做一个思想有深度的人:“细胞的分化”典例剖析

A 原肠胚的形成与囊胚细胞的分裂和分化直接相关

B 红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关

C 胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具全能性

D 癌细胞的产生与细胞的畸形分化无直接关系

【答案】A

【解析】在高等动物胚胎发育过程中，囊胚细胞经过分裂和分化而形成具有三个胚层和两个腔的原肠胚；红细胞的形成从DNA分子水平看，与基因表达有关，从细胞水平看，与细胞分化有关，细胞分化的根本原因就是基因的选择性表达的结果；脱分化形成的愈伤组织能发育成完整植株，所以愈伤组织细胞具有全能性；癌细胞的产生就是细胞畸形分化的结果。

例2 下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误的是(　)

A 花药、胚不能作为组织培养的材料

B 植物细胞具有全能性

C 外植体是指用于培养的植物组织或器官

D 外植体可诱导出愈伤组织

【答案】A

【解析】植物的器官、组织和细胞以及花药均可作为组织培养的外植体。

例3 细胞分化达到最大限度的时期是（   ）

A 受精卵时期      B 胚胎时期      C 有丝分裂时期      D 细胞的增殖时期

【答案】 B

【解析】一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵)，细胞分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞的分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体，因而在胚胎时期是细胞分化最旺盛的时期。

例4  干细胞是一种分化程度较低的未成熟的细胞，它具有再生各种组织、器官的潜能，医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下列说法中不正确的是（　　）

Ａ 利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能

Ｂ 骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中只有红骨髓具有造血功能

Ｃ 用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥（异）反应

Ｄ 异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变

【答案】 C

【解析】干细胞是具有分裂能力和分化能力的细胞。在人体内的红骨髓有造血功能，黄骨髓已失去造血功能。由于移植后的红细胞是供体的骨髓干细胞产生的，所以很可能与受体的血型不同。因为每个人的遗传物质不同，导致细胞膜上的糖蛋白不同，产生排异的可能性很大。

例5 下列人体细胞中分化程度最低的是（  ）

 A 胚胎干细胞      B 造血干细胞       C 胰腺细胞      D 肌肉细胞

【答案】 A

【解析】一般说来，细胞分化的程度越高，细胞分裂的能力越低。高度分化的细胞往往不再发生分裂增殖，如红细胞、神经细胞等，造血干细胞是胚胎干细胞进一步分裂分化得到的。

例6 乳腺细胞和唾液腺细胞都来自外胚层。乳腺细胞能够合成乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺细胞正相反。对这一现象的解释是（  ）

A 唾液腺细胞没有合成乳蛋白的基因

B 乳腺细胞没有合成唾液淀粉酶的基因

C 两种细胞都有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因

D 两种细胞中相关基因选择性地表达

【答案】 CD

【解析】细胞分化是基因在特定的时期有选择地表达的结果，细胞关闭或开启某些基因，都是在严格的控制作用下进行的。经过细胞分化，细胞具有不同的功能，在生物体内就会形成各种不同的细胞和组织，而此时每一个细胞的核内仍旧包含该生物特有的全套遗传物质。

例7  细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列不正确的是（ ） 

A 分化发生在生物体的整个生命进程

B 分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果

C 未离体的体细胞不会表现出全能性

D 分化过程中遗传物质发生了改变

【答案】 D

【解析】细胞分化伴随于生物生长发育的整个生命进程中，其实质是细胞内的基因在不同时间和空间的选择性表达。在分化过程中一般都是在有丝分裂的基础上，因此不会发生遗传物质的改变。一般来说，分化程度越高的细胞，其全能性越低，全能性的表达一般要在离体条件下发生。

例8 细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。下列属于奢侈基因的是（  ）

A 血红蛋白基因                     B ATP合成酶基因

C DNA解旋酶基因                 D 核糖体蛋白基因

【答案】 A

【解析】一般地说，同一个个体的体细胞的基因型理论上是完全相同的，它们都来自同一个受精卵的有丝分裂和分化。基因的选择性表达是细胞分化的根本原因，其使同一个体不同组织细胞中的mRNA与蛋白质不完全相同，从而使细胞在形态与功能上发生改变。根据细胞分化时基因能否表达，有些学者把细胞中的基因分为“管家基因”和“奢侈基因”两类。在个体的每个细胞中都能表达的基因为“管家基因”，而只在特定细胞或部分细胞中表达的基因为“奢侈基因”即“细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果”。选项中的ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因、核糖体蛋白基因即为“管家基因”，在同一个体的每个活细胞中都能表达而产生ATP合成酶、DNA解旋酶、核糖体蛋白。血红蛋白基因是“奢侈基因”，其只在红细胞的形成过程中表达，从而控制血红蛋白的合成。

例9  下列过程不属于细胞分化的是（  ） 

A B淋巴细胞形成浆细胞                    B 胚胎干细胞形成神经细胞

C 质壁分离植物细胞的复原                   D 蜥蜴断尾再生

【答案】 C

【解析】受到抗原刺激的Ｂ淋巴细胞可分裂分化形成记忆细胞和浆细胞（效应Ｂ细胞）；胚胎干细胞可分裂分化形成神经细胞等多种组织细胞；动物的修复性再生的过程也是细胞进行有丝分裂和分化的过程；植物细胞的质壁分离与复原是由外界溶液浓度改变引起的细胞分化，不属于细胞分化的范畴。

例10 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组成器官，可供器官移植使用

【答案】D

【解析】据题图可知：ａ表示干细胞生成干细胞，即干细胞的自我更新；干细胞通过ｂ、ｃ生成了不同形态结构的细胞，表示细胞的分化过程；细胞分化的原因是遗传物质的选择性表达，故三条途径遗传信息的表达是不同的；细胞分化形成的是各种组织，还不能构成器官。