高中生物（必修1）6.2细胞的分化知识点

高中生物（必修1）6.2细胞的分化知识点整理一、核心知识点梳理（一）细胞分化的概念在个体发育中，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，叫做细胞分化。细胞分化是多细胞生物个体发育的基础，贯穿于个体发育的整个过程，从受精卵开始，直至个体死亡。关键点：①起点：一个或一种细胞（如受精卵、干细胞）；②结果：细胞形态、结构、生理功能发生稳定性差异；③本质：基因的选择性表达；④特点：持久性、稳定性、不可逆性、普遍性。（二）细胞分化的特点1.持久性：细胞分化贯穿于多细胞生物个体发育的全过程，在胚胎时期达到最大限度（如胚胎发育中形成各种组织器官）。2.稳定性和不可逆性：分化后的细胞一般保持分化后的状态，不再恢复到未分化状态（如神经细胞一旦形成，不会再分化为上皮细胞或肌肉细胞）。3.普遍性：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，无论是植物还是动物，都存在细胞分化过程（如植物根、茎、叶的形成，动物造血干细胞分化为红细胞、白细胞等）。4.遗传物质不变性：分化后的细胞遗传物质与受精卵完全相同，只是基因的表达情况不同（即“基因选择性表达”，并非基因丢失或改变）。（三）细胞分化的实质细胞分化的实质是基因的选择性表达。多细胞生物的每个细胞都含有该生物全套的遗传信息（基因组相同），但在不同的细胞中，不同的基因会在不同的时间、空间条件下被激活或抑制，从而合成不同的蛋白质，导致细胞在形态、结构和生理功能上出现差异。示例：胰岛B细胞中，胰岛素基因被激活表达，合成胰岛素；而肌细胞中，胰岛素基因被抑制，肌动蛋白基因被激活表达，合成肌动蛋白，导致两者功能不同。（四）细胞分化的意义1.是多细胞生物个体发育的基础：只有通过细胞分化，才能形成具有特定形态、结构和功能的组织、器官，进而构成完整的生物体（如受精卵经分化形成上皮组织、肌肉组织、神经组织、结缔组织，再构成器官和系统）。2.提高生物体生理功能的效率：不同细胞分化后承担不同的生理功能，分工协作，使生物体能够更高效地完成各项生命活动（如神经细胞负责信息传递，红细胞负责运输氧气，胰岛细胞负责调节血糖）。（五）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，叫做细胞的全能性。2.原理：已分化的细胞含有该生物全套的遗传信息，具备发育成完整个体的物质基础。3.实例：①植物细胞全能性：植物组织培养（如胡萝卜根韧皮部细胞培养成完整胡萝卜植株）；②动物细胞全能性：动物细胞核具有全能性（如克隆羊多莉，由乳腺细胞的细胞核移植到去核卵细胞中发育而成）。4.全能性大小比较：受精卵＞生殖细胞（精子、卵细胞）＞体细胞；植物体细胞＞动物体细胞（动物体细胞全能性难以表达，细胞核全能性可表达）。（六）干细胞1.概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，叫做干细胞。2.类型及功能：①全能干细胞：具有发育成完整个体的潜能（如受精卵、胚胎干细胞）；②多能干细胞：具有分化成多种细胞类型的潜能（如造血干细胞，可分化为红细胞、白细胞、血小板等）；③专能干细胞：只能分化为一种或少数几种细胞类型（如神经干细胞，可分化为神经细胞及其相关细胞）。3.应用：医学上可用于治疗白血病（造血干细胞移植）、帕金森病、器官移植等。二、各知识点配套练习题及答案解析（一）细胞分化的概念相关练习题1.下列关于细胞分化的叙述，正确的是（）A.细胞分化仅发生在胚胎时期B.细胞分化后，细胞的形态、结构和功能均不发生变化C.细胞分化的起点是一个或一种细胞D.细胞分化过程中，遗传物质发生改变2.下列现象中，不属于细胞分化的是（）A.受精卵发育成胚胎B.骨髓中的造血干细胞形成红细胞C.植物根尖分生区细胞分裂产生新细胞D.皮肤表皮细胞形成角质层细胞3.细胞分化的结果是（）A.细胞数量增多B.细胞体积增大C.细胞形态、结构和功能发生稳定性差异D.细胞遗传物质改变答案及解析1.答案：C解析：A项错误，细胞分化贯穿于个体发育全过程，胚胎时期达到最大限度；B项错误，细胞分化的核心是形态、结构和生理功能发生稳定性差异；C项正确，细胞分化的起点是一个或一种细胞（如受精卵、干细胞）；D项错误，细胞分化过程中遗传物质不变，只是基因选择性表达。2.答案：C解析：A项，受精卵发育成胚胎过程中，细胞形态、结构和功能发生差异，属于细胞分化；B项，造血干细胞分化为红细胞，属于细胞分化；C项，根尖分生区细胞分裂产生新细胞，仅涉及细胞数量增多，细胞形态、结构未发生稳定性差异，属于细胞增殖，不属于分化；D项，表皮细胞形成角质层细胞，功能发生差异，属于细胞分化。3.答案：C解析：A项，细胞数量增多是细胞增殖的结果；B项，细胞体积增大是细胞生长的结果；C项，细胞分化的直接结果是细胞形态、结构和生理功能发生稳定性差异；D项，细胞分化不改变遗传物质。（二）细胞分化的特点相关练习题1.下列关于细胞分化特点的叙述，错误的是（）A.细胞分化具有持久性，贯穿于个体发育全过程B.分化后的细胞具有稳定性，一般不会再分化为其他细胞C.细胞分化具有普遍性，所有生物都存在细胞分化D.细胞分化过程中，细胞的遗传物质不发生改变2.“细胞分化后，细胞的状态一般保持稳定，不再改变”，这体现了细胞分化的（）A.持久性B.稳定性和不可逆性C.普遍性D.遗传物质不变性3.下列实例中，体现细胞分化普遍性的是（）A.蝌蚪发育成青蛙过程中，尾部细胞凋亡B.玉米种子萌发成幼苗，形成根、茎、叶C.人的红细胞成熟后失去细胞核和细胞器D.克隆羊多莉的培育过程答案及解析1.答案：C解析：A项正确，细胞分化具有持久性，从受精卵开始到个体死亡都存在；B项正确，分化后的细胞具有稳定性和不可逆性，如神经细胞不会再分化为其他细胞；C项错误，细胞分化是多细胞生物特有的现象，单细胞生物（如细菌）不存在细胞分化，因为单细胞生物单个细胞就能完成所有生命活动；D项正确，细胞分化的本质是基因选择性表达，遗传物质不变。2.答案：B解析：“分化后细胞状态保持稳定，不再改变”直接体现了细胞分化的稳定性和不可逆性；持久性强调贯穿个体发育全过程；普遍性强调生物界普遍存在；遗传物质不变性强调分化过程中遗传物质不改变，均与题干描述不符。3.答案：B解析：A项，蝌蚪尾部细胞凋亡属于细胞凋亡，与细胞分化无关；B项，玉米种子萌发成幼苗时，细胞分化形成根、茎、叶等不同器官，体现了植物细胞分化的普遍性；C项，人的红细胞成熟后失去细胞核和细胞器，是细胞分化过程中的具体特征，未体现普遍性；D项，克隆羊多莉体现的是动物细胞核的全能性，而非细胞分化的普遍性。（三）细胞分化的实质相关练习题1.细胞分化的实质是（）A.细胞形态、结构的改变B.细胞生理功能的改变C.基因的选择性表达D.遗传物质的改变2.下列关于基因选择性表达的叙述，正确的是（）A.基因选择性表达导致细胞中遗传物质种类改变B.不同细胞中表达的基因完全不同C.基因选择性表达是细胞分化的根本原因D.基因选择性表达只发生在胚胎时期3.胰岛B细胞能合成胰岛素，而肌细胞不能合成胰岛素，原因是（）A.胰岛B细胞中含有胰岛素基因，肌细胞中不含胰岛素基因B.胰岛B细胞中胰岛素基因表达，肌细胞中胰岛素基因不表达C.胰岛B细胞中遗传物质多，肌细胞中遗传物质少D.胰岛B细胞和肌细胞中遗传物质不同答案及解析1.答案：C解析：A、B项是细胞分化的表现形式，而非实质；C项正确，细胞分化的实质是基因的选择性表达，即不同细胞中相同的基因表达情况不同，合成不同的蛋白质；D项错误，细胞分化过程中遗传物质不改变。2.答案：C解析：A项错误，基因选择性表达不改变遗传物质种类，细胞中遗传物质始终与受精卵一致；B项错误，不同细胞中存在部分共同表达的基因（如呼吸酶基因，所有细胞都需要表达呼吸酶以进行呼吸作用），也存在特异性表达的基因；C项正确，基因选择性表达导致细胞形态、结构和功能差异，是细胞分化的根本原因；D项错误，基因选择性表达贯穿个体发育全过程，并非只在胚胎时期。3.答案：B解析：胰岛B细胞和肌细胞都由受精卵分裂分化而来，含有全套遗传信息（包括胰岛素基因），A、C、D项错误；两者的差异在于，胰岛B细胞中胰岛素基因被激活表达，合成胰岛素，而肌细胞中胰岛素基因被抑制，不表达，体现了基因的选择性表达，B项正确。（四）细胞分化的意义相关练习题1.细胞分化的重要意义不包括（）A.是多细胞生物个体发育的基础B.使细胞趋向专门化，提高生理功能效率C.增加细胞的数量D.形成不同的组织和器官2.多细胞生物通过细胞分化形成不同的组织和器官，其根本目的是（）A.增加细胞种类B.提高生物体的代谢效率C.使生物体结构更复杂D.适应不同的生活环境答案及解析1.答案：C解析：A项正确，细胞分化是多细胞生物个体发育的基础，没有细胞分化就无法形成组织、器官；B项正确，细胞分化使细胞趋向专门化，分工协作，提高生理功能效率；C项错误，增加细胞数量是细胞增殖的意义，而非细胞分化；D项正确，细胞分化的直接结果是形成不同组织和器官，进而构成生物体。2.答案：B解析：A项，增加细胞种类是细胞分化的直接结果，而非根本目的；B项正确，不同组织和器官承担不同功能，分工协作可提高生物体代谢效率，更好地完成生命活动；C项，生物体结构更复杂是细胞分化的表现，而非根本目的；D项，适应环境是生物进化的结果，细胞分化的根本目的是提高生理功能效率。（五）细胞的全能性相关练习题1.下列关于细胞全能性的叙述，正确的是（）A.只有受精卵具有全能性B.已分化的细胞都具有全能性C.细胞全能性是指已分化的细胞发育成完整个体的潜能D.植物细胞全能性和动物细胞全能性都容易表达2.下列实例中，能体现细胞全能性的是（）A.造血干细胞分化为红细胞、白细胞B.胡萝卜根韧皮部细胞培养成完整胡萝卜植株C.皮肤细胞培养出皮肤组织D.克隆羊多莉的培育过程3.下列细胞中，全能性最高的是（）A.受精卵B.造血干细胞C.神经细胞D.叶肉细胞4.动物细胞的全能性难以表达，但其细胞核具有全能性，原因是（）A.细胞核含有该生物全套遗传信息B.细胞核体积大，易操作C.细胞核内基因表达不受细胞质影响D.动物细胞细胞质不含有全能性表达的物质答案及解析1.答案：C解析：A项错误，受精卵全能性最高，但生殖细胞、体细胞（植物）也具有全能性；B项错误，并非所有已分化细胞都具有全能性，如动物体细胞全能性难以表达；C项正确，细胞全能性的定义即已分化的细胞发育成完整个体的潜能；D项错误，植物细胞全能性易表达（如组织培养），动物细胞全能性难以表达，仅细胞核具有全能性。2.答案：B解析：A项，造血干细胞分化为血细胞，仅体现细胞分化，未形成完整个体，不体现全能性；B项，胡萝卜根韧皮部细胞（已分化体细胞）培养成完整植株，体现植物细胞全能性；C项，皮肤细胞培养出皮肤组织，仅形成组织，未形成完整个体，不体现全能性；D项，克隆羊多莉由细胞核移植培育而成，体现动物细胞核的全能性，而非细胞全能性。3.答案：A解析：全能性大小排序为：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物体细胞＞动物体细胞。A项受精卵全能性最高，可发育成完整个体；B项造血干细胞是多能干细胞，全能性低于受精卵；C项神经细胞是高度分化的体细胞，全能性极低；D项叶肉细胞是植物体细胞，全能性低于受精卵。4.答案：A解析：A项正确，动物细胞核含有该生物全套遗传信息，具备发育成完整个体的物质基础，因此细胞核具有全能性；B项，细胞核体积大、易操作是细胞核移植的优势，并非全能性的原因；C项错误，细胞核内基因表达受细胞质影响（如细胞质中的物质可调控核基因表达）；D项错误，动物细胞细胞质含有影响全能性表达的物质，而非不含全能性表达的物质，这也是动物体细胞全能性难以表达的原因之一。（六）干细胞相关练习题1.下列关于干细胞的叙述，错误的是（）A.干细胞具有分裂和分化能力B.胚胎干细胞是全能干细胞，可发育成完整个体C.造血干细胞是多能干细胞，可分化为多种血细胞D.干细胞仅存在于胚胎时期2.下列属于专能干细胞的是（）A.受精卵B.胚胎干细胞C.神经干细胞D.造血干细胞3.医学上常用造血干细胞移植治疗白血病，这是利用了造血干细胞的（）A.全能性B.分裂能力C.分化能力D.衰老能力答案及解析1.答案：D解析：A项正确，干细胞的核心特征是具有分裂和分化能力；B项正确，胚胎干细胞属于全能干细胞，具有发育成完整个体的潜能；C项正确，造血干细胞属于多能干细胞，可分化为红细胞、白细胞、血小板等多种血细胞；D项错误，干细胞不仅存在于胚