2023-2024学年高中生物学人教版(2019)必修一6.2 细胞的分化 同步练习
一、选择题
1.在生物体内,细胞不表现出全能性,这是因为( )
A.细胞丧失了全能性
B.基因的选择性表达
C.不同细胞内的基因不完全相同
D.在个体发育的不同时期,细胞内的基因发生了变化
2.下列有关细胞全能性的叙述,错误的是( )
A.克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞具有全能性
B.细胞全能性产生的根本原因是细胞内有能发育成完整个体的全套遗传信息
C.斯图尔德组织培养的成功表明高度分化的植物细胞仍具有全能性
D.一般来说,细胞分化程度越高,它的全能性就越低
3.下列哪种细胞的全能性最容易表达出来 ( )
A.青蛙的上皮细胞 B.胡萝卜韧皮部的细胞
C.大白鼠的肝细胞 D.人的皮肤生发层细胞
4.下列有关细胞全能性的叙述,错误的是( )
A.受精卵在自然条件下能发育成完整个体,因此全能性最高
B.克隆羊“多莉”的培育过程体现了动物细胞的细胞核具有全能性
C.利用人体干细胞培育出完整的肾用于器官移植的过程并未体现细胞的全能性
D.在一定条件下,胡萝卜韧皮部的细胞经过植物组织培养形成胡萝卜植株的过程体现了植物细胞的全能性
5.人的胰岛细胞能产生胰岛素,但不能产生血红蛋白。据此推测胰岛细胞中( )
A.只有胰岛素基因
B.比人受精卵基因要少
C.有胰岛素基因和其他基因,但没有血红蛋白基因
D.既有胰岛素基因,也有血红蛋白基因和其他基因
6.(2017高二上·南开期末)下列四幅图表示人体细胞的生命现象,其中一定属于细胞分化的是( )
A. B.
C. D.
7.下列实例能体现细胞全能性的是( )
①用胡萝卜的单个韧皮部细胞培养成了可育的植株②植物用种子繁殖后代③用烟草组织培养的单个细胞培养出了可育的完整植株
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
8.(2022高二上·金溪开学考)下列对于细胞分化不同水平的分析,错误的是( )
A.从细胞水平分析,细胞分化是细胞的形态、结构和生理功能改变的结果
B.从细胞的亚显微结构水平分析,细胞分化是细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改变的结果
C.从蛋白质分子的角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量和生理功能改变的结果,这是细胞分化的根本原因
D.从遗传物质的角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果
9.下图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。下列相关叙述错误的是( )
A.a过程表示细胞生长,该过程中细胞与外界环境进行物质交换的效率提高
B.b过程表示细胞增殖,该过程是c过程的基础
C.c过程表示细胞分化,该过程中遗传物质没有发生改变
D.图中3种血细胞一般不会再变成细胞③或细胞④
10.下列关于人体造血干细胞的叙述,错误的是( )
A.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞的寿命不同
B.造血干细胞的移植可应用于血液系统疾病的治疗
C.造血干细胞分化形成淋巴细胞的过程是可逆的
D.造血干细胞与成熟的红细胞的呼吸作用类型不同
11.下列关于细胞分化的叙述,正确的是( )
A.细胞分化过程中蛋白质的种类和数量未发生改变
B.人体某细胞中存在纤维蛋白原基因说明已经发生细胞分化
C.人体某细胞中存在血红蛋白说明已经发生细胞分化
D.随着细胞分化的进行,细胞的全能性降低并最终丧失
二、非选择题
12.据下图回答下列问题。
(1)①→②、①→④过程叫作 。
(2)①→③过程叫作 。
(3)③→⑤过程叫作 。
(4)组成②③④的细胞的 、 和 不同,因此它们属于不同的 。
(5)①~⑤所示各细胞群中,具有分裂能力的是序号为 的细胞群。
13.下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题图中的 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 ,其原因是 。
(4)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA分子的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的 期。
14.高度分化的动物细胞分化潜能变窄,全能性受到限制,但细胞核仍具有全能性。请利用性成熟的青蛙作为实验材料,设计一个实验方案证明上述说法。
(1)实验的大体思路:先对完整的体细胞进行单独培养,证明 ;再将 植入 ,看能否表现出全能性。
(2)根据上述思路设计实验步骤。
第一步,取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行细胞培养,观察其能否发育成一只完整的青蛙。
第二步,准备若干个正常雄性青蛙的体细胞和雌性青蛙的卵细胞。
第三步, 。
第四步,将第三步形成的重组细胞进行细胞培养,观察其能否发育成完整的青蛙。
(3)实验结果: 。
(4)结论: 。
(5)有人推测,卵细胞细胞质中的物质X是促进体细胞的细胞核发挥全能性的物质,若要证明这一推测,请写出简单的设计思路: 。
答案解析部分
1.【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】A、细胞中大都含有该物种所特有的全套遗传物质,因此细胞中大都具有全能性,A错误;
B、在生物体内,基因的选择性表达其细胞分化成不同的组织或器官,所以不表现出全能性,B正确;
C、受精卵通过有丝分裂产生的体细胞中遗传物质相同,C错误;
D、细胞分化过程中遗传物质没有发生改变,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)细胞具有全能性的根本原因是:含有本物种全套遗传信息、
(2)分化的细胞表现为全能性的条件:
①高度分化的植物细胞在离体的情况下,在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下,才能表现其全能性。
②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性。
2.【答案】A
【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、克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞核具有全能性,A错误;
B、细胞全能性产生的根本原因是细胞内有能发育成完整个体的全套遗传信息,B正确;
C、斯图尔德组织培养的成功表明高度分化的植物细胞仍具有全能性,C正确;
D、一般来说,细胞分化程度越高,它的全能性就越低,D正确;
故答案为:A。
【分析】(1)细胞的全能性: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:细胞中含有本物种的全套遗传物质。
(2)全能性的应用
①植物组织培养:说明已分化的植物细胞具有全能性,如胡萝卜韧皮部细胞经组织培养能产生完整植株。
②克隆(核移植):说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,如克隆羊多莉的诞生。
(3)全能性高低比较
①受精卵(最高) > 生殖细胞 > 体细胞
②已分化植物细胞 > 已分化动物细胞
③分化程度高的细胞 < 分化程度低的细胞
④分裂能力强的细胞 > 分裂能力弱的细胞
3.【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】已分化的植物细胞的全能性要高于已分化的动物细胞,所以B正确,A、C、D错误;
故答案为:B。
【分析】全能性高低比较
①受精卵(最高) > 生殖细胞 > 体细胞
②已分化植物细胞 > 已分化动物细胞
③分化程度高的细胞 < 分化程度低的细胞
④分裂能力强的细胞 > 分裂能力弱的细胞
4.【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、受精卵在自然条件下能发育成完整个体,因此全能性最高,A正确;
B、克隆羊“多莉”的培育过程说明动物细胞核可以发育成个体,体现了动物细胞的细胞核具有全能性,B正确;
C、利用人体干细胞培育出完整的肾用于器官移植的过程体现了细胞的全能性,C错误;
D、 在一定条件下,胡萝卜韧皮部的细胞经过植物组织培养形成胡萝卜植株的过程体现了植物细胞的全能性,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)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。
细胞的全能性的原因是细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。换句话讲,细胞全能性的遗传学基础是体细胞内存在一套完整的遗传信息。
胞的全能性: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:细胞中含有本物种的全套遗传物质。
(2)全能性的应用
①植物组织培养:说明已分化的植物细胞具有全能性,如胡萝卜韧皮部细胞经组织培养能产生完整植株。
②克隆(核移植):说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,如克隆羊多莉的诞生。
(3)全能性高低比较(填> <)
①受精卵(最高) > 生殖细胞 > 体细胞
②已分化植物细胞 > 已分化动物细胞
③分化程度高的细胞 < 分化程度低的细胞
④分裂能力强的细胞 > 分裂能力弱的细胞
5.【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】 人的胰岛细胞内有全套的遗传物质,所以该细胞中既有胰岛素基因,也有血红蛋白基因和其他基因,人的胰岛细胞能产生胰岛素,但不能产生血红蛋单是自基因选择性表达的结果。A、B、C错误;D正确;
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叫做细胞分化。
特点:
① 普遍性:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。
② 持久性:发生于整个生命进程,在胚胎期达到最大限度。
③ 稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
④ 遗传物质不变性:就一个个体来说,各种细胞的遗传信息相同。
6.【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】解:A、细胞体积由小变大的过程是细胞生长,A错误;
B、细胞数目变多过程属于细胞增殖,B错误;
C、精卵细胞结合过程属于受精作用,C错误;
D、细胞在形态、结构和功能上发生变化,属于细胞分化,D正确.
故选: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.
7.【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】 ①用胡萝卜的单个韧皮部细胞培养成了可育的植株,由细胞→植物,体现了植物细胞的全能性,①正确;②植物用种子繁殖后代,是由器官→植物的过程,不能体现细胞的全能性,②错误;③用烟草组织培养的单个细胞培养出了可育的完整植株,是由细胞→植物的过程,体现了细胞的全能性,③正确;所以 ①③正确;A、C、D错误;B正确;
故答案为:B。
【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。
细胞的全能性的原因是细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。换句话讲,细胞全能性的遗传学基础是体细胞内存在一套完整的遗传信息。
8.【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、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,这是细胞分化在细胞水平上的表现,A正确;
B、从细胞亚微结构水平分析,细胞分化是由于细胞器的数目、形态结构功能及细胞质基质成分和功能改变的结果,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,导致不同细胞产生的蛋白质有所不同,因此从蛋白质角度分析,细胞分化是由于蛋白质的种类、数量、功能改变的结果,这是细胞分化的直接原因,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,C错误;
D、从遗传物质的角度分析,细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化时细胞中的遗传物质没有发生改变,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)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。
(2)细胞分化的实质是基因的选择性表达。
(3)细胞分化过程中的变化:①从细胞水平分析:细胞形态、结构和功能发生改变。②从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。③从分子水平分析:①蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。②基因角度:遗传物质不变,由于基因的选择性表达,基因的执行情况不同,即mRNA和蛋白质的种类和数量不同。
9.【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】分析图示可知,a是细胞生长的过程,b是细胞增殖的过程,c是细胞分化的过程。
A、细胞体积越小,其相对表面积越大,越有利于与外界进行物质交换,所以a过程中的细胞与外界环境进行物质交换的效率降低,A错误;
B、 b过程表示细胞增殖,该过程是c是细胞分化的过程的基础,细胞增殖是细胞分化的基础,B正确;
C、 c过程表示细胞分化,该过程中遗传物质没有发生改变 ,C正确;
D、 图中3种血细胞是高度分化的细胞,不会在变成细胞③或细胞④,D正确;
故答案为:A。
【分析】(1)细胞不可以无限增大的原因:
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大;细胞表面积与体积之间成反比关系,细胞体积越小,其相对表面积越大,越有利于与外界进行物质交换。
细胞核是细胞的控制中心,细胞核中的 DNA 是不会随细胞体积的扩大而增加的。
(2)细胞增殖
单细胞生物体通过细胞增殖而繁衍。多细胞生物体从受精卵开始,要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内,也不断地有细胞衰老死亡,需要通过细胞增殖加以补充。因此,细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
(3)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。
10.【答案】C
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展
【解析】【解答】A、造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞的寿命不同,红细胞的寿命较短,A项正确;
B、造血干细胞可分化成多种血细胞,应用于血液系统疾病的治疗,B项正确;
C、细胞分化具有不可逆性,造血干细胞分化形成淋巴细胞的过程是不可逆的,C项错误;
D、造血干细胞进行有氧呼吸,成熟的红细胞无线粒体,进行无氧呼吸,二者的呼吸作用类型不同,D项正确。
故答案为:C。
【分析】(1)干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。如人骨髓中的造血干细胞,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板等。
(2)干细胞包括:
①全能干细胞:受精卵和早期卵裂球细胞;
②多能干细胞:胚胎干细胞和生殖嵴干细胞,具有可分化成各种组织细胞类型的潜能;
③单能干细胞:仅具有分化成某些类型细胞的潜能;
④组织干细胞:具有分化成某些细胞类型的潜能;
注:全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞。
11.【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、 细胞分化过程中蛋白质的种类和数量都会发生改变,A错误;
B、同一个体的所有基因都是由受精卵有丝分裂而来的,含有相同的遗传物质,人体所有的细胞中都存在纤维蛋白原基因,B错误;
C、只有红细胞才能合成血红蛋白,存在血红蛋白说明细胞已经分化,C正确;
D、随细胞分化的进行,细胞的全能性降低,但没有丧失,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)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。
(2)细胞分化的特点:
① 普遍性:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。
② 持久性:发生于整个生命进程,在胚胎期达到最大限度。
③ 稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
④ 遗传物质不变性:就一个个体来说,各种细胞的遗传信息相同。
12.【答案】(1)细胞分化
(2)细胞分裂
(3)细胞生长
(4)形态;结构;生理功能;组织
(5)①③⑤
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】(1)由图示可知,①→②和①→④是由细胞到形态不同的细胞的过程,属于细胞分化。
(2)由图示可知,①→③过程细胞由2个→4个过程,叫作细胞分裂。
(3)由图示可知,③→⑤过程叫作细胞生长。
(4)由图示可知,①~⑤所示各细胞群中,具有分裂能力的是序号为①③⑤ 的细胞群。
【分析】(1)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。
(2)细胞分裂与细胞分化的关系:细胞分裂是细胞分化的基础,细胞分裂使细胞数目增多,细胞分化使细胞种类增多。细胞分裂和细胞分化不会使细胞中遗传物质发生改变。
13.【答案】(1)选择性表达
(2)造血干细胞
(3)红细胞;成熟的红细胞中无细胞核
(4)分裂间
【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】(1) 机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因的选择性表达的结果。
(2)某患者不能产生正常的白细胞,由图示可知,白细胞可由造血干细胞分化而来,所以可以通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将造血干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红细胞,因为成熟的红细胞没有细胞核。
(4)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA分子的复制,DNA分子的复制主要发生在有丝分裂的间期,因此使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周的分裂间期。
【分析】干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。如人骨髓中的造血干细胞,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板等。
干细胞包括:
①全能干细胞:受精卵和早期卵裂球细胞
②多能干细胞:胚胎干细胞和生殖嵴干细胞,具有可分化成各种组织细胞类型的潜能
③单能干细胞:仅具有分化成某些类型细胞的潜能
④组织干细胞:具有分化成某些细胞类型的潜能
注:全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞。
14.【答案】(1)高度分化的动物细胞的全能性受到限制;体细胞的细胞核;去核的卵细胞中
(2)将卵细胞的细胞核去除,取体细胞的细胞核导入去核的卵细胞中,形成重组细胞
(3)直接单独培养的青蛙体细胞不能发育成完整的青蛙;培养的重组细胞则能发育成完整的青蛙
(4)高度分化的动物细胞其全能性受到限制,但其细胞核仍具有全能性
(5)将物质X注入正常青蛙体细胞的细胞质中,在离体状态下,给予适宜条件培养,观察其能否发育成一只完整的青蛙
【知识点】动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】(1) 实验的大体思路:先对完整的体细胞进行单独培养, 证明高度分化的动物细胞的全能性受到限制; 再将体细胞的细胞核植入去核的卵细胞中,看能否表现出全能性。
(2) 根据上述思路设计实验步骤。
第一步,取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行细胞培养,观察其能否发育成一只完整的青蛙。
第二步,准备若干个正常雄性青蛙的体细胞和雌性青蛙的卵细胞。
第三步, 将第三步形成的重组细胞进行细胞培养,观察其能否发育成完整的青蛙。
(3) 实验结果: 直接单独培养的青蛙体细胞不能发育成完整的青蛙;培养的重组细胞则能发育成完整的青蛙
(4)结论:高度分化的动物细胞其全能性受到限制,但其细胞核仍具有全能性 。
(5) 有人推测,卵细胞细胞质中的物质X是促进体细胞的细胞核发挥全能性的物质,若要证明这一推测 ,设计的实验思路如下: 将物质X注入正常青蛙体细胞的细胞质中,在离体状态下,给予适宜条件培养,观察其能否发育成一只完整的青蛙 。
【分析】(1)细胞的全能性: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:细胞中含有本物种的全套遗传物质。
(2)全能性的应用
①植物组织培养:说明已分化的植物细胞具有全能性,如胡萝卜韧皮部细胞经组织培养能产生完整植株。
②克隆(核移植):说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,如克隆羊多莉的诞生。
(3)全能性高低比较(填> <)
①受精卵(最高) > 生殖细胞 > 体细胞
②已分化植物细胞 > 已分化动物细胞
③分化程度高的细胞 < 分化程度低的细胞
④分裂能力强的细胞 > 分裂能力弱的细胞
(4)干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。如人骨髓中的造血干细胞,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板等。
1 / 12023-2024学年高中生物学人教版(2019)必修一6.2 细胞的分化 同步练习
一、选择题
1.在生物体内,细胞不表现出全能性,这是因为( )
A.细胞丧失了全能性
B.基因的选择性表达
C.不同细胞内的基因不完全相同
D.在个体发育的不同时期,细胞内的基因发生了变化
【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】A、细胞中大都含有该物种所特有的全套遗传物质,因此细胞中大都具有全能性,A错误;
B、在生物体内,基因的选择性表达其细胞分化成不同的组织或器官,所以不表现出全能性,B正确;
C、受精卵通过有丝分裂产生的体细胞中遗传物质相同,C错误;
D、细胞分化过程中遗传物质没有发生改变,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)细胞具有全能性的根本原因是:含有本物种全套遗传信息、
(2)分化的细胞表现为全能性的条件:
①高度分化的植物细胞在离体的情况下,在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下,才能表现其全能性。
②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性。
2.下列有关细胞全能性的叙述,错误的是( )
A.克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞具有全能性
B.细胞全能性产生的根本原因是细胞内有能发育成完整个体的全套遗传信息
C.斯图尔德组织培养的成功表明高度分化的植物细胞仍具有全能性
D.一般来说,细胞分化程度越高,它的全能性就越低
【答案】A
【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、克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞核具有全能性,A错误;
B、细胞全能性产生的根本原因是细胞内有能发育成完整个体的全套遗传信息,B正确;
C、斯图尔德组织培养的成功表明高度分化的植物细胞仍具有全能性,C正确;
D、一般来说,细胞分化程度越高,它的全能性就越低,D正确;
故答案为:A。
【分析】(1)细胞的全能性: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:细胞中含有本物种的全套遗传物质。
(2)全能性的应用
①植物组织培养:说明已分化的植物细胞具有全能性,如胡萝卜韧皮部细胞经组织培养能产生完整植株。
②克隆(核移植):说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,如克隆羊多莉的诞生。
(3)全能性高低比较
①受精卵(最高) > 生殖细胞 > 体细胞
②已分化植物细胞 > 已分化动物细胞
③分化程度高的细胞 < 分化程度低的细胞
④分裂能力强的细胞 > 分裂能力弱的细胞
3.下列哪种细胞的全能性最容易表达出来 ( )
A.青蛙的上皮细胞 B.胡萝卜韧皮部的细胞
C.大白鼠的肝细胞 D.人的皮肤生发层细胞
【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】已分化的植物细胞的全能性要高于已分化的动物细胞,所以B正确,A、C、D错误;
故答案为:B。
【分析】全能性高低比较
①受精卵(最高) > 生殖细胞 > 体细胞
②已分化植物细胞 > 已分化动物细胞
③分化程度高的细胞 < 分化程度低的细胞
④分裂能力强的细胞 > 分裂能力弱的细胞
4.下列有关细胞全能性的叙述,错误的是( )
A.受精卵在自然条件下能发育成完整个体,因此全能性最高
B.克隆羊“多莉”的培育过程体现了动物细胞的细胞核具有全能性
C.利用人体干细胞培育出完整的肾用于器官移植的过程并未体现细胞的全能性
D.在一定条件下,胡萝卜韧皮部的细胞经过植物组织培养形成胡萝卜植株的过程体现了植物细胞的全能性
【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、受精卵在自然条件下能发育成完整个体,因此全能性最高,A正确;
B、克隆羊“多莉”的培育过程说明动物细胞核可以发育成个体,体现了动物细胞的细胞核具有全能性,B正确;
C、利用人体干细胞培育出完整的肾用于器官移植的过程体现了细胞的全能性,C错误;
D、 在一定条件下,胡萝卜韧皮部的细胞经过植物组织培养形成胡萝卜植株的过程体现了植物细胞的全能性,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)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。
细胞的全能性的原因是细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。换句话讲,细胞全能性的遗传学基础是体细胞内存在一套完整的遗传信息。
胞的全能性: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:细胞中含有本物种的全套遗传物质。
(2)全能性的应用
①植物组织培养:说明已分化的植物细胞具有全能性,如胡萝卜韧皮部细胞经组织培养能产生完整植株。
②克隆(核移植):说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,如克隆羊多莉的诞生。
(3)全能性高低比较(填> <)
①受精卵(最高) > 生殖细胞 > 体细胞
②已分化植物细胞 > 已分化动物细胞
③分化程度高的细胞 < 分化程度低的细胞
④分裂能力强的细胞 > 分裂能力弱的细胞
5.人的胰岛细胞能产生胰岛素,但不能产生血红蛋白。据此推测胰岛细胞中( )
A.只有胰岛素基因
B.比人受精卵基因要少
C.有胰岛素基因和其他基因,但没有血红蛋白基因
D.既有胰岛素基因,也有血红蛋白基因和其他基因
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】 人的胰岛细胞内有全套的遗传物质,所以该细胞中既有胰岛素基因,也有血红蛋白基因和其他基因,人的胰岛细胞能产生胰岛素,但不能产生血红蛋单是自基因选择性表达的结果。A、B、C错误;D正确;
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叫做细胞分化。
特点:
① 普遍性:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。
② 持久性:发生于整个生命进程,在胚胎期达到最大限度。
③ 稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
④ 遗传物质不变性:就一个个体来说,各种细胞的遗传信息相同。
6.(2017高二上·南开期末)下列四幅图表示人体细胞的生命现象,其中一定属于细胞分化的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】解:A、细胞体积由小变大的过程是细胞生长,A错误;
B、细胞数目变多过程属于细胞增殖,B错误;
C、精卵细胞结合过程属于受精作用,C错误;
D、细胞在形态、结构和功能上发生变化,属于细胞分化,D正确.
故选: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.
7.下列实例能体现细胞全能性的是( )
①用胡萝卜的单个韧皮部细胞培养成了可育的植株②植物用种子繁殖后代③用烟草组织培养的单个细胞培养出了可育的完整植株
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【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】 ①用胡萝卜的单个韧皮部细胞培养成了可育的植株,由细胞→植物,体现了植物细胞的全能性,①正确;②植物用种子繁殖后代,是由器官→植物的过程,不能体现细胞的全能性,②错误;③用烟草组织培养的单个细胞培养出了可育的完整植株,是由细胞→植物的过程,体现了细胞的全能性,③正确;所以 ①③正确;A、C、D错误;B正确;
故答案为:B。
【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。
细胞的全能性的原因是细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。换句话讲,细胞全能性的遗传学基础是体细胞内存在一套完整的遗传信息。
8.(2022高二上·金溪开学考)下列对于细胞分化不同水平的分析,错误的是( )
A.从细胞水平分析,细胞分化是细胞的形态、结构和生理功能改变的结果
B.从细胞的亚显微结构水平分析,细胞分化是细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改变的结果
C.从蛋白质分子的角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量和生理功能改变的结果,这是细胞分化的根本原因
D.从遗传物质的角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、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,这是细胞分化在细胞水平上的表现,A正确;
B、从细胞亚微结构水平分析,细胞分化是由于细胞器的数目、形态结构功能及细胞质基质成分和功能改变的结果,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,导致不同细胞产生的蛋白质有所不同,因此从蛋白质角度分析,细胞分化是由于蛋白质的种类、数量、功能改变的结果,这是细胞分化的直接原因,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,C错误;
D、从遗传物质的角度分析,细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化时细胞中的遗传物质没有发生改变,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)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。
(2)细胞分化的实质是基因的选择性表达。
(3)细胞分化过程中的变化:①从细胞水平分析:细胞形态、结构和功能发生改变。②从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。③从分子水平分析:①蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。②基因角度:遗传物质不变,由于基因的选择性表达,基因的执行情况不同,即mRNA和蛋白质的种类和数量不同。
9.下图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。下列相关叙述错误的是( )
A.a过程表示细胞生长,该过程中细胞与外界环境进行物质交换的效率提高
B.b过程表示细胞增殖,该过程是c过程的基础
C.c过程表示细胞分化,该过程中遗传物质没有发生改变
D.图中3种血细胞一般不会再变成细胞③或细胞④
【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】分析图示可知,a是细胞生长的过程,b是细胞增殖的过程,c是细胞分化的过程。
A、细胞体积越小,其相对表面积越大,越有利于与外界进行物质交换,所以a过程中的细胞与外界环境进行物质交换的效率降低,A错误;
B、 b过程表示细胞增殖,该过程是c是细胞分化的过程的基础,细胞增殖是细胞分化的基础,B正确;
C、 c过程表示细胞分化,该过程中遗传物质没有发生改变 ,C正确;
D、 图中3种血细胞是高度分化的细胞,不会在变成细胞③或细胞④,D正确;
故答案为:A。
【分析】(1)细胞不可以无限增大的原因:
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大;细胞表面积与体积之间成反比关系,细胞体积越小,其相对表面积越大,越有利于与外界进行物质交换。
细胞核是细胞的控制中心,细胞核中的 DNA 是不会随细胞体积的扩大而增加的。
(2)细胞增殖
单细胞生物体通过细胞增殖而繁衍。多细胞生物体从受精卵开始,要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内,也不断地有细胞衰老死亡,需要通过细胞增殖加以补充。因此,细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
(3)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。
10.下列关于人体造血干细胞的叙述,错误的是( )
A.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞的寿命不同
B.造血干细胞的移植可应用于血液系统疾病的治疗
C.造血干细胞分化形成淋巴细胞的过程是可逆的
D.造血干细胞与成熟的红细胞的呼吸作用类型不同
【答案】C
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展
【解析】【解答】A、造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞的寿命不同,红细胞的寿命较短,A项正确;
B、造血干细胞可分化成多种血细胞,应用于血液系统疾病的治疗,B项正确;
C、细胞分化具有不可逆性,造血干细胞分化形成淋巴细胞的过程是不可逆的,C项错误;
D、造血干细胞进行有氧呼吸,成熟的红细胞无线粒体,进行无氧呼吸,二者的呼吸作用类型不同,D项正确。
故答案为:C。
【分析】(1)干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。如人骨髓中的造血干细胞,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板等。
(2)干细胞包括:
①全能干细胞:受精卵和早期卵裂球细胞;
②多能干细胞:胚胎干细胞和生殖嵴干细胞,具有可分化成各种组织细胞类型的潜能;
③单能干细胞:仅具有分化成某些类型细胞的潜能;
④组织干细胞:具有分化成某些细胞类型的潜能;
注:全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞。
11.下列关于细胞分化的叙述,正确的是( )
A.细胞分化过程中蛋白质的种类和数量未发生改变
B.人体某细胞中存在纤维蛋白原基因说明已经发生细胞分化
C.人体某细胞中存在血红蛋白说明已经发生细胞分化
D.随着细胞分化的进行,细胞的全能性降低并最终丧失
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、 细胞分化过程中蛋白质的种类和数量都会发生改变,A错误;
B、同一个体的所有基因都是由受精卵有丝分裂而来的,含有相同的遗传物质,人体所有的细胞中都存在纤维蛋白原基因,B错误;
C、只有红细胞才能合成血红蛋白,存在血红蛋白说明细胞已经分化,C正确;
D、随细胞分化的进行,细胞的全能性降低,但没有丧失,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)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。
(2)细胞分化的特点:
① 普遍性:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。
② 持久性:发生于整个生命进程,在胚胎期达到最大限度。
③ 稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
④ 遗传物质不变性:就一个个体来说,各种细胞的遗传信息相同。
二、非选择题
12.据下图回答下列问题。
(1)①→②、①→④过程叫作 。
(2)①→③过程叫作 。
(3)③→⑤过程叫作 。
(4)组成②③④的细胞的 、 和 不同,因此它们属于不同的 。
(5)①~⑤所示各细胞群中,具有分裂能力的是序号为 的细胞群。
【答案】(1)细胞分化
(2)细胞分裂
(3)细胞生长
(4)形态;结构;生理功能;组织
(5)①③⑤
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】(1)由图示可知,①→②和①→④是由细胞到形态不同的细胞的过程,属于细胞分化。
(2)由图示可知,①→③过程细胞由2个→4个过程,叫作细胞分裂。
(3)由图示可知,③→⑤过程叫作细胞生长。
(4)由图示可知,①~⑤所示各细胞群中,具有分裂能力的是序号为①③⑤ 的细胞群。
【分析】(1)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。
(2)细胞分裂与细胞分化的关系:细胞分裂是细胞分化的基础,细胞分裂使细胞数目增多,细胞分化使细胞种类增多。细胞分裂和细胞分化不会使细胞中遗传物质发生改变。
13.下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题图中的 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 ,其原因是 。
(4)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA分子的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的 期。
【答案】(1)选择性表达
(2)造血干细胞
(3)红细胞;成熟的红细胞中无细胞核
(4)分裂间
【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】(1) 机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因的选择性表达的结果。
(2)某患者不能产生正常的白细胞,由图示可知,白细胞可由造血干细胞分化而来,所以可以通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将造血干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红细胞,因为成熟的红细胞没有细胞核。
(4)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA分子的复制,DNA分子的复制主要发生在有丝分裂的间期,因此使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周的分裂间期。
【分析】干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。如人骨髓中的造血干细胞,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板等。
干细胞包括:
①全能干细胞:受精卵和早期卵裂球细胞
②多能干细胞:胚胎干细胞和生殖嵴干细胞,具有可分化成各种组织细胞类型的潜能
③单能干细胞:仅具有分化成某些类型细胞的潜能
④组织干细胞:具有分化成某些细胞类型的潜能
注:全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞。
14.高度分化的动物细胞分化潜能变窄,全能性受到限制,但细胞核仍具有全能性。请利用性成熟的青蛙作为实验材料,设计一个实验方案证明上述说法。
(1)实验的大体思路:先对完整的体细胞进行单独培养,证明 ;再将 植入 ,看能否表现出全能性。
(2)根据上述思路设计实验步骤。
第一步,取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行细胞培养,观察其能否发育成一只完整的青蛙。
第二步,准备若干个正常雄性青蛙的体细胞和雌性青蛙的卵细胞。
第三步, 。
第四步,将第三步形成的重组细胞进行细胞培养,观察其能否发育成完整的青蛙。
(3)实验结果: 。
(4)结论: 。
(5)有人推测,卵细胞细胞质中的物质X是促进体细胞的细胞核发挥全能性的物质,若要证明这一推测,请写出简单的设计思路: 。
【答案】(1)高度分化的动物细胞的全能性受到限制;体细胞的细胞核;去核的卵细胞中
(2)将卵细胞的细胞核去除,取体细胞的细胞核导入去核的卵细胞中,形成重组细胞
(3)直接单独培养的青蛙体细胞不能发育成完整的青蛙;培养的重组细胞则能发育成完整的青蛙
(4)高度分化的动物细胞其全能性受到限制,但其细胞核仍具有全能性
(5)将物质X注入正常青蛙体细胞的细胞质中,在离体状态下,给予适宜条件培养,观察其能否发育成一只完整的青蛙
【知识点】动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】(1) 实验的大体思路:先对完整的体细胞进行单独培养, 证明高度分化的动物细胞的全能性受到限制; 再将体细胞的细胞核植入去核的卵细胞中,看能否表现出全能性。
(2) 根据上述思路设计实验步骤。
第一步,取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行细胞培养,观察其能否发育成一只完整的青蛙。
第二步,准备若干个正常雄性青蛙的体细胞和雌性青蛙的卵细胞。
第三步, 将第三步形成的重组细胞进行细胞培养,观察其能否发育成完整的青蛙。
(3) 实验结果: 直接单独培养的青蛙体细胞不能发育成完整的青蛙;培养的重组细胞则能发育成完整的青蛙
(4)结论:高度分化的动物细胞其全能性受到限制,但其细胞核仍具有全能性 。
(5) 有人推测,卵细胞细胞质中的物质X是促进体细胞的细胞核发挥全能性的物质,若要证明这一推测 ,设计的实验思路如下: 将物质X注入正常青蛙体细胞的细胞质中,在离体状态下,给予适宜条件培养,观察其能否发育成一只完整的青蛙 。
【分析】(1)细胞的全能性: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:细胞中含有本物种的全套遗传物质。
(2)全能性的应用
①植物组织培养:说明已分化的植物细胞具有全能性,如胡萝卜韧皮部细胞经组织培养能产生完整植株。
②克隆(核移植):说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,如克隆羊多莉的诞生。
(3)全能性高低比较(填> <)
①受精卵(最高) > 生殖细胞 > 体细胞
②已分化植物细胞 > 已分化动物细胞
③分化程度高的细胞 < 分化程度低的细胞
④分裂能力强的细胞 > 分裂能力弱的细胞
(4)干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。如人骨髓中的造血干细胞,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板等。
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