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人教(2019)生物必修1课时训练
6.2 细胞的分化
一、选择题
1.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( B )
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.二者所含的基因不同
D.二者核DNA的复制方式不同
解析:神经细胞和肌细胞在功能上不同,是细胞分化的结果,即细胞中的基因选择性表达,合成的特定蛋白不同。
2.下列对细胞分化不同水平的分析中,错误的是( C )
A.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果
B.从核酸角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果
C.从细胞器水平分析,细胞分化是细胞器的数目改变的结果
D.从细胞水平分析,细胞分化时细胞形态、结构和功能发生了改变
解析:从蛋白质角度分析,分化的细胞中会出现特殊的蛋白质,故细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,这是细胞分化的直接原因;从核酸分子角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果,这是细胞分化的根本原因;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;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。
3.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。对这一现象的解释正确的是( D )
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.两种细胞都没有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因
D.是两种细胞中相关基因选择性表达的结果
解析:同一个体的不同体细胞都来源于同一个受精卵,所以唾液腺细胞含有合成乳蛋白的基因,乳腺细胞也含有合成唾液淀粉酶的基因;两种细胞都有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因,但是两种细胞的形态、功能不同是细胞中相关基因选择性表达的结果。
4.科学家成功绕过干细胞阶段,将老鼠的皮肤细胞直接转化为神经前体细胞,得到的细胞能发育成三种脑细胞,而且能在实验室里大量培育,该方法为受损神经细胞再生提供了一条新途径。下列说法正确的是( C )
A.老鼠皮肤细胞直接转化为神经前体细胞,是遗传物质改变的结果
B.大脑细胞和皮肤细胞形态结构不同的根本原因是核糖体上翻译的蛋白质不同
C.神经前体细胞是一种具有分裂和分化能力的细胞
D.利用该技术,老鼠皮肤细胞只能直接转化为神经前体细胞,不能转化成其他细胞
解析:老鼠皮肤细胞直接转化为神经前体细胞,仍属于正常体细胞,因此细胞中的遗传物质没有改变;大脑细胞和皮肤细胞形态结构不同的根本原因是基因的选择性表达;神经前体细胞能发育成三种脑细胞,具有分裂和分化能力;使用该技术,可能将皮肤细胞转化成其他类型的细胞。
5.很多木本植物的种子非常小,但只要有适宜的外界条件,一颗不起眼的种子也能长成幼苗进而长成参天大树。这一过程离不开细胞的分裂与分化。下列有关叙述错误的是( D )
A.细胞的分化必然伴随着细胞的分裂,但分裂的细胞不一定发生分化
B.细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率
C.细胞的分裂与分化是多细胞生物个体发育的基础,发生在整个生命历程中
D.细胞分化后形成的各种细胞中的蛋白质完全不同,但遗传物质相同
解析:细胞分化的基础是细胞分裂,即细胞分化必然伴随着细胞分裂,但分裂的细胞可能接着分裂,也可能发生分化;细胞分化可以使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,形成各种不同细胞,进而形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官,而每一种器官都可以相对独立地完成特定的生理功能,这样就使得机体内可以同时进行多项生命运动而不相互干扰,有利于提高各种生理功能的效率;细胞分裂和细胞分化发生在整个生命历程中,通过细胞分化可以形成多种类型的细胞,由这些细胞构成组织和器官,因而细胞分化是多细胞生物个体发育的基础;细胞分化后不同的细胞内蛋白质不完全相同,有些蛋白质如呼吸酶相同,但遗传物质不发生改变。
6.研究发现某动物上皮细胞在某种特殊刺激下可转化成iPS细胞(多能干细胞),而iPS细胞又可分化成神经细胞、肝脏细胞和肌细胞等多种体细胞。下列相关叙述正确的是( D )
A.正常情况下,人体内的细胞分化应具有持久性和可逆性
B.上皮细胞、iPS细胞以及其他体细胞的遗传物质有较大差异
C.理论上,动物上皮细胞不具有全能性
D.上皮细胞转化成iPS细胞时,细胞内部分不表达的基因可能会重新表达
解析:正常情况下,人体内的细胞分化应具有持久性和不可逆性;上皮细胞、iPS细胞以及其他体细胞具有的遗传物质相同,基因表达有较大的差异;理论上,动物的上皮细胞也具有全能性;上皮细胞转化成iPS细胞时,类似于植物细胞的脱分化过程,细胞内部分不表达的基因可能又恢复为表达状态。
7.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绵羊乳腺细胞的细胞核移入去核卵母细胞中,能发育成有生殖能力的绵羊。基于以上事实下列推论不正确的是( A )
A.高度分化的动植物细胞都表现出全能性
B.高度分化的动物细胞的细胞核表现出全能性
C.已分化细胞中不表达的基因仍存在于细胞核中,并没有消失
D.已分化细胞中不表达的基因可能具有启动表达的潜能
解析:题中所述事实体现了植物细胞具有全能性,动物细胞的细胞核具有全能性;已分化细胞能发育成完整个体说明基因在已分化的细胞中没有消失;已分化细胞中不表达的基因,在特定的条件下能够启动表达。
8.如图所示干细胞的特征——具有分裂能力和分化能力,据图分析正确的是( D )
A.如果该干细胞存在于正常人体骨髓中,那么其分化形成的细胞中染色体都是23对
B.干细胞具有分裂、分化的能力称为细胞的全能性
C.如果是胚胎干细胞,则其只分化不分裂
D.细胞分化是基因选择性表达的结果
解析:人体骨髓中干细胞分化形成的成熟红细胞中细胞核退化,不存在染色体;细胞全能性是指细胞经过分裂和分化后,仍具有发育成完整有机体和其他各种细胞的潜能;胚胎干细胞既能分裂又能分化。
9.科学家将分离得到的成熟胡萝卜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)。分析回答下列问题。
(1)所用的技术是 。
(2)分离出来的胡萝卜韧皮部单个细胞成为细胞团是通过 分裂完成的。
(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、结构和生理功能逐渐向不同的方向发生变化,这种现象叫细胞 。
(4)本实验说明高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力,也就是说 。
(5)大量的科学实验证明,高度分化的动物细胞的 仍然保持着 性,这是因为它含有保持本物种遗传特性所需要的全套 。
解析:(1)题图所示过程是单个细胞经过培养形成一个完整植物的过程,采用的是植物组织培养技术。(2)单个细胞发育成细胞团的过程是以有丝分裂的方式进行的。(3)植物组织培养技术包括脱分化和再分化两个过程,其中脱分化过程能形成愈伤组织,再分化过程能形成胚状体。(4)单个细胞经过细胞分裂、分化发育成完整植物,体现了植物细胞的全能性。(5)虽然动物细胞的全能性受限制,但动物体细胞的细胞核仍具有全能性,主要是因为细胞核含有全套的遗传物质。
答案:(1)植物组织培养 (2)有丝 (3)分化
(4)植物细胞具有全能性 (5)细胞核 全能 遗传信息
10.如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图,请据图回答下列问题。
(1)在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因 的结果。
(2)某患者不能产生正常的白细胞,通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将图中的 细胞移植到患者体内。
(3)若要克隆某种哺乳动物,从理论上分析,红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选为供体细胞的是成熟的 ,原因是 。
解析:(1)细胞分化是基因选择性表达的结果。(2)骨髓是人体的造血组织,存在造血干细胞,骨髓移植治疗的实质是将造血干细胞移植到患者体内。(3)克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核,而成熟的红细胞没有细胞核,所以不能作为供体细胞。
答案:(1)选择性表达 (2)造血干 (3)红细胞 细胞中无细胞核
11.构成人体的细胞约有230多种,其中胰岛B细胞合成胰岛素,甲状腺细胞合成甲状腺激素,植物的叶肉细胞中含有叶绿素,根尖成熟区表皮细胞形成根毛。正常情况下,分化的细胞具有一定的寿命。例如,红细胞分化成熟后的寿命约是120天,白细胞的寿命是5～7天。下列说法不正确的是( D )
A.现代分子生物学的证据表明,细胞分化是基因选择性表达的结果
B.在个体发育过程中,有序的细胞分化能够增加细胞的类型
C.由不同类型的细胞构成生物体的组织和器官,执行不同的功能
D.某种生物体内不同的细胞有不同的功能是因为所含的基因不同
解析:细胞分化的实质是基因的选择性表达;细胞分化的结果是细胞的种类增多;由不同类型的细胞构成生物体的组织和器官,执行不同的功能;各种细胞类型是细胞分化形成的,在细胞分化过程中,细胞中的基因没有改变,故某种生物体内不同的细胞所含的基因相同。
12.下列关于细胞分化和细胞分裂的叙述,错误的是( D )
A.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果
B.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中
C.细胞分裂是细胞分化的基础
D.细胞分化过程中细胞内的遗传物质逐渐减少
解析:细胞分化发生在个体生长发育的各个时期;细胞分裂使细胞数目增多,是细胞分化的基础;细胞分化不改变细胞内的遗传物质。
13.(不定项)某研究院成功诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能,包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述正确的是( AD )
A.该项成果表明,分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的
B.人成纤维细胞重编程为hiHep细胞体现了细胞的全能性
C.人成纤维细胞与hiHep细胞中的DNA和蛋白质种类完全相同
D.hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性
解析:题述研究成果表明,分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的;人成纤维细胞重编程为hiHep细胞,该过程并没有形成完整的个体或分化成其他各种细胞,因此并未体现细胞的全能性;人成纤维细胞与hiHep细胞中的DNA完全相同,但由于基因的选择性表达,两者中所含的蛋白质不完全相同;根据“hiHep细胞具有肝细胞的许多功能”可知,hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性。
14.(不定项)将胡萝卜根细胞培育成植株的过程示意图如下。下列叙述正确的是( CD )
A.上图所示过程不涉及细胞的分化
B.将图中新长成的植株移植至土壤中,不能正常生长
C.该过程说明高度分化的植物细胞具有发育成完整个体的能力
D.分离的单个细胞发育成胚状体的过程中,细胞内遗传物质不会增加
解析:题图中多个细胞分化成胚状体并长成植株的过程体现了细胞分化;题图中新长成的植株具有完整的植物结构,移植至土壤中可以正常生长;题图表示单个根细胞发育为完整植株的过程,说明高度分化的植物细胞具有发育成完整个体的能力;分离的单个细胞发育成胚状体的过程中,细胞内遗传物质不变,因为分裂和分化过程都不改变细胞内的遗传物质。
二、非选择题
15.如图是与细胞增殖和分化有关的图解,据图回答下列有关问题。
(1)图甲中A表示 过程,B表示 过程。图乙中细胞处于有丝分裂的 期。
(2)图甲中b、c、d、e具有相同的 。
(3)图甲中,若e能合成血红蛋白,则b、c、d都 (填“不能”或“能”)合成,其主要原因是 。
(4)若a为植物细胞,而d能在体外条件下培养成一个植物体,说明d具有 性。
(5)图甲中的a、b、c、d、e这五个细胞相比,细胞全能性最大的是 。
(6)图乙中细胞所代表的生物的体细胞中有 条染色体,①和⑤两条染色体是在分裂间期经 形成的。
解析:(1)图甲中A、B分别是细胞数目增多和细胞形态改变,说明其分别表示细胞增殖和细胞分化。图乙中着丝粒分裂,染色体被纺锤丝牵引着向细胞的两极移动,所以所处时期是有丝分裂的后期。
(2)图甲中b、c、d、e细胞都是由a细胞分裂、分化而来的,所以含有的遗传信息相同。
(3)不同细胞功能不同的内因是基因的选择性表达,血红蛋白基因只在红细胞中才表达,在其他细胞中控制合成血红蛋白的基因处于关闭状态。因此若e能合成血红蛋白,则b、c、d都不能合成血红蛋白。
(4)植物细胞能在体外条件下培养成一个植物体,说明植物细胞具有全能性。
(5)在细胞分裂、分化的过程中细胞的全能性降低,故图甲中的a、b、c、d、e这五个细胞相比,细胞的全能性最高的是a细胞。
(6)图乙细胞中染色体有8条,此时细胞中的染色体数目是体细胞的2倍,因此该生物的体细胞含有4条染色体。①和⑤两条染色体是在细胞分裂间期经复制形成的。
答案:(1)细胞增殖(细胞分裂) 细胞分化 后 (2)遗传信息 (3)不能 控制合成血红蛋白的基因处于关闭状态(或控制合成血红蛋白的基因仅在红细胞中表达) (4)全能 (5)a (6)4 复制
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6.2 细胞的分化
一、选择题
1.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.二者所含的基因不同
D.二者核DNA的复制方式不同
2.下列对细胞分化不同水平的分析中,错误的是( )
A.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果
B.从核酸角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果
C.从细胞器水平分析,细胞分化是细胞器的数目改变的结果
D.从细胞水平分析,细胞分化时细胞形态、结构和功能发生了改变
3.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。对这一现象的解释正确的是( )
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.两种细胞都没有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因
D.是两种细胞中相关基因选择性表达的结果
4.科学家成功绕过干细胞阶段,将老鼠的皮肤细胞直接转化为神经前体细胞,得到的细胞能发育成三种脑细胞,而且能在实验室里大量培育,该方法为受损神经细胞再生提供了一条新途径。下列说法正确的是( )
A.老鼠皮肤细胞直接转化为神经前体细胞,是遗传物质改变的结果
B.大脑细胞和皮肤细胞形态结构不同的根本原因是核糖体上翻译的蛋白质不同
C.神经前体细胞是一种具有分裂和分化能力的细胞
D.利用该技术,老鼠皮肤细胞只能直接转化为神经前体细胞,不能转化成其他细胞
5.很多木本植物的种子非常小,但只要有适宜的外界条件,一颗不起眼的种子也能长成幼苗进而长成参天大树。这一过程离不开细胞的分裂与分化。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞的分化必然伴随着细胞的分裂,但分裂的细胞不一定发生分化
B.细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率
C.细胞的分裂与分化是多细胞生物个体发育的基础,发生在整个生命历程中
D.细胞分化后形成的各种细胞中的蛋白质完全不同,但遗传物质相同
6.研究发现某动物上皮细胞在某种特殊刺激下可转化成iPS细胞(多能干细胞),而iPS细胞又可分化成神经细胞、肝脏细胞和肌细胞等多种体细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.正常情况下,人体内的细胞分化应具有持久性和可逆性
B.上皮细胞、iPS细胞以及其他体细胞的遗传物质有较大差异
C.理论上,动物上皮细胞不具有全能性
D.上皮细胞转化成iPS细胞时,细胞内部分不表达的基因可能会重新表达
7.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绵羊乳腺细胞的细胞核移入去核卵母细胞中,能发育成有生殖能力的绵羊。基于以上事实下列推论不正确的是( )
A.高度分化的动植物细胞都表现出全能性
B.高度分化的动物细胞的细胞核表现出全能性
C.已分化细胞中不表达的基因仍存在于细胞核中,并没有消失
D.已分化细胞中不表达的基因可能具有启动表达的潜能
8.如图所示干细胞的特征——具有分裂能力和分化能力,据图分析正确的是( )
A.如果该干细胞存在于正常人体骨髓中,那么其分化形成的细胞中染色体都是23对
B.干细胞具有分裂、分化的能力称为细胞的全能性
C.如果是胚胎干细胞,则其只分化不分裂
D.细胞分化是基因选择性表达的结果
9.科学家将分离得到的成熟胡萝卜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)。分析回答下列问题。
(1)所用的技术是 。
(2)分离出来的胡萝卜韧皮部单个细胞成为细胞团是通过 分裂完成的。
(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、结构和生理功能逐渐向不同的方向发生变化,这种现象叫细胞 。
(4)本实验说明高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力,也就是说 。
(5)大量的科学实验证明,高度分化的动物细胞的 仍然保持着 性,这是因为它含有保持本物种遗传特性所需要的全套 。
10.如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图,请据图回答下列问题。
(1)在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因 的结果。
(2)某患者不能产生正常的白细胞,通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将图中的 细胞移植到患者体内。
(3)若要克隆某种哺乳动物,从理论上分析,红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选为供体细胞的是成熟的 ,原因是 。
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11.构成人体的细胞约有230多种,其中胰岛B细胞合成胰岛素,甲状腺细胞合成甲状腺激素,植物的叶肉细胞中含有叶绿素,根尖成熟区表皮细胞形成根毛。正常情况下,分化的细胞具有一定的寿命。例如,红细胞分化成熟后的寿命约是120天,白细胞的寿命是5～7天。下列说法不正确的是( )
A.现代分子生物学的证据表明,细胞分化是基因选择性表达的结果
B.在个体发育过程中,有序的细胞分化能够增加细胞的类型
C.由不同类型的细胞构成生物体的组织和器官,执行不同的功能
D.某种生物体内不同的细胞有不同的功能是因为所含的基因不同
12.下列关于细胞分化和细胞分裂的叙述,错误的是( )
A.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果
B.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中
C.细胞分裂是细胞分化的基础
D.细胞分化过程中细胞内的遗传物质逐渐减少
13.(不定项)某研究院成功诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能,包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述正确的是( )
A.该项成果表明,分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的
B.人成纤维细胞重编程为hiHep细胞体现了细胞的全能性
C.人成纤维细胞与hiHep细胞中的DNA和蛋白质种类完全相同
D.hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性
14.(不定项)将胡萝卜根细胞培育成植株的过程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.上图所示过程不涉及细胞的分化
B.将图中新长成的植株移植至土壤中,不能正常生长
C.该过程说明高度分化的植物细胞具有发育成完整个体的能力
D.分离的单个细胞发育成胚状体的过程中,细胞内遗传物质不会增加
二、非选择题
15.如图是与细胞增殖和分化有关的图解,据图回答下列有关问题。
(1)图甲中A表示 过程,B表示 过程。图乙中细胞处于有丝分裂的 期。
(2)图甲中b、c、d、e具有相同的 。
(3)图甲中,若e能合成血红蛋白,则b、c、d都 (填“不能”或“能”)合成,其主要原因是 。
(4)若a为植物细胞,而d能在体外条件下培养成一个植物体,说明d具有 性。
(5)图甲中的a、b、c、d、e这五个细胞相比,细胞全能性最大的是 。
(6)图乙中细胞所代表的生物的体细胞中有 条染色体,①和⑤两条染色体是在分裂间期经 形成的。
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