2024人教版新教材高中生物必修1同步练习--第2节　细胞的分化（含解析）

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2024人教版新教材高中生物必修1
第2节　细胞的分化
基础过关练
题组一　了解细胞分化及其意义
1.(2022黑龙江哈尔滨一六二中期末)下列有关细胞分化的说法错误的是(　　)
A.细胞分化与生物发育有密切关系
B.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象
C.细胞分化仅发生在胚胎时期
D.细胞分化是一种持久性的变化
2.(2021辽宁大连联考)人的成熟红细胞经过四个阶段发育而来,各阶段细胞特征如表所示。下列相关叙述错误的是(　　)
阶段1 阶段2 阶段3 阶段4
无血红蛋白,细胞有较强的分裂能力 核糖体丰富,开始合成血红蛋白,细胞有分裂能力 核糖体等细胞器逐渐减少,细胞分裂能力逐渐减弱 无细胞核,无核糖体等细胞器,血红蛋白含量高,细胞无分裂能力
A.人体内的细胞分裂能力越弱,其寿命也相应越短
B.骨髓造血干细胞通过增殖分化产生新的红细胞补充到血液中
C.阶段2血红蛋白基因的选择性表达是细胞分化的原因之一
D.阶段4细胞核、多种细胞器的消失为携带氧的血红蛋白腾出了空间
3.(2021河北衡水冀州一中期末)某实验室做了如图所示的实验研究,下列相关叙述正确的是(　　)
小鼠纤维母细胞诱导干细胞肝细胞、神经细胞、上皮细胞等
A.过程②是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程
B.与纤维母细胞相比,经过程①形成的诱导干细胞的全能性较高
C.肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中遗传物质相同,蛋白质完全不同
D.上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞
4.如图表示某高等生物个体发育过程中细胞发生的变化。请据图回答下列问题:
(1)图中由①→②,细胞体积增大,数目增多,细胞经历了　　　和　　　过程。
(2)图中由②→③,细胞发生了　　　　　,细胞的　　　　　、　　　　　和　　　　发生了　　　　的差异,细胞的这种变化是基因在机体发育过程中　　　　　　　　的结果。
题组二　理解细胞的全能性
5.下列关于细胞全能性的叙述,正确的是(　　)
A.胡萝卜韧皮部细胞经组织培养产生完整植株说明植物细胞具有全能性
B.一粒种子萌发长成一个植株可以说明植物细胞具有全能性
C.小鼠与人的细胞融合说明动物细胞具有全能性
D.细胞的全能性是指细胞具有全面的生理功能
6.(2022黑龙江牡丹江三中期末)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.植物细胞的全能性通常比动物细胞更容易体现
7.美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜根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。分析回答下列问题:
(1)分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过　　　　分裂完成的。
(2)细胞团中的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,这种现象叫作细胞的　　　　。
(3)本实验说明高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能力,也就是说 　。
(4)大量的科学实验证明,高度分化的动物细胞,它的　　　　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　　　　　　。
题组三　理解干细胞及其应用
8.(2022河北唐山期末)人骨髓中的造血干细胞可通过增殖和分化产生各种血细胞,并补充到血液中。下列相关叙述错误的是(　　)
A.造血干细胞是未分化的细胞
B.造血干细胞具有旺盛的分裂能力
C.不同血细胞中蛋白质种类不完全相同
D.不同血细胞中细胞器的种类和数量不完全相同
9.(2022北京人大附中期末)高度分化的体细胞可被诱导成类似早期胚胎细胞的iPS细胞。科学家培养iPS细胞获得角膜组织,将其移植到一位几乎失明的患者左眼上,患者术后视力基本恢复。下列叙述不正确的是(　　)
A.iPS细胞的分化程度低于角膜细胞
B.iPS细胞与角膜细胞的基因组成不同
C.iPS细胞形成角膜组织是基因选择性表达的结果
D.iPS细胞可能有助于解决器官移植供体短缺等问题
10.研究人员从患有罕见的胰岛素依赖型糖尿病的患者皮肤上提取了一部分细胞,并将其诱导成多能干细胞,进一步诱导转化为分泌胰岛素的细胞,然后将这部分细胞输入患者体内进行治疗,下列说法中正确的是　(　　)
A.输入患者体内进行治疗的细胞,将一直存活于人体内
B.该患者体内本身就存在干细胞,如骨髓中的造血干细胞
C.将患者的皮肤细胞诱导分化成多能干细胞,说明细胞分化是可逆的
D.多能干细胞在转化为分泌胰岛素的细胞的过程中蛋白质未发生改变
能力提升练　　　　 　　　　 　　　　
题组　综合分析细胞分化和细胞的全能性
1.(2022江西赣州赣县三中月考改编)如图是人体不同组织细胞的形成示意图,其中①~④表示细胞,Ⅰ~Ⅲ表示过程。下列分析正确的是(　　)
A.细胞①没有分化,所以没有全能性
B.Ⅱ表示有丝分裂,分裂前期细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
C.Ⅲ表示细胞分化,是细胞形态、结构和功能发生稳定性差异的过程
D.细胞①和④相比,细胞内的DNA和RNA相同,蛋白质不完全相同
2.下列叙述中不正确的有(　　)
①老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞
②分化后的不同组织细胞中的蛋白质种类完全不同
③细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率
④从细胞结构水平上分析,细胞分化使细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能发生改变
⑤从蛋白质分子的角度分析,细胞分化使蛋白质种类、数量、功能发生改变
⑥从核酸分子的角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果
A.4项 B.3项 C.2项 D.1项
3.(2022山东潍坊期末改编)间充质干细胞存在于多种组织中,具有多向分化潜能,在体内或特定诱导条件下可分化为胰岛B细胞(分泌胰岛素,治疗糖尿病);间充质干细胞分泌的细胞因子可修复胰岛B细胞。下列说法错误的是(　　)
A.间充质干细胞具有组织特异性,不具有发育成完整个体的潜能
B.间充质干细胞分化为胰岛B细胞的过程中遗传物质本身没有发生变化
C.可利用间充质干细胞的特点来治疗糖尿病
D.间充质干细胞不会增强生物内细胞分裂能力
4.(多选)(2022河北衡水期末)研究发现,一些受损的成体细胞如血细胞、神经细胞、肌细胞和肠细胞会回到早期胚胎干细胞状态;myoD基因是存在于细胞核中的一种基因,在某动物雌雄成体的心、脑、肌肉等不同组织中均有表达,且在肌肉组织中表达量最高。对上述两种事实所作的分析中,正确的是　(　　)
A.受损的成体细胞回到早期胚胎干细胞状态后会恢复分裂能力
B.血细胞、神经细胞等回到胚胎干细胞状态的过程不存在基因的选择性表达
C.同一个体中,心、脑和肌肉细胞中含有myoD基因的数量是相同的
D.同一个体的心、脑、肌肉中,细胞内DNA的种类是相同的
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C　细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,它是生物个体发育的基础。细胞分化是一种持久性的变化,一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡(教材第119页)。细胞分化发生在生物个体发育的整个生命过程中,在胚胎时期达到最大程度,C错误。
2.A　细胞的分裂能力与寿命并非完全呈正相关,两者之间并无绝对关系,A错误;骨髓造血干细胞可以增殖分化形成红细胞,补充到血液中,参与氧气的运输,B正确;阶段2核糖体丰富,血红蛋白基因选择性表达,表明开始合成血红蛋白,即该细胞发生了分化,C正确;阶段4人体成熟的红细胞没有细胞核和多种细胞器,可以为血红蛋白腾出更多的空间,D正确。
3.B　②表示细胞分化过程,该过程会使细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异,但不会改变细胞中的遗传物质,A错误;与纤维母细胞相比,经过程①形成的诱导干细胞的分化程度较低,其全能性较高,B正确;肝细胞、神经细胞、上皮细胞都是由诱导干细胞增殖分化形成的,含有相同的遗传物质,但基因的选择性表达会导致细胞中所含蛋白质有所区别,C错误;诱导干细胞能连续分裂,具有细胞周期,而神经细胞属于高度分化的细胞,一般不进行细胞分裂,没有细胞周期,D错误。
4.答案　(1)生长　分裂　(2)分化　形态　结构　生理功能　稳定性　选择性表达
解析　高等生物由受精卵经过细胞的分裂和分化形成各种组织和器官,进而发育成一个完整生命个体。(1)图中由①→②,细胞经历了生长和分裂。(2)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。
5.A　一粒种子萌发长成一个植株,起点不是细胞,不能说明植物细胞具有全能性,B错误;细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,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(教材第121页),D错误。
6.C　离体的植物细胞在一定条件下培养能形成完整植株,表现出全能性,A正确;在生物体所有的细胞中,受精卵最容易发育成个体,其全能性最高,B正确;克隆羊的诞生证明了高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,C错误。
7.答案　(1)有丝　(2)分化　(3)植物细胞具有全能性　(4)细胞核　全能　遗传信息
解析　单个植物细胞经历了细胞的分裂、分化才发育成植株,体现了植物细胞的全能性。动物细胞的全能性受到限制,但细胞核的全能性在一定条件下可以实现,因为它含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传信息。
8.A　造血干细胞是已经分化的细胞,但分化程度较低,A错误;由于基因的选择性表达,不同血细胞中蛋白质种类不完全相同,C正确;不同血细胞的功能不同,其中细胞器的种类和数量也不完全相同,D正确。
9.B　iPS细胞类似早期胚胎细胞,可分化形成多种组织、器官,其分化程度低于角膜细胞,A正确;获取iPS细胞过程中细胞的遗传物质不改变,B错误;iPS细胞形成角膜组织是细胞分化的过程,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,C正确。
10.B　输入患者体内进行治疗的细胞,一段时间后会衰老、凋亡,A错误;该患者体内本身就存在干细胞,如骨髓中的造血干细胞,B正确;一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡(教材第119页),细胞分化一般是不可逆的,C错误;多能干细胞转化为分泌胰岛素的细胞的过程中发生了细胞的分化,蛋白质发生了改变,D错误。
能力提升练
1.C　细胞①是受精卵,受精卵的全能性最高,A错误;Ⅱ表示有丝分裂,动物细胞的有丝分裂前期由中心粒发出星射线形成纺锤体,B错误;细胞①和④是同一个体的不同细胞,④由①经过分裂和分化形成,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,所以两个细胞中,DNA相同,但RNA和蛋白质有所区别,D错误。
2.D　老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞,如造血干细胞,①正确;分化后的不同组织细胞中的蛋白质种类有一些是相同的,如呼吸酶等,②错误;细胞分化形成具有不同形态、结构和功能的细胞,有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率,③正确;细胞的功能与细胞器、细胞质基质以及细胞核等细胞结构有关,从细胞结构水平分析,细胞分化使细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能发生改变,④正确;从蛋白质分子的角度分析,细胞分化使蛋白质种类、数量、功能发生改变,⑤正确;细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,⑥正确。综上所述,D符合题意。
3.D　间充质干细胞已经发生了分化,具有组织特异性,因此,在正常状态下不具有发育成完整个体的能力,A正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程中遗传物质没有发生变化,B正确;间充质干细胞在体内或特定诱导条件下可分化为胰岛B细胞,其可分泌胰岛素,治疗糖尿病,C正确;间充质干细胞具有分裂和分化能力,会增强生物体内细胞的分裂能力,D错误。
4.ACD　早期胚胎干细胞具有分裂能力,A正确;血细胞、神经细胞等回到胚胎干细胞状态的过程中存在基因的选择性表达,B错误;同一个体中,心、脑和肌肉细胞由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成,有丝分裂和细胞分化均不改变细胞核中基因的种类和数量,C、D正确。
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