传物质发生了改变 B．干细胞分化出的成熟红细胞仍具有细胞周期 C．干细胞分化过程中，细胞器的种类、数量会发生变化 D．干细胞的增殖分化过程能体现干细胞的全能性 【答案】C 【解答】解：A、细胞分化的本质是基因的选择性表达，遗传物质并未改变，A错误； B、成熟红细胞无细胞核和细胞器，无法进行分裂，不具有细胞周期，B错误； C、细胞分化是基因选择性表达的结果，干细胞分化过程中，细胞器的种类、数量会发生变化，使不同细胞具备不同的功能，C正确； D、图示干细胞分化形成多种血细胞，但没有形成完整个体，也没有分化为其他各种细胞，因此不能体现干细胞的全能性，D错误。 故选：C。 【变式2】细胞分化与生物体的生长发育密切相关，细胞分化的主要原因是（　　） A．细胞内酶活性升高 B．基因的选择性表达 C．细胞发生了变异 D．染色体数目发生改变 【答案】B 【解答】解：细胞分化的主要原因是基因的选择性表达，即不同细胞选择性表达的遗传信息不同。 故选：B。 【变式3】细胞的一生通常要经历生长、分裂、分化、衰老和凋亡过程。回答下列与细胞生命历程有关的问题： （1）蛙的红细胞通过无丝分裂增殖，在其分裂过程中没有出现 　纺锤丝　 和 　染色体　 的变化。 （2）细胞不能无限长大，是因为随着细胞体积增加，其 　　 就越小，物质运输的效率就越 　低　 ，从而不能满足细胞代谢的需要。 （3）细胞分化是 　个体发育　 的基础，使多细胞生物体中的细胞趋向于 　专门化　 ，就一个个体来说，神经细胞与心肌细胞的遗传信息相同，但形态、结构和功能却不同，这是因为 　不同细胞的遗传信息表达情况不同　 。 （4）李白有诗云：“君不见高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。”导致这种变化的原因是 　细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少　 。 （5）酗酒及长期服用某些药物会使肝脏受损，导致肝脏细胞的代谢活动中断，引起细胞死亡，这种细胞的死亡过程称为 　细胞坏死　 ，而被新冠病毒感染的细胞被机体清除的死亡过程称为 　细胞凋亡　 。 【答案】（1）纺锤丝 染色体 （2） 低 （3）个体发育 专门化 不同细胞的遗传信息表达情况不同（基因的选择性表达） （4）细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少 （5）细胞坏死 细胞凋亡 【解答】解：（1）蛙的红细胞通过无丝分裂增殖，在其分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，但存在DNA的复制。 （2）细胞不能无限长大，是因为随着细胞体积增加，其相对表面积，即 就越小，物质运输的效率就越低，从而不能满足细胞代谢的需要。 （3）细胞分化增加细胞种类，是个体发育的基础，使多细胞生物体中的细胞趋向于专门化，就一个个体来说，神经细胞与心肌细胞的遗传信息相同，但形态、结构和功能却不同，这是因为不同细胞的遗传信息表达情况不同，即基因的选择性表达。 （4）白发出现的原因是细胞内酪氨酸酶活性降低，络氨酸不能转化成黑色素，黑色素合成减少。 （5）酗酒及长期服用某些药物会使肝脏受损，导致肝脏细胞的代谢活动中断，引起细胞死亡，这种细胞的死亡过程称为细胞坏死，而被新冠病毒感染的细胞被机体清除的死亡过程称为细胞凋亡。 故答案为： （1）纺锤丝 染色体 （2） 低 （3）个体发育 专门化 不同细胞的遗传信息表达情况不同（基因的选择性表达） （4）细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少 （5）细胞坏死 细胞凋亡 题型2 细胞全能性的原因及应用 解｜题｜知｜识 1、细胞的全能性： （1）概念：细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 （2）原因：已分化的细胞具有本物种全套的遗传物质． （3）干细胞：动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞． 2、细胞全能性的证明实例 （1）植物组织培养证明了植物细胞具有全能性； （2）克隆动物证明了高度分化的动物细胞核也具有发育的潜能． 3、可作为证明细胞全能性的实例必须同时满足以下三个条件； ①起点：具有细胞核的细胞；②终点：形成完整的个体；③外部条件：离体、营养物质等． 注：种子发育成植株不叫全能性． 4、细胞分化程度与全能性的关系：分化程度越低的细胞全能性越高． 5、细胞全能性比较 （1）动物与植物：植物细胞＞动物细胞； （2）同一个体：受精卵＞生殖细胞＞体细胞； （3）同一细胞：刚产生的细胞＞成熟细胞＞衰老细胞． 【典例1】下列关于蛙的细胞中最容易表达出全能性的是（　　） A．神经细胞 B．肌肉细胞 C．受精卵细胞 D．口腔上皮细胞 【答案】C 【解答】解：全能性大小：受精卵＞干细胞＞生殖细胞＞体细胞。神经细胞、肌肉细胞和口腔上皮细胞均为体细胞，因此蛙的细胞中最容易表达出全能性的是受精卵细胞。 故选：C。 【变式1】下列关于细胞全能性的叙述，错误的是（　　） A．玉米种子萌发长成新植株体现了细胞全能性 B．细胞全能性一般随着细胞分化程度增高而降低 C．受精卵能在自然状态下发育成个体，因此全能性最高 D．是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体或其它各种细胞的潜能 【答案】A 【解答】解：A、种子是器官，不是细胞，因此玉米种子萌发长成新植株不能体现细胞全能性，A错误； B、细胞全能性一般随着细胞分化程度增高而降低，B正确； C、受精卵能在自然状态下发育成个体，因此全能性最高，C正确； D、细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体或其它各种细胞的潜能，D正确。 故选：A。 【变式2】2018年初，克隆猴“中中”和“华华”登上学术期刊《细胞》封面，表明我国的克隆技术再次走在世界前列。“中中”和“华华”的诞生成功证明了（　　） A．动物细胞的全能性 B．动物细胞的再生能力 C．动物细胞核的全能性 D．动物细胞的分化能力 【答案】C 【解答】解：克隆猴“中中”和“华华”是利用A猴的体细胞和细胞核和B猴的去核卵细胞进行细胞核移植，得到的融合细胞再培养成早期胚胎，得到的早期胚胎经过胚胎移植得到“中中”和“华华”，因此其成功诞生证明了动物细胞核的全能性。 故选：C。 【变式3】把一个蟾蜍蝌蚪的肠细胞，取出它的核，移到没有受精但事先已去掉细胞核的成熟蟾蜍卵细胞中．结果发现经过移植的卵细胞可以分裂、发育，有少数还可以发育成正常的蝌蚪．这说明： （1）肠细胞核移植到未分化的卵细胞中，受到　细胞质　 的影响，又恢复了分裂、发育的功能． （2）肠细胞核内具备发育成蝌蚪的　全部遗传信息　 ． （3）该结果说明动物细胞核　具有全能型　 ． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）肠细胞核移植到未分化的卵细胞中，受到细胞质的影响，又恢复了分裂、发育的功能． （2）肠细胞核内具备发育成蝌蚪的全部遗传信息． （3）该结果说明动物细胞核具有全能型． 故答案为： （1）细胞质 （2）全部遗传信息 （3）具有全能型 题型3 造血干细胞的应用 解｜题｜知｜识 1、干细胞的概念：动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞． 2、干细胞的分类： 1）全能干细胞：具有形成完整个体的分化潜能． 2）多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能． 3）专能干细胞：只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化．如神经干细胞可分化为各类神经细胞，造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等各类血细胞． 【典例1】人体的骨髓中含大量造血干细胞，将志愿者的造血干细胞提取出来后，移植到患者体内，可治疗白血病等血液系统疾病。捐献造血干细胞后，可刺激骨髓加速造血，一两周内，捐献者血液中的各种血细胞就能恢复到原来的水平。越来越多的爱心人士加入到了造血干细胞捐献志愿者的行列，使成千上万的患者重燃生命的希望。下列相关说法中，错误的是（　　） A．志愿者的造血干细胞通过分裂和分化，可产生正常的血细胞 B．从免疫学的角度分析，移植的造血干细胞属于抗原 C．移植后可能引起患者的排异反应，这属于非特异性免疫 D．捐献造血干细胞一般不会影响志愿者的健康 【答案】C 【解答】解：A、志愿者正常的造血干细胞可以经过分裂分化形成正常的血细胞，A正确； B、从免疫学的角度分析，移植的器官都属于抗原，会引起免疫反应，B正确； C、移植后可能引起患者的排异反应，是特异性免疫，C错误； D、捐献造血干细胞后，可刺激骨髓加速造血，一两周内，捐献者血液中的各种血细胞就能恢复到原来的水平，捐献造血干细胞一般不会影响志愿者的健康，D正确。 故选：C。 【变式1】2012年诺贝尔生理学或医学奖授予了在细胞核重编程研究领域做出杰出贡献的英国和日本的两位生物学家。所谓“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，它们就有再分化形成多种类型细胞的可能，可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是（　　） A．细胞核重编程与细胞内基因的选择性表达密切相关 B．该项研究为临床上解决器官移植的排斥反应带来希望 C．“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”将可能被改写 D．他们的实验验证了动物细胞的全能性 【答案】D 【解答】解：A、“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，类似于植物组织培养过程的脱分化，与基因的选择性表达密切相关，A正确； B、将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，能再分化形成多种类型细胞，通过该技术获得的器官进行移植属于自体移植，没有免疫排斥反应，B正确； C、细胞分化是一种持久性变化，一般来说，分化了的细胞一直保持分化后的状态直到死亡，而题干中能将人类成熟的体细胞诱导回干细胞的状态，“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”将可能被改写，C正确； D、细胞的全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现，而发育成组织器官不能体现全能性，D错误。 故选：D。 【变式2】我国科研人员用小分子化学物质诱导人成体细胞转变为多潜能下细胞（CiPSC）后，再使用定向诱导分化剂使之再分化为胰岛细胞，移植到糖尿病猴体内能安全有效地降低血糖。下列叙述错误的是（　　） A．CiPSC恢复了细胞正常的细胞周期 B．与体内已高度分化的体细胞相比，CiPSC的全能性更高 C．用CiPSC制备胰岛细胞的过程中遗传物质并没有发生变化 D．人成体细胞转变为CiPSC的过程中端粒DNA序列会缩短 【答案】D 【解答】解：A、CiPSC再使用定向诱导分化剂使之再分化为胰岛细胞，因此恢复了细胞正常的细胞周期，A正确； B、CiPSC有分化出胰岛细胞的潜能，因而与体内已高度分化的体细胞相比，CiPSC的全能性更高，B正确； C、用CiPSC制备胰岛细胞的过程中遗传物质并没有发生变化，只是基因的选择性表达，C正确； D、人成体细胞转变为CiPSC的过程中端粒DNA序列不会缩短，D错误。 故选：D。 【变式3】动物和人体干细胞具有分裂和分化的能力，人骨髓中的造血干细胞能分化成各种组织细胞。 　×　 （判断对错） 【答案】× 【解答】解：动物和人体内依然保留少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞，造血干细胞能分出多种组织细胞，而不是各种组织细胞。 故答案为： 错误。 过 关 验 收 1. 小肠干细胞通过增殖分化产生潘氏细胞和小肠上皮细胞。潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质抵抗来病原体，而小肠上皮细胞与营养吸收有关。小肠干细胞增殖分化产生潘氏细胞和小肠上皮细胞的过程中一般不会出现（　　） A．细胞形态的变化 B．细胞结构的变化 C．细胞生理功能的变化 D．细胞遗传物质的改变 【答案】D 【解答】解：ABC、细胞分化是指在个体发育中，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，故可发生细胞形态的变化、细胞结构的变化、细胞生理功能的变化，ABC正确； D、潘氏细胞与小肠上皮细胞是由同一个受精卵有丝分裂形成的，具有相同的遗传信息，但由于基因的选择性表达，两者的功能不同，D错误。 故选：D。 2. 为研究肌肉干细胞对肌肉损伤修复的作用机制，胁迫成年小鼠进行剧烈运动，并对肌细胞进行Hsp27（肌节损伤的标记物）染色，结果如图（箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核）。下列叙述错误的是（　　） A．骨骼肌细胞内往往含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的调控作用 B．在运动损伤后，肌肉干细胞可以分裂和分化为骨骼肌细胞 C．运动5小时后出现Hsp27，24小时后Hsp27减少说明正在修复损伤部位 D．24小时后细胞核迁移聚集在损伤区域，以便于细胞分裂 【答案】D 【解答】解：A、由图可知，一个骨骼肌细胞中含有多个细胞核，细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的调控中心，骨骼肌细胞含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的控制作用，A正确； B、肌肉干细胞是一种专能干细胞，具备分裂和分化的能力，在运动损伤后，肌肉干细胞会分裂、分化成为肌细胞，可融合并发育为骨骼肌细胞，B正确； C、据图箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核，由图可知，运动后5小时出现Hsp27（肌节损伤的标记物），运动后24小时Hsp27减少，说明正在修复损伤部位，C正确； D、图中表示骨骼肌细胞的细胞核，骨骼肌细胞是高度分化的体细胞，不再具备分裂、分化能力，D错误。 故选：D。 3. 如图①﹣⑤为人体不同结构层次，下列叙述正确的是（　　） A．由①到②过程中、染色体数目变化的规律是46条→92条→92条 B．由②到③过程中，细胞的形态、结构、生理功能发生了差异性的变化 C．④层次中的两个器官都是组成消化道的重要结构 D．⑤中多个器官协调完成了消化、呼吸、循环等生理功能 【答案】B 【解答】解：A、由①到②过程中（进行了有丝分裂），染色体数目变化的规律是46条→92条→46条，A错误； B、由②到③过程中（发生了细胞分化），细胞的形态、结构、生理功能发生了差异性的变化，就形成了不同的组织，B正确； C、④层次中的两个器官是肝脏和胃，它们分别属于消化腺和消化道，C错误； D、⑤中多个器官构成了消化系统、呼吸系统、循环系统等，在器官和系统的协调完成了消化、呼吸、循环等生理功能，D错误。 故选：B。 4. 中国科学家对皮肤干细胞基因进行重新编辑，编辑后的皮肤干细胞可分化为心脏细胞。下列叙述错误的是（　　） A．皮肤干细胞编辑后遗传信息发生改变 B．干细胞分裂过程中遗传物质先复制再均分 C．该分化过程需要在遗传物质的控制下完成 D．皮肤干细胞与心脏细胞基本结构不同 【答案】D 【解答】解：A、由于中国科学家通过对皮肤干细胞基因进行重新编辑，编辑的是基因，基因控制生物的性状，因此皮肤干细胞编辑前后遗传信息发生改变，A正确； B、干细胞能进行有丝分裂，遗传物质在间期复制，末期均分，故干细胞分裂过程中遗传物质先复制再均分，B正确； C、细胞的分化是基因选择性表达的结果，细胞的分化过程是在遗传物质的控制下完成的，C正确； D、细胞的分化使细胞的形态和功能发生了变化，但细胞的基本结构是相同的，D错误。 故选：D。 5. 下列关于细胞生长、分裂和分化的说法，错误的是（　　） A．过程1、2、3、4是生物体生长发育的基础 B．过程4表示细胞分化，结果是形成了不同的组织 C．过程2、3表示细胞分裂，该过程中染色体的变化最为明显 D．过程1表示细胞的生长，细胞能从周围环境中吸收营养物质而持续生长 【答案】D 【解答】解：A、图中1为细胞生长，2、3为细胞分裂，4为细胞分化，它们是生物体生长发育的基础，A正确； B、过程4表示细胞分化，结果是形成了形态、结构和功能不同的细胞，进而组成不同的组织，B正确； C、过程2、3表示细胞分裂，该过程中染色体的行为和数目变化最为明显，C正确； D、过程1表示细胞的生长，细胞能从周围环境中吸收营养物质而生长，但不能持续生长，D错误。 故选：D。 6. 正常细胞的分裂是在机体的精确调控下进行的，细胞分裂的次数是有限的。细胞会通过衰老、凋亡实现机体的自我更新。请结合如图，回答相关问题： （1）细胞增殖包括 　物质准备　 和细胞分裂两个相连续的过程，具有周期性。图中的A细胞发生的主要变化是 　完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长　 。 （2）根据 　染色体的行为　 ，有丝分裂过程分为四个时期。图中的C和D细胞分别处于有丝分裂的中期和 　后　 期，由C到D的过程中，染色体数目变化的原因是 　着丝粒分裂　 。 （3）正常细胞的有丝分裂存在纺锤体组装检验点（SAC）的检查机制，该机制与染色体的着丝粒上的SAC蛋白有关，能够检查纺锤丝是否正确连接在着丝粒上，当着丝粒都与纺锤丝连接并排列在赤道板上时，SAC蛋白与着丝粒脱离，并失去活性，分裂进入下一时期。干扰SAC的功能，会将细胞阻滞在有丝分裂 　中　 期。 （4）F到G过程叫细胞分化，细胞分化的根本原因是 　基因的选择性表达　 ，F和G所含核DNA 　相同　 （填“相同”或“不相同”）。F到H过程称为细胞凋亡，细胞凋亡是指 　由基因所决定的细胞自动结束生命　 的过程。 【答案】（1）物质准备 完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长 （2）染色体的行为 后 着丝粒分裂 （3）中 （4）基因的选择性表达 相同 由基因所决定的细胞自动结束生命 【解答】解：（1）细胞增殖具有周期性，分为分裂前的间期和分裂期两个阶段，其中分裂间期进行的物质准备主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度生长。 （2）根据染色体的行为，可将有丝分裂过程分为四个时期：前期、中期、后期和末期。前期：出现染色体：染色质螺旋变粗变短的结果；核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；纺锤丝形成纺锤体。中期：染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰，便于观察。后期：着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。末期：纺锤体解体消失，核膜、核仁重新形成，染色体解旋成染色质形态；细胞质分裂，形成两个子细胞。由此可知，图中的C 和D细胞分别处于有丝分裂的中期和后期，由C到D 的过程中，染色体数目变化的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。 （3）根据题意可知，SAC是纺锤体组装检验点，能够检查纺锤丝是否正确连接在着丝粒上，当着丝粒都与纺锤丝连接并排列在赤道板上时，SAC蛋白与着丝粒脱离，并失去活性，分裂进入下一时期。干扰SAC的功能，不能检验纺锤丝是否正确连接在着丝粒上，因此会将细胞阻滞在有丝分裂中期。 （4）F到G过程叫细胞分化，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，而且F和G所含核DNA相同。F到H过程称为细胞凋亡，细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 故答案为： （1）物质准备 完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长 （2）染色体的行为 后 着丝粒分裂 （3）中 （4）基因的选择性表达 相同 由基因所决定的细胞自动结束生命 7. 取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞（　　） A．细胞癌变 B．细胞分化后恢复原状态 C．具有全能性 D．细胞衰老 【答案】C 【解答】解：取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，即植物细胞具有全能性。 故选：C。 8. 分析以下事实： ①胡萝卜韧皮部细胞通过组织培养能发育成完整植株 ②绵羊乳腺细胞核移入去核卵母细胞中，重组细胞能发育成有生殖能力的绵羊 下列正确的选项是（　　） A．高度分化的动植物细胞都能表现全能性 B．植物种子萌发成植株体现了细胞的全能性 C．细胞分化就是细胞数目增加 D．细胞分化是指增殖细胞产生的后代，在形态结构和生理功能上发生稳定性差异的过程 【答案】D 【解答】解：A、该事实体现植物细胞具有全能性，动物细胞的细胞核具有全能性，A错误； B、植物种子萌发成植株不能体现细胞的全能性，B错误； C、细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化使细胞种类增加，C错误； D、细胞分化是指增殖细胞产生的后代，在形态结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，D正确。 故选：D。 9. 下列细胞的全能性最容易表达出来的是（　　） A．人的口腔上皮细胞 B．洋葱的鳞片叶表皮细胞 C．苍蝇的受精卵细胞 D．小白鼠的造血干细胞 【答案】C 【解答】解：一般细胞分化程度越低，其全能性越高，所以全能性受精卵＞生殖细胞＞体细胞。 故选：C。 10. 果蝇肠道干细胞（ISC）有两种分裂方式：对称分裂和不对称分裂。对称分裂会产生两个新的ISC；不对称分裂产生一个新的ISC和一个成肠细胞，成肠细胞继续分化为肠上皮细胞和分泌型细胞。发育到成虫之前以对称分裂为主，发育到成虫之后以不对称分裂为主。下列说法错误的是（　　） A．对称分裂有利于肠道的快速发育 B．不对称分裂时细胞基因表达情况会发生改变 C．不对称分裂时细胞分裂和细胞分化是同时进行的 D．ISC能形成肠上皮细胞和分泌型细胞，证明其具有全能性 【答案】D 【解答】解：A、发育到成虫之前以对称分裂为主，对称分裂产生两个新的ISC，增加ISC数量有助于肠道的快速发育，A正确； B、不对称分裂产生一个ISC和一个成肠细胞，成肠细胞继续分化为肠上皮细胞和分泌型细胞，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此细胞基因表达情况发生改变，B正确； C、不对称分裂产生一个ISC和一个成肠细胞，成肠细胞继续分化，表明细胞分裂和细胞分化同时进行，C正确； D、细胞全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，而ISC形成肠上皮细胞和分泌型细胞并未发育成完整个体，因此不能证明其具有全能性，D错误。 故选：D。 11. 如图为胡萝卜经组织培养产生完整植株的示意图，这说明该韧皮部细胞具有（　　） A．专一性 B．全能性 C．突变性 D．不定向性 【答案】B 【解答】解：胡萝卜韧皮部的一些细胞（已分化的细胞）经离体培养能长成一株新的植株，即已经分化的细胞发育形成完整的个体，这说明细胞具有全能性；“专一性”，通常指细胞功能或物质作用的特定性；“突变性”，强调细胞发生变异，这里没有体现变异；“不定向性”，多在变异等情境中表示方向不确定，B正确，ACD错误。 故选：B。 12. 已知蜜蜂家族中的工蜂和蜂王由受精卵发育而来，而雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来。哺乳动物的卵细胞属于高度分化的细胞，动物核移植是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成一个完整个体。下列有关叙述错误的是（　　） A．动物体细胞的全能性大于其生殖细胞的全能性 B．受精卵可以发育成完整的个体是因为其具有全能性 C．雄蜂的发育可以说明个体发育的起点不一定是受精卵 D．卵细胞中可能存在使体细胞核恢复到未分化状态的物质 【答案】A 【解答】解：A、动物体细胞的全能性小于其生殖细胞的全能性，A错误； B、受精卵可以发育成完整的个体，体现了细胞的全能性，B正确； C、雄蜂是由雌蜂的卵细胞直接发育而来的，说明个体发育的起点不一定是受精卵，C正确； D、细胞核移植时，将体细胞核移入去核的卵细胞，是因为卵细胞中可能存在使体细胞核恢复到未分化状态的物质，D正确。 故选：A。 13. 下列有关细胞全能性的说法，正确的是（　　） A．与受精卵相比，具有分裂和分化能力的干细胞的全能性较高 B．小鼠的造血干细胞比胡萝卜的韧皮部细胞更容易表现出全能性 C．通常细胞的分化程度越高，细胞的全能性就越低，全能性表达就越困难 D．高度分化的动物细胞的全能性受到限制，其细胞核才表现出全能性 【答案】CD 【解答】解：A、与受精卵相比，具有分裂和分化能力的干细胞的全能性较低，A错误； B、胡萝卜的韧皮部细胞比小鼠的造血干细胞更容易表现出全能性，B错误； C、通常细胞的分化程度越高，细胞的全能性就越低，全能性表达就越困难，C正确； D、高度分化的动物细胞的全能性受到限制，其细胞核才表现出全能性，D正确。 故选：CD。 14. 2023年9月中国科学院院士卞修武提出：干细胞是一类具有自我复制能力的“种子”，可以分化成多种功能的细胞来参与细胞替代和组织再生，有利于人体健康的维持和对损伤的修补。端粒酶可以修复受损的染色体DNA两端的端粒序列，下列关于人体干细胞的叙述错误的是（　　） A．干细胞在分裂前的间期会发生中心体的倍增 B．干细胞分化形成不同组织细胞时遗传物质不会发生改变 C．干细胞在进行人体皮肤修复的过程中会发生基因选择性表达 D．推测肝细胞中的端粒酶的活性比干细胞中端粒酶活性高 【答案】D 【解答】解：A、中心体在干细胞在分裂前的间期会发生复制而倍增，A正确； B、干细胞分化形成不同组织细胞时遗传物质不会发生改变，只是基因的选择性表达，B正确； C、干细胞参与人体皮肤修复时，会分化为皮肤相关的组织细胞（如表皮细胞），该过程存在基因的选择性表达，C正确； D、干细胞分化程度低、增殖能力较强，人体肝细胞是高度分化的细胞，几乎不分裂，端粒酶用于修复染色体DNA两端的端粒，端粒酶活性越高，细胞分裂能力越强，由此可知肝细胞中的端粒酶的活性比干细胞中端粒酶活性低，D错误。 故选：D。 15. 毛发的形成和生长依赖于毛囊干细胞的增殖和分化。研究发现，慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态，肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞。下列叙述错误的是（　　） A．动物体内的干细胞既具有分裂也具有一定的分化能力 B．毛囊干细胞分化过程中细胞的遗传物质发生了改变 C．环境因素会影响基因的表达，从而改变分化的方向 D．保持愉悦的心情并及时排解压力都有助于减少脱发 【答案】B 【解答】解：A、动物体内的干细胞属于全能性高的细胞，既具有分裂也具有一定的分化能力，A正确； B、细胞分化的本质是基因的选择性表达，该过程不改变细胞内的遗传物质，B错误； CD、分析题意可知，慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态，肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞，说明环境因素会影响基因的表达，从而改变分化的方向，而保持愉悦的心情并及时排解压力都有助于减少脱发，CD正确。 故选：B。 学科网（北京）股份有限公司 $