高中生物学北师大版2019必修一同步练习5.2 细胞的分化

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名称 高中生物学北师大版2019必修一同步练习5.2 细胞的分化
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-07-21 08:06:57

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高中生物学北师大版2019必修一同步练习5.2 细胞的分化
一、单选题
1.(2022高三上·山西开学考)我国科学家研究发现,通过体细胞诱导培养出了类似受精卵发育3天状态的人类全能干细胞,这是目前全球在体外培养的“最年轻”的人类细胞。下列相关说法错误的是(  )
A.材料中诱导产生的人类全能干细胞具有分裂和分化能力
B.材料中诱导产生的人类全能干细胞具有细胞全能性
C.该项技术有助于解决器官短缺、异体移植排斥反应等问题
D.材料中体细胞与人类全能干细胞的基因组成相同,基因表达情况也相同
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;动物细胞的全能性及应用;干细胞的概念、应用及研究进展
【解析】【解答】A、材料中诱导产生的人类全能干细胞类似受精卵发育3天的状态,具有分裂和分化能力,A正确;
B、材料中诱导产生的人类全能干细胞类似受精卵,具有细胞全能性,B正确;
C、材料中诱导产生的人类全能干细胞类似受精卵,能分化形成各种器官,且自体移植时不发生免疫排斥反应,因此有助于解决器官短缺,异体移植排斥反应等问题,C正确;
D、材料中人类全能干细胞是由体细胞诱导培养成的,故材料中的体细胞和人类全能干细胞基因组是相同的,但是基因表达情况不完全相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】全能干细胞是能够分化发育成为各种组织器官的细胞,其全能性很强;全能干细胞是指受精卵到卵裂期32细胞前的所有细胞;全能干细胞是指具有无限分化潜能,能分化成所有组织和器官的干细胞,具有形成完整个体分化潜能,胚胎干细胞就属于这一种。
2.(2021高二上·湖南开学考)“渐冻症”是一种慢性、进行性神经系统病变,患者因肌肉逐渐不能动弹,就像被冻住了一样而得名。研究表明,利用诱导多功能干细胞(IPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能有效缓解其症状。下列相关描述正确的是(  )
A.IPS细胞能分裂形成多种细胞,体现了细胞的全能性
B.IPS细胞分化成不同细胞的过程中发生了基因碱基序列的改变
C.IPS细胞与其分化成的子细胞中所含蛋白质的种类不完全相同
D.IPS细胞的全能性低于其分化出的子细胞
【答案】C
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展
【解析】【解答】A、IPS细胞能分裂形成多种细胞,但该过程没有形成完整个体,因此并没有体现IPS细胞的全能性,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞内的mRNA和蛋白质改变,但基因碱基序列不变,B错误;
C、IPS细胞与其分化成的子细胞中所含有的DNA相同,由于基因的选择性表达,mRNA和蛋白质的种类不完全相同,C正确;
D、IPS细胞比其分化出的子细胞分化程度低,因此全能性高于其分化出的子细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、诱导多能干细胞(iPS细胞):由体细胞经体外诱导分化形成,类似于胚胎干细胞,可以分化培育出人造器官,在移植时不发生免疫排斥反应。
2、细胞分化:在个体发育中,由于基因的选择性表达,细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上会发生稳定性差异。该过程遗传物质不发生变化。
3、细胞的全能性:细胞经分裂分化后,仍具有产生完整有机体或分化成去其他各种细胞的潜能和特性。
3.(2021·重庆)人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐血中的干细胞,下列叙述错误的是(  )
A.可用来治疗造血功能障碍类疾病
B.分化后,表达的蛋白种类发生变化
C.分化后,细胞结构发生变化
D.具有与早期胚胎细胞相同的分化程度
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;干细胞的概念、应用及研究进展
【解析】【解答】A、由题意可知,人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞,骨髓中的造血干细胞可以治疗造血功能障碍类疾病,A正确;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化之后细胞内表达的蛋白质种类发生变化,B正确;
C、细胞分化后细胞趋向专门化,使得细胞在形态、结构和功能上发生变化,C正确;
D、人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞,而不是具有与早期胚胎细胞相同的分化程度,D错误。
故答案为:D。
【分析】细胞分化是指在个体发育中,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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
4.(2022高一上·松原期末)已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,这种潜能被称为细胞的(  )
A.增殖 B.全能性 C.生长 D.分化
【答案】B
【知识点】植物细胞的全能性及应用;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,这种潜能被称为细胞的全能性,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的,一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子,因此,分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
5.(2021高一上·农安期末)在一个多细胞的生物体内,存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞,这是因为(  )
A.细胞发生了变异
B.不同细胞的基因不同
C.某些细胞失去了全能型
D.不同细胞中的基因选择性地表达
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】在一个多细胞的生物体内,存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞,是因为发生了细胞分化,不同细胞中的基因选择性地表达,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1.细胞分化: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。
2.细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
6.(2021高一上·辽源期末)在适宜的条件下将月季叶肉细胞进行离体培养可培育出一个完整的月季植株,这说明高度分化的植物细胞(  )
A.具有全能性 B.具有变异性
C.能进行有性生殖 D.能形成新物种
【答案】A
【知识点】植物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能叫做全能性,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】细胞的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。细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。
7.(2021高一上·牡丹江期末)关于细胞的全能性的叙述,错误的是(  )
A.离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性
B.在生物体所有的细胞中,受精卵的全能性最高
C.克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性
D.植物细胞的全能性比动物细胞的全能性高
【答案】C
【知识点】植物细胞的全能性及应用;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、离体的植物细胞可以通过组织培养得到试管苗,从而体现了细胞的全能性,A正确;
B、在生物体所有的细胞中,细胞的全能性的大小为:受精卵的全能性>生殖细胞的全能性>体细胞的全能性,即受精卵的全能性最高,B正确;
C、克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞核具有全能性,C错误;
D、动物细胞的全能性受限,植物细胞的全能性比动物细胞的全能性高,D正确。
故答案为:C。
【分析】澄清细胞全能性的理解误区
①由一个细胞发育成一个完整个体才能称为全能性。判断的标准是:“细胞→个体”。如一个体细胞经植物组织培养形成幼苗,称为全能性。而将一个细胞培养成叶片不是全能性,因为叶片不是个体。将一个干细胞培养成一个幼小动物可以称为全能性,而培养成一个跳动的心脏不是全能性。
②分化程度高的细胞全能性不一定低。如生殖细胞由性原细胞分化而来,属于高度分化的细胞,但全能性依然很高。
8.(2021高一上·哈尔滨期末)下列关于细胞分化和细胞全能性的叙述中,正确的是(  )
A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶均不相同
B.人体内造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C.细胞分化程度越高,全能性也越高
D.细胞的全能性只有在特定条件下才能表现出来
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、造血干细胞与成熟的红细胞相比,在形态、结构和功能上存在稳定性差异,酶也存在差异,A错误;
B、在生物体内细胞分化具有不可逆性,B错误;
C、细胞分化程度越高,全能性一般越低,C错误;
D、细胞全能性是指在离体的条件下发育成完整个体的潜能,只能在特定条件下表现出来,D正确。
故答案为:D。
【分析】
9.(2021高一上·兰州期末)细胞分化的根本原因是(  )
A.细胞发生了变异 B.基因的选择性表达
C.不同细胞的基因不同 D.有的细胞失去了全能性
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞分化过程中,细胞中的遗传物质不变,A错误;
B、细胞分化的实质、根本原因是基因的选择性表达,B正确;
C、同一个体的体细胞都来自一个受精卵的有丝分裂,含有的基因,C错误;
D、细胞分化过程中有的细胞失去了全能性,如哺乳动物成熟红细胞,但这不是细胞分化的根本原因,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞分化是指在个体发育中,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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
10.(2021高一上·太原期末)在生物体的所有细胞中,全能性最高的是(  )
A.卵细胞 B.受精卵 C.肝细胞 D.植物花粉
【答案】B
【知识点】植物细胞的全能性及应用;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】所有细胞中,受精卵的分化程度最低,全能性最高。综上所述,ACD不符合题意,B符合题意。故答案为:B。
【分析】细胞分化程度越低,全能性越高。一般情况下全能性高低依次是:受精卵>生殖细胞>体细胞。
11.(2021高一上·白山期末)人体的表皮细胞和神经细胞同属外胚层细胞的后代,但它们的形态、结构和生理功能却迥然不同。这两种细胞的差异是稳定不变的,它们都不能恢复到原来外胚层细胞的形态和结构,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
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】人体的表皮细胞和神经细胞同属外胚层细胞的后代,其形态、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外胚层细胞的形态和结构,故答案为:B。
【分析】
12.(2020高一上·朝阳期末)细胞的全能性是指(  )
A.细胞具有各项生理功能
B.已分化的细胞能恢复到分化前的状态
C.已分化的细胞全部能再进一步分化
D.已分化的细胞仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性
【答案】D
【知识点】植物细胞的全能性及应用;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】根据分析可知,全能性是指已分化的细胞仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,其根本原因是细胞具有该生物生长发育的全套的遗传物质。即D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的,一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子,因此,分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
13.(2020高一上·嘉兴期末)20世纪50年代初期,科学家将胡萝卜根中的细胞取出,放在培养基中培养,最后形成植株。下列叙述错误的是(  )
A.植株形成过程中细胞结构发生差异
B.细胞在培养基中的分化不受基因控制
C.植株形成过程中需要培养基提供无机盐
D.植株形成过程体现了植物细胞的全能性
【答案】B
【知识点】植物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、植株形成过程中细胞发生分化,所以其结构结构发生差异,A正确;
B、细胞在培养基中的分化是基因选择性表达的结果,B错误;
C、通过上述分析,植株形成过程中需要培养基提供无机盐等营养成分,C正确;
D、植物组织培养利用的原理为植物细胞具有全能性,D正确。
故答案为:B。
【分析】植物组织培养的过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株;原理是植物细胞具有全能性。据此答题。
14.(2019高一上·张家口月考)下列关于细胞的说法,错误的是(  )
A.不同生物个体内的细胞,可能有相似的细胞结构
B.同一个体不同功能的细胞,其形态结构可能有所差别
C.肌肉细胞和叶肉细胞都具有相似的细胞壁和细胞核
D.同一细胞不同生理时期,其形态结构可能发生改变
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、不同生物个体内的细胞,可能有相似的细胞结构,A正确;
B、同一个体不同功能的细胞,其形态结构可能有所差别,如肌肉细胞和表皮细胞,B正确;
C、肌肉细胞没有细胞壁,C错误;
D、同一细胞不同生理时期,其形态结构可能发生改变,如哺乳动物的红细胞,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞分化
(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)特点:普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。
(3)实质:在个体发育过程中,不同细胞中遗传信息的执行情况不同。
(4)意义
①生物个体发育的基础
②使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于 提高各种生理功能的效率
15.下列与体细胞的全能性无关的叙述是()
A.克隆绵羊“多利”的产生
B.用胡萝卜的韧皮部细胞培养胡萝卜植株
C.试管婴儿的培育
D.利用甘蔗幼芽细胞大量繁殖甘蔗幼苗
【答案】C
【知识点】动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、“克隆动物”是用乳腺上皮细胞(体细胞)作为供体细胞进行细胞核移植的,只需从动物身上提取一个细胞,用人工的方法将其培养成胚胎,再将胚胎移植到雌性动物子宫内,就可孕育出新的个体,是利用了细胞的全能性,A正确。
B、用胡萝卜的韧皮部细胞培养胡萝卜植株,也是用一个细胞培育、繁殖出新个体的过程,是利用了细胞的全能性,B正确。
C、试管婴儿又称体外受精或胚胎移植,具体地说是借助内窥镜或在B超指引下,从患有不孕症妇女的卵巢内取出成熟的卵子,将精子、卵子一起放入试管,体外培养三天左右,使卵子受精,然后再在B超监视下将其送到母亲子宫,使之逐步发育成胎儿的过程,可见该过程中有精子和卵细胞结合成受精卵的过程,其原理是有性生殖,不是利用细胞的全能性,C错误。
D、利用甘蔗幼芽细胞大量繁殖甘蔗幼苗,也是用一个细胞培育、繁殖出新个体的过程,是利用了细胞的全能性,D正确。
故选:C
【分析】本题学生考查动物细胞核具有全能性的原因及其应用,运用所学的知识合理解释生活中的生物学问题,属于考纲识记和理解层次的考查。
二、综合题
16.把一个蟾蜍蝌蚪的肠细胞,取出它的核,移到没有受精但事先已去掉细胞核的成熟蟾蜍卵细胞中.结果发现经过移植的卵细胞可以分裂、发育,有少数还可以发育成正常的蝌蚪.这说明:
(1)肠细胞核移植到未分化的卵细胞中,受到   的影响,又恢复了分裂、发育的功能,这说明   和   是相互影响的.
(2)肠细胞核内具备发育成蝌蚪的   .
(3)该结果说明动物细胞核   .
【答案】(1)细胞质;细胞核;细胞质
(2)全套遗传物质
(3)具有全能性
【知识点】动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】解:(1)肠细胞核移植到未分化的卵细胞中,受到细胞质的影响,又恢复了分裂、发育的功能.这说明细胞核和细胞质是相互影响的.(2)肠细胞核内具备发育成蝌蚪的全部遗传信息.(3)该结果说明动物细胞核具有全能型.
【分析】1、动物核移植的概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体.2、生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因,从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性.
17.(2021高一上·牡丹江期末)如图是与细胞增殖和分化有关的图解,据图回答下列问题:
        甲      乙
(1)图甲中A表示的是   过程,B表示的是   过程。图乙所示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,其根本原因是   。
(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这五个细胞相比较,哪一个细胞的全能性最大?   。
(6)图乙中细胞有   条染色体,①和⑤两条染色体是在分裂间期   形成的。
【答案】(1)细胞的增殖;细胞的分化;后
(2)遗传物质
(3)不能;基因的选择性表达
(4)全能
(5)a
(6)8;染色体经复制
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞分化及其意义;植物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】(1)甲图中A、B分别是细胞数目增多和形态改变,说明其分别是细胞增殖和细胞分化;图乙所示细胞着丝点分裂,每一极均有同源染色体,为有丝分裂后期。
(2)甲图中b、c、d、e细胞都是由a细胞分裂、分化而来的,所以具有相同的遗传物质。
(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遗传信息处于关闭状态。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,因此甲图中的a、b、c、d、e这五个细胞相比,细胞全能性最高的是a。
(6)据图可知,图乙中细胞有8条染色体;①和⑤两条染色体原先的姐妹染色单体,是在分裂间期经复制形成的。
【分析】分析甲图:A表示细胞增殖,该过程会使细胞数目增多,但细胞种类不变;B表示细胞分化过程,该过程会导致细胞种类增多,但不会增加细胞数目。分析乙图:乙图细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期。
18.(2021高一下·成都期中)如图是细胞分化实质的模式图,请回答下列问题:
(1)分化会导致由一个或一种细胞增殖产生的后代,在   、结构和   上发生   性的差异。
(2)细胞分化的实质是   。
(3)细胞分化的标志从分子水平看,在细胞中合成了某种特有的   ,该物质是生命活动的主要承担者。从细胞水平看,形成了不同种类的细胞。
(4)分化细胞表达的基因,可概括为①管家基因:所有细胞均表达的一类基因;②奢侈基因:不同类型细胞特异性表达的一类基因。图中的A、B、C三个基因可能属于奢侈基因的是   。呼吸酶基因、ATP水解酶基因属于   基因(填“管家”或“奢侈”)。
(5)细胞含有全套基因,这是细胞全能性的基础,细胞的全能性,是指已经   的细胞,仍然具有发育成   的潜能。
(6)图中的D基因在左右两个细胞都未表达,原因可能是   。
【答案】(1)形态;生理功能;稳定
(2)基因的选择性表达
(3)蛋白质
(4)A和C;管家
(5)分化;完整个体
(6)D基因是奢侈基因,在该个体其它细胞表达
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】(1)根据分化概念可知,分化会造成细胞三个方面的变化,形态上(比如红细胞变成双面凹,圆饼状)、结构上(比如叶肉细胞出现叶绿体),功能上(比如神经细胞可以传导兴奋)的变化,这些变化使得同一细胞的后代之间发生了稳定性的差异。
(2)细胞分化的实质是基因的选择性表达,也可描述为使基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
(3)图中显示细胞分化出了两种细胞,图中展示了表达的基因不完全相同,可能形成不同的mRNA,进而形成不同的蛋白质,因此可以说从分子水平看,在细胞中合成了某种特有的蛋白质,由于蛋白质是生命活动的主要承担者,进而使细胞担负不同的功能。
(4)据图分析,A基因只在“左侧细胞”中表达,而C基因只在“右侧细胞”中表达,所以是奢侈基因。而呼吸酶每个细胞都应该有,ATP水解酶每个细胞都有,所以相关基因是管家基因。
(5)细胞的全能性,是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,原因是这些分化的细胞中含有本物种全套的遗传信息。
(6)图中的D基因在左右两个细胞都未被选择表达,说明D基因是奢侈基因,可能在该个体其它细胞表达。
【分析】(1)细胞分化是细胞结构和功能发生稳定性差异的过程,使不同的细胞有不同的功能,提高代谢效率。实质是基因的选择性表达。
(2)细胞的全能性:细胞的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。
原因:体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息。
高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能性受到限制。但是,细胞核仍然保持着全能性。例如:克隆羊多莉。
19.(2020高一下·梅县月考)细胞的基因可分为管家基因(所有细胞中均要表达的基因)和奢侈基因(不同类型细胞中特异性表达的基因)两类,下表为人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况。请回答下列问题:
项目 基因存在情况 基因表达情况
甲 乙 丙 丁 甲 乙 丙 丁
胰岛B细胞 √ √ √ √ √
 
  √
眼晶状体细胞(胚胎中) √ √ √ √
  √
  √
神经细胞 √ √ √ √
 
  √ √
(1)四种基因中可能属于管家基因的是   。
(2)甲基因   (填“能”或“不能”)表示控制胰岛素合成的基因,理由是
   
(3)由以上分析可知,细胞分化的实质是   (填“管家基因”或“奢侈基因”)的选择性表达。细胞分化的结果是   。
(4)三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因   。三种细胞形态、功能表现不同,从细胞结构方面分析其原因是   
【答案】(1)丁
(2)能;胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达
(3)奢侈基因;形成结构和功能不同的细胞群
(4)人体细胞都来源于同一个受精卵;细胞器的种类和数量不同
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】(1)由题干知管家基因在所有细胞中都表达,只能是表中的丁基因,在三种细胞中均表达。
(2)表格中甲基因只在胰岛B细胞中表达,而胰岛素只在胰岛B细胞中合成,因此甲能表示控制胰岛素合成的基因。
(3)管家基因在所有细胞中均表达,而奢侈基因会在不同类型细胞中选择性地表达,因此细胞分化的实质是奢侈基因的选择性表达。分化的细胞中基因的表达不同,控制形成了具有不同结构和功能的细胞群,这就是细胞分化的结果。
(4)四种基因在三种细胞中都有,根本原因是人体细胞都由同一个受精卵经不断有丝分裂而来,故这些细胞中所含基因均与最初的受精卵相同。细胞依靠各种细胞器的协调配合,共同完成细胞形态的构建和功能的发挥,因此三种细胞形态、功能表现不同,从细胞结构方面分析,原因就是细胞器的种类和数量不同。
故答案为:(1)丁;(2)能;胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达;(3)奢侈基因;形成结构和功能不同的细胞群;(4)人体细胞都来源于同一个受精卵;细胞器的种类和数量不同
【分析】由表格可看出,甲乙丙丁四种基因在三种细胞中均存在,其中甲仅在胰岛B细胞中表达,乙仅在眼晶状体细胞(胚胎中)表达,丙仅在神经细胞中表达,丁在三种细胞中均表达。
细胞分化的概念是: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、生理功能上发生稳定性差异的过程。在细胞分化过程中,细胞中基因组成不变,但会发生基因的选择性表达,这即是细胞分化的实质。
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高中生物学北师大版2019必修一同步练习5.2 细胞的分化
一、单选题
1.(2022高三上·山西开学考)我国科学家研究发现,通过体细胞诱导培养出了类似受精卵发育3天状态的人类全能干细胞,这是目前全球在体外培养的“最年轻”的人类细胞。下列相关说法错误的是(  )
A.材料中诱导产生的人类全能干细胞具有分裂和分化能力
B.材料中诱导产生的人类全能干细胞具有细胞全能性
C.该项技术有助于解决器官短缺、异体移植排斥反应等问题
D.材料中体细胞与人类全能干细胞的基因组成相同,基因表达情况也相同
2.(2021高二上·湖南开学考)“渐冻症”是一种慢性、进行性神经系统病变,患者因肌肉逐渐不能动弹,就像被冻住了一样而得名。研究表明,利用诱导多功能干细胞(IPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能有效缓解其症状。下列相关描述正确的是(  )
A.IPS细胞能分裂形成多种细胞,体现了细胞的全能性
B.IPS细胞分化成不同细胞的过程中发生了基因碱基序列的改变
C.IPS细胞与其分化成的子细胞中所含蛋白质的种类不完全相同
D.IPS细胞的全能性低于其分化出的子细胞
3.(2021·重庆)人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐血中的干细胞,下列叙述错误的是(  )
A.可用来治疗造血功能障碍类疾病
B.分化后,表达的蛋白种类发生变化
C.分化后,细胞结构发生变化
D.具有与早期胚胎细胞相同的分化程度
4.(2022高一上·松原期末)已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,这种潜能被称为细胞的(  )
A.增殖 B.全能性 C.生长 D.分化
5.(2021高一上·农安期末)在一个多细胞的生物体内,存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞,这是因为(  )
A.细胞发生了变异
B.不同细胞的基因不同
C.某些细胞失去了全能型
D.不同细胞中的基因选择性地表达
6.(2021高一上·辽源期末)在适宜的条件下将月季叶肉细胞进行离体培养可培育出一个完整的月季植株,这说明高度分化的植物细胞(  )
A.具有全能性 B.具有变异性
C.能进行有性生殖 D.能形成新物种
7.(2021高一上·牡丹江期末)关于细胞的全能性的叙述,错误的是(  )
A.离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性
B.在生物体所有的细胞中,受精卵的全能性最高
C.克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性
D.植物细胞的全能性比动物细胞的全能性高
8.(2021高一上·哈尔滨期末)下列关于细胞分化和细胞全能性的叙述中,正确的是(  )
A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶均不相同
B.人体内造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C.细胞分化程度越高,全能性也越高
D.细胞的全能性只有在特定条件下才能表现出来
9.(2021高一上·兰州期末)细胞分化的根本原因是(  )
A.细胞发生了变异 B.基因的选择性表达
C.不同细胞的基因不同 D.有的细胞失去了全能性
10.(2021高一上·太原期末)在生物体的所有细胞中,全能性最高的是(  )
A.卵细胞 B.受精卵 C.肝细胞 D.植物花粉
11.(2021高一上·白山期末)人体的表皮细胞和神经细胞同属外胚层细胞的后代,但它们的形态、结构和生理功能却迥然不同。这两种细胞的差异是稳定不变的,它们都不能恢复到原来外胚层细胞的形态和结构,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
12.(2020高一上·朝阳期末)细胞的全能性是指(  )
A.细胞具有各项生理功能
B.已分化的细胞能恢复到分化前的状态
C.已分化的细胞全部能再进一步分化
D.已分化的细胞仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性
13.(2020高一上·嘉兴期末)20世纪50年代初期,科学家将胡萝卜根中的细胞取出,放在培养基中培养,最后形成植株。下列叙述错误的是(  )
A.植株形成过程中细胞结构发生差异
B.细胞在培养基中的分化不受基因控制
C.植株形成过程中需要培养基提供无机盐
D.植株形成过程体现了植物细胞的全能性
14.(2019高一上·张家口月考)下列关于细胞的说法,错误的是(  )
A.不同生物个体内的细胞,可能有相似的细胞结构
B.同一个体不同功能的细胞,其形态结构可能有所差别
C.肌肉细胞和叶肉细胞都具有相似的细胞壁和细胞核
D.同一细胞不同生理时期,其形态结构可能发生改变
15.下列与体细胞的全能性无关的叙述是()
A.克隆绵羊“多利”的产生
B.用胡萝卜的韧皮部细胞培养胡萝卜植株
C.试管婴儿的培育
D.利用甘蔗幼芽细胞大量繁殖甘蔗幼苗
二、综合题
16.把一个蟾蜍蝌蚪的肠细胞,取出它的核,移到没有受精但事先已去掉细胞核的成熟蟾蜍卵细胞中.结果发现经过移植的卵细胞可以分裂、发育,有少数还可以发育成正常的蝌蚪.这说明:
(1)肠细胞核移植到未分化的卵细胞中,受到   的影响,又恢复了分裂、发育的功能,这说明   和   是相互影响的.
(2)肠细胞核内具备发育成蝌蚪的   .
(3)该结果说明动物细胞核   .
17.(2021高一上·牡丹江期末)如图是与细胞增殖和分化有关的图解,据图回答下列问题:
        甲      乙
(1)图甲中A表示的是   过程,B表示的是   过程。图乙所示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,其根本原因是   。
(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这五个细胞相比较,哪一个细胞的全能性最大?   。
(6)图乙中细胞有   条染色体,①和⑤两条染色体是在分裂间期   形成的。
18.(2021高一下·成都期中)如图是细胞分化实质的模式图,请回答下列问题:
(1)分化会导致由一个或一种细胞增殖产生的后代,在   、结构和   上发生   性的差异。
(2)细胞分化的实质是   。
(3)细胞分化的标志从分子水平看,在细胞中合成了某种特有的   ,该物质是生命活动的主要承担者。从细胞水平看,形成了不同种类的细胞。
(4)分化细胞表达的基因,可概括为①管家基因:所有细胞均表达的一类基因;②奢侈基因:不同类型细胞特异性表达的一类基因。图中的A、B、C三个基因可能属于奢侈基因的是   。呼吸酶基因、ATP水解酶基因属于   基因(填“管家”或“奢侈”)。
(5)细胞含有全套基因,这是细胞全能性的基础,细胞的全能性,是指已经   的细胞,仍然具有发育成   的潜能。
(6)图中的D基因在左右两个细胞都未表达,原因可能是   。
19.(2020高一下·梅县月考)细胞的基因可分为管家基因(所有细胞中均要表达的基因)和奢侈基因(不同类型细胞中特异性表达的基因)两类,下表为人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况。请回答下列问题:
项目 基因存在情况 基因表达情况
甲 乙 丙 丁 甲 乙 丙 丁
胰岛B细胞 √ √ √ √ √
 
  √
眼晶状体细胞(胚胎中) √ √ √ √
  √
  √
神经细胞 √ √ √ √
 
  √ √
(1)四种基因中可能属于管家基因的是   。
(2)甲基因   (填“能”或“不能”)表示控制胰岛素合成的基因,理由是
   
(3)由以上分析可知,细胞分化的实质是   (填“管家基因”或“奢侈基因”)的选择性表达。细胞分化的结果是   。
(4)三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因   。三种细胞形态、功能表现不同,从细胞结构方面分析其原因是   
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;动物细胞的全能性及应用;干细胞的概念、应用及研究进展
【解析】【解答】A、材料中诱导产生的人类全能干细胞类似受精卵发育3天的状态,具有分裂和分化能力,A正确;
B、材料中诱导产生的人类全能干细胞类似受精卵,具有细胞全能性,B正确;
C、材料中诱导产生的人类全能干细胞类似受精卵,能分化形成各种器官,且自体移植时不发生免疫排斥反应,因此有助于解决器官短缺,异体移植排斥反应等问题,C正确;
D、材料中人类全能干细胞是由体细胞诱导培养成的,故材料中的体细胞和人类全能干细胞基因组是相同的,但是基因表达情况不完全相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】全能干细胞是能够分化发育成为各种组织器官的细胞,其全能性很强;全能干细胞是指受精卵到卵裂期32细胞前的所有细胞;全能干细胞是指具有无限分化潜能,能分化成所有组织和器官的干细胞,具有形成完整个体分化潜能,胚胎干细胞就属于这一种。
2.【答案】C
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展
【解析】【解答】A、IPS细胞能分裂形成多种细胞,但该过程没有形成完整个体,因此并没有体现IPS细胞的全能性,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞内的mRNA和蛋白质改变,但基因碱基序列不变,B错误;
C、IPS细胞与其分化成的子细胞中所含有的DNA相同,由于基因的选择性表达,mRNA和蛋白质的种类不完全相同,C正确;
D、IPS细胞比其分化出的子细胞分化程度低,因此全能性高于其分化出的子细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、诱导多能干细胞(iPS细胞):由体细胞经体外诱导分化形成,类似于胚胎干细胞,可以分化培育出人造器官,在移植时不发生免疫排斥反应。
2、细胞分化:在个体发育中,由于基因的选择性表达,细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上会发生稳定性差异。该过程遗传物质不发生变化。
3、细胞的全能性:细胞经分裂分化后,仍具有产生完整有机体或分化成去其他各种细胞的潜能和特性。
3.【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;干细胞的概念、应用及研究进展
【解析】【解答】A、由题意可知,人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞,骨髓中的造血干细胞可以治疗造血功能障碍类疾病,A正确;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化之后细胞内表达的蛋白质种类发生变化,B正确;
C、细胞分化后细胞趋向专门化,使得细胞在形态、结构和功能上发生变化,C正确;
D、人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞,而不是具有与早期胚胎细胞相同的分化程度,D错误。
故答案为:D。
【分析】细胞分化是指在个体发育中,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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
4.【答案】B
【知识点】植物细胞的全能性及应用;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,这种潜能被称为细胞的全能性,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的,一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子,因此,分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
5.【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】在一个多细胞的生物体内,存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞,是因为发生了细胞分化,不同细胞中的基因选择性地表达,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1.细胞分化: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。
2.细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
6.【答案】A
【知识点】植物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能叫做全能性,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】细胞的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。细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。
7.【答案】C
【知识点】植物细胞的全能性及应用;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、离体的植物细胞可以通过组织培养得到试管苗,从而体现了细胞的全能性,A正确;
B、在生物体所有的细胞中,细胞的全能性的大小为:受精卵的全能性>生殖细胞的全能性>体细胞的全能性,即受精卵的全能性最高,B正确;
C、克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞核具有全能性,C错误;
D、动物细胞的全能性受限,植物细胞的全能性比动物细胞的全能性高,D正确。
故答案为:C。
【分析】澄清细胞全能性的理解误区
①由一个细胞发育成一个完整个体才能称为全能性。判断的标准是:“细胞→个体”。如一个体细胞经植物组织培养形成幼苗,称为全能性。而将一个细胞培养成叶片不是全能性,因为叶片不是个体。将一个干细胞培养成一个幼小动物可以称为全能性,而培养成一个跳动的心脏不是全能性。
②分化程度高的细胞全能性不一定低。如生殖细胞由性原细胞分化而来,属于高度分化的细胞,但全能性依然很高。
8.【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、造血干细胞与成熟的红细胞相比,在形态、结构和功能上存在稳定性差异,酶也存在差异,A错误;
B、在生物体内细胞分化具有不可逆性,B错误;
C、细胞分化程度越高,全能性一般越低,C错误;
D、细胞全能性是指在离体的条件下发育成完整个体的潜能,只能在特定条件下表现出来,D正确。
故答案为:D。
【分析】
9.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞分化过程中,细胞中的遗传物质不变,A错误;
B、细胞分化的实质、根本原因是基因的选择性表达,B正确;
C、同一个体的体细胞都来自一个受精卵的有丝分裂,含有的基因,C错误;
D、细胞分化过程中有的细胞失去了全能性,如哺乳动物成熟红细胞,但这不是细胞分化的根本原因,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞分化是指在个体发育中,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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
10.【答案】B
【知识点】植物细胞的全能性及应用;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】所有细胞中,受精卵的分化程度最低,全能性最高。综上所述,ACD不符合题意,B符合题意。故答案为:B。
【分析】细胞分化程度越低,全能性越高。一般情况下全能性高低依次是:受精卵>生殖细胞>体细胞。
11.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】人体的表皮细胞和神经细胞同属外胚层细胞的后代,其形态、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外胚层细胞的形态和结构,故答案为:B。
【分析】
12.【答案】D
【知识点】植物细胞的全能性及应用;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】根据分析可知,全能性是指已分化的细胞仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,其根本原因是细胞具有该生物生长发育的全套的遗传物质。即D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的,一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子,因此,分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
13.【答案】B
【知识点】植物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、植株形成过程中细胞发生分化,所以其结构结构发生差异,A正确;
B、细胞在培养基中的分化是基因选择性表达的结果,B错误;
C、通过上述分析,植株形成过程中需要培养基提供无机盐等营养成分,C正确;
D、植物组织培养利用的原理为植物细胞具有全能性,D正确。
故答案为:B。
【分析】植物组织培养的过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株;原理是植物细胞具有全能性。据此答题。
14.【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、不同生物个体内的细胞,可能有相似的细胞结构,A正确;
B、同一个体不同功能的细胞,其形态结构可能有所差别,如肌肉细胞和表皮细胞,B正确;
C、肌肉细胞没有细胞壁,C错误;
D、同一细胞不同生理时期,其形态结构可能发生改变,如哺乳动物的红细胞,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞分化
(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)特点:普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。
(3)实质:在个体发育过程中,不同细胞中遗传信息的执行情况不同。
(4)意义
①生物个体发育的基础
②使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于 提高各种生理功能的效率
15.【答案】C
【知识点】动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、“克隆动物”是用乳腺上皮细胞(体细胞)作为供体细胞进行细胞核移植的,只需从动物身上提取一个细胞,用人工的方法将其培养成胚胎,再将胚胎移植到雌性动物子宫内,就可孕育出新的个体,是利用了细胞的全能性,A正确。
B、用胡萝卜的韧皮部细胞培养胡萝卜植株,也是用一个细胞培育、繁殖出新个体的过程,是利用了细胞的全能性,B正确。
C、试管婴儿又称体外受精或胚胎移植,具体地说是借助内窥镜或在B超指引下,从患有不孕症妇女的卵巢内取出成熟的卵子,将精子、卵子一起放入试管,体外培养三天左右,使卵子受精,然后再在B超监视下将其送到母亲子宫,使之逐步发育成胎儿的过程,可见该过程中有精子和卵细胞结合成受精卵的过程,其原理是有性生殖,不是利用细胞的全能性,C错误。
D、利用甘蔗幼芽细胞大量繁殖甘蔗幼苗,也是用一个细胞培育、繁殖出新个体的过程,是利用了细胞的全能性,D正确。
故选:C
【分析】本题学生考查动物细胞核具有全能性的原因及其应用,运用所学的知识合理解释生活中的生物学问题,属于考纲识记和理解层次的考查。
16.【答案】(1)细胞质;细胞核;细胞质
(2)全套遗传物质
(3)具有全能性
【知识点】动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】解:(1)肠细胞核移植到未分化的卵细胞中,受到细胞质的影响,又恢复了分裂、发育的功能.这说明细胞核和细胞质是相互影响的.(2)肠细胞核内具备发育成蝌蚪的全部遗传信息.(3)该结果说明动物细胞核具有全能型.
【分析】1、动物核移植的概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体.2、生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因,从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性.
17.【答案】(1)细胞的增殖;细胞的分化;后
(2)遗传物质
(3)不能;基因的选择性表达
(4)全能
(5)a
(6)8;染色体经复制
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞分化及其意义;植物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】(1)甲图中A、B分别是细胞数目增多和形态改变,说明其分别是细胞增殖和细胞分化;图乙所示细胞着丝点分裂,每一极均有同源染色体,为有丝分裂后期。
(2)甲图中b、c、d、e细胞都是由a细胞分裂、分化而来的,所以具有相同的遗传物质。
(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遗传信息处于关闭状态。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,因此甲图中的a、b、c、d、e这五个细胞相比,细胞全能性最高的是a。
(6)据图可知,图乙中细胞有8条染色体;①和⑤两条染色体原先的姐妹染色单体,是在分裂间期经复制形成的。
【分析】分析甲图:A表示细胞增殖,该过程会使细胞数目增多,但细胞种类不变;B表示细胞分化过程,该过程会导致细胞种类增多,但不会增加细胞数目。分析乙图:乙图细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期。
18.【答案】(1)形态;生理功能;稳定
(2)基因的选择性表达
(3)蛋白质
(4)A和C;管家
(5)分化;完整个体
(6)D基因是奢侈基因,在该个体其它细胞表达
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】(1)根据分化概念可知,分化会造成细胞三个方面的变化,形态上(比如红细胞变成双面凹,圆饼状)、结构上(比如叶肉细胞出现叶绿体),功能上(比如神经细胞可以传导兴奋)的变化,这些变化使得同一细胞的后代之间发生了稳定性的差异。
(2)细胞分化的实质是基因的选择性表达,也可描述为使基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
(3)图中显示细胞分化出了两种细胞,图中展示了表达的基因不完全相同,可能形成不同的mRNA,进而形成不同的蛋白质,因此可以说从分子水平看,在细胞中合成了某种特有的蛋白质,由于蛋白质是生命活动的主要承担者,进而使细胞担负不同的功能。
(4)据图分析,A基因只在“左侧细胞”中表达,而C基因只在“右侧细胞”中表达,所以是奢侈基因。而呼吸酶每个细胞都应该有,ATP水解酶每个细胞都有,所以相关基因是管家基因。
(5)细胞的全能性,是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,原因是这些分化的细胞中含有本物种全套的遗传信息。
(6)图中的D基因在左右两个细胞都未被选择表达,说明D基因是奢侈基因,可能在该个体其它细胞表达。
【分析】(1)细胞分化是细胞结构和功能发生稳定性差异的过程,使不同的细胞有不同的功能,提高代谢效率。实质是基因的选择性表达。
(2)细胞的全能性:细胞的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。
原因:体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息。
高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能性受到限制。但是,细胞核仍然保持着全能性。例如:克隆羊多莉。
19.【答案】(1)丁
(2)能;胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达
(3)奢侈基因;形成结构和功能不同的细胞群
(4)人体细胞都来源于同一个受精卵;细胞器的种类和数量不同
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】(1)由题干知管家基因在所有细胞中都表达,只能是表中的丁基因,在三种细胞中均表达。
(2)表格中甲基因只在胰岛B细胞中表达,而胰岛素只在胰岛B细胞中合成,因此甲能表示控制胰岛素合成的基因。
(3)管家基因在所有细胞中均表达,而奢侈基因会在不同类型细胞中选择性地表达,因此细胞分化的实质是奢侈基因的选择性表达。分化的细胞中基因的表达不同,控制形成了具有不同结构和功能的细胞群,这就是细胞分化的结果。
(4)四种基因在三种细胞中都有,根本原因是人体细胞都由同一个受精卵经不断有丝分裂而来,故这些细胞中所含基因均与最初的受精卵相同。细胞依靠各种细胞器的协调配合,共同完成细胞形态的构建和功能的发挥,因此三种细胞形态、功能表现不同,从细胞结构方面分析,原因就是细胞器的种类和数量不同。
故答案为:(1)丁;(2)能;胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达;(3)奢侈基因;形成结构和功能不同的细胞群;(4)人体细胞都来源于同一个受精卵;细胞器的种类和数量不同
【分析】由表格可看出,甲乙丙丁四种基因在三种细胞中均存在,其中甲仅在胰岛B细胞中表达,乙仅在眼晶状体细胞(胚胎中)表达,丙仅在神经细胞中表达,丁在三种细胞中均表达。
细胞分化的概念是: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、生理功能上发生稳定性差异的过程。在细胞分化过程中,细胞中基因组成不变,但会发生基因的选择性表达,这即是细胞分化的实质。
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