一、细胞分化的过程及特点 1.细胞分化的过程 2.特点 (1)持久性：细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中，在 胚胎期达到最大限度。 (2)稳定性和不可逆性：一般地说，分化了的细胞将一直保 持分化后的状态，直到死亡。 (3)普遍性：细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发 育的基础。 (4)不变性：分化后的细胞内的遗传物质并未发生变化。 细胞分化的实质与结果 细胞分化的基础是细胞分裂。 细胞分化的实质是由于基因选择性表达而形成不同种类的 细胞。 细胞分化的结果是形成形态、结构和功能都有很大差异的 组织。 【典例1】美国加州大学洛杉矶分校科学家首次将人工多能 干细胞诱导分化成活跃的运动神经细胞，这将有助于人体神 经系统疾病的治疗研究。科学家还发现，从多能干细胞分化 而来的运动神经细胞与人体胚胎干细胞分化而来的运动神经 细胞，在功能和效率上看上去十分相似。下列关于细胞分化 的说法错误的是 A.分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方 向分化，便不会再恢复到原先的状态 B.细胞分化仅发生在胚胎发育时期 C.分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能 D.一般不会出现细胞核遗传物质的改变 【思路点拨】解答本题的关键是细胞分化的基础是细 胞分裂，不会发生遗传物质的改变，只是使细胞的形态、结 构和生理功能发生变化。 【标准解答】选B。细胞分化具有不可逆性。细胞分化不会 引起遗传物质的改变。细胞分化发生在生物个体发育的任何 时期。 【误区警示】由于细胞分化是细胞的后代在遗传物质 的控制下，在形态、结构和功能上发生差异的过程，所以往 往误认为，细胞分化是随着遗传物质的改变而改变形态、结 构和功能的。因此，此题易错选D。 【变式训练】动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为 干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是 ( ) A.a过程表示干细胞能自我更新 B.b、c过程表示干细胞具有分化能力 C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同 D.b过程形成的细胞直接形成器官，可供器官移植使用 【解析】选D。干细胞经a过程形成的细胞，形态上与它 自身相同，该过程实现了干细胞的自我更新。干细胞经b、c 两过程形成的细胞与干细胞形态不同，是细胞分化的结果， 表明干细胞具有分化能力。经a、b、c三个过程形成的三种 细胞内，RNA、蛋白质不同，这表明它们的遗传信息表达情 况不同。b过程形成的细胞先形成组织，再由不同组织进一 步形成器官。 二、细胞癌变特征及致癌因素 1.癌细胞产生的原因、结果及特点 (1)产生原因：受到致癌因素的作用。 (2)产生结果：引起内部结构功能的改变，具体来说是遗传 物质发生变化即细胞发生突变，细胞不受机体的控制，进行 连续分裂。 2.癌细胞的主要特征 (1)有无限增殖的能力。癌细胞在特定条件下可以无限增殖 。 (2)无接触抑制：体外培养时正常细胞生长至彼此接触时即 停止分裂，而癌细胞不因为相互接触而停止分裂。如图： (3)能在体内转移：细胞膜表面的粘连蛋白减少细胞间黏 度下降细胞容易移动(易扩散、转移)。 癌细胞的认识 癌细胞不具备传染性，即癌细胞不能在个体间相互传染。 细胞在癌变过程中遗传物质会发生改变(基因突变)，但是 一旦形成癌细胞，由于其增殖方式是有丝分裂，所以一般不 会再改变遗传物质。 【典例2】胶质细胞瘤(简称胶质瘤)是发生于中枢神经系统 常见的肿瘤，有较高致死率，恶性胶质瘤病人的平均生存期 为12个月。这类肿瘤细胞具有高度的增殖性、侵袭性和耐药 性，给医学治疗带来极大困难。 下列关于胶质瘤的描述正 确的是 A.胶质瘤病人体内的病变细胞遗传物质未发生变化 B.癌变是致癌因素引发的，患病几率与年龄无关 C.胶质瘤细胞的高度侵袭性是指这种瘤细胞容易转移 D.病毒感染不会引起细胞癌变 【思路点拨】无限增殖、易转移是癌细胞的主要特点 。物理、化学和生物因素均会导致细胞癌变。 【标准解答】选C。癌变细胞的遗传物质发生改变，导致细 胞不正常增殖。癌症发生几率与其生存环境、生活习惯、心 理状态、年龄、机体免疫能力等均有密切关系。癌细胞因为 细胞表面的粘连蛋白减少而容易发生转移。导致细胞癌变的 因素之一是生物因素，病毒感染会导致细胞中遗传物质的变 化，从而引起细胞异常分化，引发癌变。 【规律方法】肿瘤与癌的区别 根据肿瘤对人体危害程度的不同，可以分为良性肿瘤和恶性 肿瘤。 (1)良性肿瘤：生长缓慢、不转移，逐渐增长时只对周围组 织产生压迫。 (2)恶性肿瘤：生长迅速，易转移，可向周围扩散，破坏周 围组织。 【变式训练】癌症是由癌细胞在体内恶性增殖形成恶 性肿瘤及其相关症状的一种疾病，下列关于癌症的叙述，不 正确的是( ) A.癌细胞是由于体内正常细胞不能正常完成细胞分化而形成 的 B.由于肿瘤周围的淋巴组织中存在癌细胞，所以手术摘除肿 瘤的患者有复发的可能 C.切除肿瘤后进行的放疗和化疗等措施，是为了杀死残留的 癌细胞 D.从目前的报纸上看，有些治疗癌症的药效在百分之九十以 上，因而，癌症的治疗并不困难 【解析】选D。本题考查癌症的有关知识。癌细胞是正常细 胞受到致癌因素的作用，不能正常完成细胞分化而变成不受 机体控制的连续分裂的恶性肿瘤细胞。癌细胞上的粘连蛋白 减少，细胞彼此间的黏度减小，因此癌细胞易转移。治疗癌 症常用放疗和化疗的方法，目的是杀死癌细胞。目前，人类 还没有有效征服癌症，因此癌症的治疗非常困难。 三、细胞的全能性 1.细胞全能性的原因及条件 2.细胞全能性的大小 (1)植物细胞的全能性易于表达，而动物细胞的全能性虽受 到极大限制，但动物细胞核的全能性仍可以表达。 (2)同一生物体内细胞全能性的高低为：受精卵生殖细胞 体细胞。 (3)随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐变小 。 (4)与细胞的分裂能力呈正相关，即分裂能力越强，全能性 越大。 3.应用：快速繁殖花卉和蔬菜、拯救珍稀濒危物种等。 细胞全能性是植物组织培养的基础。 早期胚胎细胞和干细胞都具有明显的全能性。 细胞全能性的高低和分化程度之间一般呈负相关，即分化 程度越低，全能性越高。 【典例3】美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜的韧皮部细 胞进行培养，由单个细胞发育成完整的新植株，如图所示， 请分析： (1)科学家所用的技术称为_。 (2)分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过_分裂 来完成的。 (3)细胞团中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中， 形态、结构和功能逐渐向不同方向变化，这种现象叫做 _。 (4)该实验说明植物细胞具有_性。 (5)动物的体细胞_(能/不能)表现全能性，其原因是 _。 【思路点拨】植物细胞具有全能性，动物细胞核具有 全能性。 【标准解答】该题考查植物组织培养技术。高度分化的植物 细胞首先通过脱分化回到未分化状态，形成具有全能性的愈 伤组织(未分化的细胞团)，愈伤组织经再分化形成胚状体， 胚状体继续发育形成幼苗，动物细胞的细胞核具有全能性， 而不能说动物细胞具有全能性，原因是动物细胞受细胞内物 质的限制其全能性不能得到表达。 答案:(1)植物组织培养 (2)有丝 (3)细胞分化 (4)全能 (5)不能 受细胞内物质的限制 【互动探究】(1)在从胚状体形成试管苗的过程中要给予一 定的光照，其目的是什么？ 提示：植物在此过程中要进行光合作用合成有机物。 (2)为什么说动物细胞核具有全能性？ 提示：动物细胞核中含有该物种的全套基因。 【规律方法】细胞的全能性 (1)细胞全能性的物质基础：细胞中含有本物种的全部遗传 物质。 (2)植物细胞全能性可以通过植物组织培养来实现，动物细 胞通过核移植来表现其细胞核的全能性。 【典例】下列植物细胞的全能性在提供了适宜条件的情况下 ，最易表达的是 A.枝条上的一个芽 B.柱头上的花粉 C.胚珠中的珠被细胞 D.根尖分生区细胞 【常见错误】错选A项和D项。 【错因分析】错选的原因主要是： 对细胞全能性大小的判断掌握不牢固，错误地认为芽和根尖 分生区细胞具有分裂能力，细胞的全能性就大。细胞全能性 大小顺序依次是受精卵精子(卵细胞)体细胞。 【正确解答】选B 。枝条上的一个芽、胚珠中的珠被细胞、 根尖分生区细胞都属于体细胞，而柱头上的花粉(精子)属于 生殖细胞，在适宜条件下，生殖细胞的全能性应该是大于体 细胞的。 1.中科院院士表示“未来像逛超市一样选器官”将不再是一 个梦想，因为通过人工诱导干细胞形成皮肤等组织和膀胱等 器官在技术上已经实现。下面哪项是关于干细胞形成不同组 织、器官的原因 ( ) A.干细胞形成组织和器官的原因是细胞分裂 B.干细胞形成组织和器官的原因是细胞分化 C.干细胞形成不同组织和器官的原因是基因选择性表达的结 果 D.干细胞的分化是细胞分裂的结果 【解析】选C。干细胞可以分化成各种组织或器官的原因是 基因选择性表达的结果。细胞分裂是分化的基础。 2.据癌细胞杂志报导，美国的研究人员称他们发现名为 MTDH的基因在乳腺癌患者体内起关键作用，它的存在不仅使 癌细胞扩散的几率增加，而且能抵抗化疗。下列有关癌细胞 的说法错误的是 ( ) A.癌细胞易扩散的原因是由于癌细胞增殖的速度太快 B.MTDH基因的作用可能是阻止细胞表面粘连蛋白的形成 C.细胞的异常分化可能导致细胞癌变 D.远离各种致癌因素可以降低细胞癌变的风险 【解析】选A。癌细胞易扩散的原因是由于癌细胞表面的粘 连蛋白减少，而不是由于癌细胞增殖的速度太快。 3.骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一，最主要的原 因是移植的骨髓中的造血干细胞可在患者体内 ( ) A.正常生长 B.增殖并分化成多种细胞 C.代替红细胞运输氧 D.杀死各种病原菌 【解析】选B。造血干细胞分化程度较低，具有较高的全能 性，能增殖分化成多种细胞。 4.以下关于癌细胞与干细胞的比较正确的是( ) A.都能无限分裂 B.都能分化 C.都能使后代保持亲代细胞特点 D.遗传物质都已改变 【解析】选C。癌细胞能无限增殖，干细胞能分化；癌细胞 分裂产生的仍是癌细胞，干细胞的分裂是有丝分裂，产生的 子细胞中有一个仍是干细胞；与正常细胞相比，癌细胞遗传 物质已改变。 5.有关细胞全能性的说法正确的是( ) 胡萝卜韧皮部细胞经培养形成了完整植株，证明植物细胞 具有全能性 将乳腺细胞核移植到去核卵细胞中培育而成的克隆羊“多 莉”，证明动物细胞核具有全能性 骨髓中的造血干细胞能分化出各种血细胞，证明造血干细 胞具有全能性 一个玉米的花粉经培养长成一株玉米植株 A. B. C. D. 【解析】选C。细胞全能性是指已经分化的细胞仍然具有发 育成完整个体的潜能，必须最终发育成个体才说明该细胞具 有全能性，都体现出了细胞的全能性，而没有体现 出细胞的全能性。 6.荷兰埃拉斯莫斯大学的杜克斯博士研究发现，腰部脂肪干 细胞对治疗心脏病有帮助。他说，干细胞注射进心脏以后经 过6个月，病人心脏接受带氧血液的能力会提高，心脏左心 室送出的血液也会增加。下列有关干细胞的说法错误的是 ( ) A.干细胞的不对称分裂是它的显著特征 B.现在一般人们将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞两大 类 C.干细胞是一类可以分化成各种细胞的未分化细胞 D.干细胞的核中含有很多套遗传物质，因此分裂分化能力强 【解析】选D。干细胞是一类可以分化成各种细胞的未分化 细胞，根据来源，人们将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细 胞两大类。干细胞的一个显著特征是不对称分裂。动物和人 的干细胞及体细胞中一般含两套遗传物质。 7.如图表示人体内各类血细胞生成的途径。af表示不同种 类的细胞，表示有关过程。据图回答问题： (1)造血干细胞形成各种血细胞，需要经历细胞的_和 _过程。成熟的红细胞失去全能性的原因是 _