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2017高考考点一遍过生物课标通用第3辑:考点4 细胞的分化和细胞的全能性

资料类别: 生物/同步

所属版本: 通用

所属地区: 全国

上传时间:2016/11/30

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一、细胞的分化
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.时间:发生在整个生命进程中,胚胎时期达到最大限度。
3.结果:形成不同的组织和器官。
4.特点
(1)持久性:贯穿于生物体整个生命历程中。
(2)不可逆性:分化了的细胞将一直保持分化后的状态。
(3)普遍性:生物界中普遍存在。
(4)遗传物质不变性:细胞分化后形态、结构和功能发生改变,但细胞内的遗传物质却不变。
5.意义:是生物体发育的基础;使多细胞生物体细胞取向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
6.原因:在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同(或基因的选择性表达)。
相同核DNA 不同mRNA 不同的蛋白质 不同的形态结构和功能
二、细胞的全能性
1.概念:已分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
2.原因:细胞中含有发育成生物体所需要的全套遗传信息。
3.条件:离体、无菌、一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)、激素和适宜的外界条件(温度、pH等)。
4.应用:植物组织培养、克隆动物。
三、细胞全能性与细胞分化的比较
项目	细胞分化	细胞全能性		原理	细胞内基因选择性表达	细胞中含有本物种全套遗传物质		特点	①持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度;
②稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化的状态,直到死亡;
③普遍性:生物界中普遍存在	①高度分化的植物体细胞具有全能性;
②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性

		结果	形成形态、结构、功能不同的细胞	形成新的个体		大小比较	细胞分化程度有高低之分:体细胞>生殖细胞>受精卵	细胞全能性有大小之分:受精卵>生殖细胞>体细胞		关系	①细胞分化不会导致遗传物质改变,已分化的细胞都含有保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质,因而都具有全能性;
②一般来说,细胞分化程度越高,全能性越难以表达,细胞分化程度越低,全能性就越高		
1.下列过程没有发生细胞分化的是
A.造血干细胞形成白细胞和血小板
B.胚胎干细胞形成神经细胞
C.植物细胞质壁分离后的复原
D.青蛙受精卵发育成小蝌蚪
【答案】C
【试题解析】白细胞和血小板是由造血干细胞分化形成的,A正确;神经细胞是由胚胎干细胞分化形成的,B正确;植物细胞的质壁分离复原过程中没有发生细胞分化,C错误;青蛙受精卵发育成小蝌蚪有细胞的分裂过程,也有细胞分化过程,D正确。
2.下列有关细胞全能性的理解,正确的是
A.从理论上讲,生物体的每一个具有细胞核的细胞都具有全能性
B.未脱离植株的幼叶,在适当的情况下能表现出全能性
C.在个体发育的不同时期,由于细胞内基因发生变化,导致细胞不能表现出全能性
D.脱离了植株的芽,一定能表现出全能性
【答案】A
【试题解析】从理论上讲,每一个具有细胞核的生物体细胞都有全套基因,都具有全能性,A正确。脱离植株的幼叶,在适当的情况下能表现出全能性,B错误。在个体发育的不同时期,细胞内基因一般不会发生变化,C错误。脱离了植株的芽,需要在适宜的条件下才能表现出全能性,D错误。

1.细胞的分化和细胞的全能性的判断
(1)细胞分化的标志
在所有细胞中都表达的基因,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等的表达不能证明细胞发生分化;只有在特定细胞中选择性表达的基因,如胰岛素基因、血红蛋白基因的表达可以证明细胞发生了分化。
(2)同一个体不同体细胞的遗传分析
同一生物不同体细胞内基因的组成都是相同的,因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的。不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达,直接原因是细胞中的蛋白质不同。
(3)细胞的全能性的标志
由种子发育成个体能证明受精卵具有全能性,不能证明体细胞的全能性;由体细胞发育成个体能证明体细胞的全能性。判断体细胞是否表现了全能性的标志是看起点和终点,起点是“已分化的体细胞”终点是发育成“个体”。
2.个体发育、细胞分化、基因表达三者之间的关系
(1)个体发育是以细胞的分裂和分化为基础的,因为只有通过细胞分裂,才能增加细胞数目;只有通过细胞分化,才能形成不同的组织、器官和系统。细胞分化是个体发育的主要过程。
(2)细胞分裂和细胞分化是基因的表达为基础的,特别是细胞分化,它是细胞内的遗传信息(基因)有序表达的结果。如红细胞的形成是以控制血红蛋白合成为主的基因表达的结果。
(3)从上述关系可以看出,个体水平上的发育是以细胞水平的分裂与分化为基础的,细胞水平的分裂与分化是以分子水平的基因表达为基础的。

1.(2015江苏单科)如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
 2.(2014新课标全国卷II)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		1.【答案】C
【解析】人体卵细胞中DNA含量约为神经细胞等正常体细胞的一半;各细胞形态、功能不同的原因是基因的选择性表达;图示各细胞中含量最多的化合物都是水;图示中小肠上皮细胞通过主动运输的方式吸收葡萄糖,神经细胞通过协助扩散的方式吸收葡萄糖。
 2.【答案】B
【解析】神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞,不再分裂,只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,因此二者都不具有细胞周期,A错误;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,二者合成的特定蛋白不同,B正确;同一动物个体的不同细胞都来自受精卵的分裂和分化,所含的基因组相同,C错误;核DNA的复制方式都是半保留复制,方式相同,D错误。

1.国际杂志Cell Systems上刊登了来自美国加州大学旧金山分校的一项研究成果,科研人员利用蓝色光脉冲开启了一种名为Brn2的基因,当Brn2信号足够强时,干细胞就会快速转化为神经元。下列有关分析错误的是
A.该实验证明了蓝色光脉冲可以促使干细胞分化为神经元
B.Brn2基因在神经细胞的形成过程中具有重要作用
C.蓝色光脉冲使Brn2基因的碱基序列发生了改变
D.干细胞和神经元这两种细胞中,蛋白质的种类不完全相同
2.下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是
A.大豆种子萌发长成新植株
B.人的骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C.蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂
D.白菜叶肉细胞经组织培养发育成新植株
3.下列对细胞分化不同水平的分析中,错误的是
A.从细胞水平分析,细胞分化是由于细胞形态、结构和功能发生了改变
B.从细胞器水平分析,细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果
C.从核酸分子角度分析,细胞分化是由于基因选择性表达的结果
D.从蛋白质角度分析,细胞分化是由于蛋白质种类、数量、功能改变的结果,这是细胞分化的根本原因
4.下列人体细胞中全能性最高的是
A.胚胎干细胞     B.造血干细胞
C.胰腺细胞        
D.肌肉细胞
5.人体的表皮细胞和神经细胞的形态、结构和生理功能迥然不同,这两种细胞的差异是稳定不变的,它们都不能恢复到胚胎细胞的形态和结构,这说明
A.细胞分化具有持久性
B.细胞分化一般是不可逆的
C.细胞分化是基因选择性表达的结果
D.分化的细胞仍具有全能性
1.【答案】C
【解析】依题意可知:蓝色光脉冲通过开启Brn2基因使干细胞分化为神经细胞,A、B项正确;蓝色光脉冲的作用是诱导基因表达,而不是诱导基因突变,因此,Brn2基因的碱基序列没有发生改变,C项错误;干细胞和神经元这两种细胞中,既有相同的蛋白质,又有不同种类的蛋白质,因此,干细胞和神经元这两种细胞中,蛋白质的种类不完全相同,D项正确。
2.【答案】D
【解析】全能性是指已经分化的体细胞,具有发育成完整个体的潜能。大豆种子未分化,A错误;人的骨髓造血干细胞形成各种血细胞,未形成完整个体,不能体现全能性,B错误;蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂,体现了生殖细胞的全能性,C错误;白菜叶肉细胞经组织培养发育成新植株,这体现了体细胞的全能性,D正确。
3.【答案】D
【解析】从细胞水平分析,细胞分化是由于细胞形态、结构和功能发生了改变,A正确;从细胞器水平分析,细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果,B正确;从核酸分子角度分析,细胞分化是由于基因选择性表达的结果,C正确;从蛋白质角度分析,细胞分化是由于蛋白质种类、数量、功能改变的结果,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,D错误。
4.【答案】A
【解析】全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,分化程度越低,全能性越高,则全能性大小顺序为受精卵>胚胎干细胞>造血干细胞>表皮细胞、胰腺细胞和肌肉细胞。胚胎干细胞是全能干细胞,其分化程度最低,A正确;造血干细胞是由胚胎干细胞分化而来的,其分化程度比胚胎干细胞高,B错误;胰腺细胞是已经高度分化的体细胞,C错误;肌肉细胞也是已经高度分化的体细胞,D错误。
5.【答案】B
【解析】人体的表皮细胞和神经细胞的形态、结构和生理功能发生差异,属于细胞分化的结果.细胞分化是稳定的,不可逆转的,并且在胚胎发育的早期细胞分化的方向就已确定,因此它们都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。所以B正确。A、C、D不正确。

1.在生物体内,分化的体细胞之所以没有表达出全能性,是基因在时间和空间上选择性表达的结果。
2.对于高度分化的动物体细胞,整个细胞的全能性受到限制,但细胞核仍然保持着全能性。
3.生殖细胞分化程度很高,但仍然具有很强的全能性。如蜜蜂中的雄蜂由未受精的卵细胞发育而来。






















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