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细胞的分化 巩固练
2025年高考生物复习备考
一、单选题
1.实验室诱导小鼠的成纤维细胞形成诱导干细胞,进而让诱导干细胞分化为肝细胞、神经细胞 和上皮细胞。下列叙述错误的是( )
A.上述过程体现了基因的选择性表达
B. 分化形成的三种细胞的遗传物质不同
C.分化形成的三种细胞的部分蛋白质相同
D.分化形成的三种细胞的形态、结构不同
2.一颗种子长成参天大树,离不开细胞的分裂与分化。下列关于细胞分裂、分化的叙述,不正确的是( )
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.细胞分裂与分化是多细胞生物个体发育的基础,并伴随在整个生命进程中
D.细胞分化后形成的各种细胞中的遗传物质和蛋白质完全不同
3.细胞内的分子伴侣可识别含有短肽序列KFERQ的目标蛋白并结合形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α酮戊二酸合成酶来调控细胞内α酮戊二酸的含量,从而促进动物胚胎干细胞的分化。下列分析正确的是( )
A.正常胰岛素和抗体都含有短肽序列KFERQ B.α-酮戊二酸的含量降低有利于胚胎进一步发育
C.溶酶体膜具有进行细胞之间信息交流的功能 D.胚胎细胞分化后细胞的功能逐渐趋向多能化
4.结构正常的核仁与核糖体对启动早期胚胎发育具有重要作用。某研究团队利用牛的成纤维细胞为核供体,以羊的去核卵母细胞为受体进行异种核移植,发现异种核移植胚胎存在明显的发育阻滞现象,且核仁表现出异常结构。下列说法错误的是( )
A.核仁与核糖体的形成有关
B.牛和羊的同种核移植可作为上述实验的对照
C.去核卵母细胞将决定异种核移植胚胎的主要性状表现
D.发育阻滞的胚胎中某些蛋白质合成量可能减少
5.毛发的形成和生长依赖于毛囊干细胞的增殖和分化。研究发现,慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态,肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞。下列叙述错误的是( )
A.动物体内的干细胞既具有分裂也具有一定的分化能力
B.毛囊干细胞分化过程中细胞的遗传物质发生了改变
C.环境因素会影响基因的表达,从而改变分化的方向
D.保持愉悦的心情并及时排解压力都有助于减少脱发
6.人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.比人受精卵的基因要少
C.既有胰岛素基因,也有血红蛋白基因和其他基因
D.有胰岛素基因和其他基因,但没有血红蛋白基因
7.细胞的分裂、分化是多细胞生物生长发育的基础,下列有关细胞分化的说法错误的是( )
A.同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强
B.细胞分化的主要标志是合成新的特异性蛋白质
C.细胞分化会导致细胞的遗传物质发生改变
D.细胞分化发生在个体发育的整个时期
8.科学家将c—Myc、KIf4、Sox2和Oct—3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内,细胞在一定条件下转变成iPS细胞。在适当条件诱导下,iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.iPS细胞有丝分裂后期染色体数目与核DNA分子数目相同
B.iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列不变
C.iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞弱
D.小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似,T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
9.下图所示为来自同一人体的4 种细胞,下列叙述正确的是( )
A.因为来自同一人体,所以各细胞中的 DNA 含量相同
B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同
C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同
D.虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同
10.小肠绒毛上皮细胞膜上存在着两种运输葡萄糖的载体SGLTI(主动运输的载体) 和GLUT 2 (协助扩散的载体),研究人员通过实验绘制如图所示曲线。下列说法错误的是( )
A.该实验可以用来探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式
B.在较高葡萄糖浓度下,细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率
C.小肠绒毛上皮细胞膜上存在SGL T 1和GLUT 2的根本原因是基因选择性表达
D.葡萄糖分子在不同的浓度下都可通过主动运输和协助扩散两种方式进入细胞
11.下图为白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后,白细胞迁移并穿过血管壁进入炎症组织的示意图,下列叙述错误的是( )
A.内皮细胞识别结合白细胞膜上的糖蛋白使白细胞黏着
B.白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗 ATP
C.黏着、迁移过程中白细胞需进行基因的选择性表达
D.白细胞利用细胞膜的选择透过性穿过血管壁进入炎症组织
12.下图为动物体内干细胞分化为不同种类细胞的过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.干细胞分化程度较低,保留着分裂和分化的能力
B.利用自身干细胞分化形成的器官进行器官移植可避免免疫排斥的发生
C.干细胞分化成不同细胞的过程中,遗传物质和蛋白质种类都发生了变化
D.正常情况下小肠上皮细胞不能恢复成干细胞,说明细胞分化具有不可逆性
13.溶酶体内的pH比细胞质基质的pH低,这有利于溶酶体中的水解酶发挥作用。溶酶体与细胞自噬和细胞凋亡关系密切。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体膜两侧H+浓度差是通过主动运输来维持的
B.溶酶体破裂释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
C.营养缺乏时细胞可以通过自噬获得生存所需的物质和能量
D.有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡
14.毛囊干细胞是毛囊中的原始细胞,人的毛发都由毛囊中的细胞分化而来;毛囊干细胞也可以分化为皮脂腺,产生皮肤所需要的油脂。毛囊干细胞具有多向分化潜能、高增殖能力和保持休眠状态的能力。下列叙述正确的是( )
A.毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质发生选择性改变
B.毛囊干细胞的增殖具有周期性,且绝大多数毛囊干细胞处于分裂期
C.休眠状态的毛囊干细胞内物质的合成与分解均处于停止状态
D.由毛囊干细胞分化而来的不同细胞内,细胞器的功能一般不发生改变
15.壁虎自然再生出的尾巴只是一堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管,缺少了原生尾巴的脊椎、神经组织等,科研人员则通过植入胚胎干细胞的方式,帮助壁虎拥有一条接近于原装版本的尾巴,实现了2.5亿年来断尾壁虎都没能自行完成的“进化”。下列相关叙述错误的是( )
A.在胚胎干细胞分化为尾巴的过程中细胞中的遗传物质发生了改变
B.该研究说明胚胎干细胞具有尾巴再生所需要的全套遗传物质
C.肌细胞的分化程度高于受精卵,而全能性低于受精卵
D.该研究可以为人类治疗难以愈合的伤口提供新途径
二、非选择题
16.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 。
17.如图甲表示细胞周期中染色体(质)出现的螺旋化和解螺旋的周期性变化,图乙是某生物细胞有丝分裂过程中某一时期细胞图,图丙为细胞周期中细胞内核DNA含量变化的曲线图,图丁为某生物细胞周期各时期图像(未排序)。请据图回答下列问题:
(1)细胞不能无限长大,这是因为细胞体积越大, 越小,细胞物质运输的效率越低。
(2)请用图丁中的字母表示一个完整的细胞周期: 。
(3)图甲中d到e的过程发生在图丙的 段。此时细胞中的染色体、染色单体、核DNA数目比为 。
(4)图丁中结构1的名称是 。若丙、丁两图表示同一种生物的细胞分裂,则图丙中的2N= 。
(5)图乙与图丁所示细胞有丝分裂在分裂期的区别表现在 期。
(6)完成一次分裂后,细胞的发育方向主要有两种可能,一种是继续完成如上图所示的过程,另一种是经过 形成某种组织。
参考答案:
1.B
A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,A正确;
B、细胞分化不改变细胞的遗传物质,B错误;
C、分化形成的三种细胞的部分蛋白质相同,如呼吸酶,C正确;
D、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,D正确。
2.D
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,因此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,A正确;
B、细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率,B正确;
C、细胞的分裂与分化是多细胞生物个体发育的基础,并伴随在整个生命进程中,C正确;
D、由于基因的选择性表达,细胞分化后形成的各种细胞中的蛋白质不完全相同,但遗传物质相同,D错误。
3.B
A、根据题意可知,细胞内的分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白,使得目标蛋白进入溶酶体被降解。正常胰岛素和抗体都属于分泌蛋白,其合成加工过程不需要进入溶酶体中进行降解,因此不需含有此短肽序列,A错误;
B、根据题干信息“该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化”,说明α-酮戊二酸含量降低促进细胞分化,B正确;
C、溶酶体膜具有进行细胞内信息交流的功能,C错误;
D、胚胎细胞分化后细胞的功能逐渐趋向专门化,D错误。
4.C
A、核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关,A正确;
B、根据对照实验的原则,牛和羊的同种核移植可作为上述实验的对照,B正确;
C、细胞核是细胞的遗传信息库,故牛的成纤维细胞的细胞核决定异种核移植胚胎的主要性状表现,C错误;
D、发育阻滞的胚胎中核仁异常,影响核糖体的形成,导致某些蛋白质表达量可能减少,D正确。
5.B
A、动物体内的干细胞属于全能性高的细胞,既具有分裂也具有一定的分化能力,A正确;
B、细胞分化的本质是基因的选择性表达,该过程不改变细胞内的遗传物质,B错误;
CD、分析题意可知,慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态,肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞,说明环境因素会影响基因的表达,从而改变分化的方向,而保持愉悦的心情并及时排解压力都有助于减少脱发,CD正确。
6.C
AB、胰岛细胞含有该个体全部的基因,AB错误;
CD、胰岛细胞除了含有胰岛素基因,还有血红蛋白基因和其他基因,只是胰岛素基因在胰岛细胞中进行了表达,C正确,D错误。
7.C
A、叶肉细胞是高度分化的细胞,茎尖分生组织细胞具有一定分化程度同时具有分裂的能力,故同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强,A正确;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此细胞分化的主要标志首先是细胞内开始合成新的特异性的蛋白质,B正确;
C、细胞分化不会导致细胞的遗传物质发生改变,C错误;
D、细胞分化发生在个体发育的整个时期,D正确。
8.C
A、iPS细胞有丝分裂后期由于着丝粒分裂,使得此时染色体数目与核DNA分子数目相同,A正确;
B、iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中,细胞的形态、结构和生理功能发生改变,细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞内信使RNA和蛋白质改变,但DNA不变,B正确;
C、iPS细胞的分裂分化能力比造血干细胞强,C错误;
D、小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似,T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞,D正确。
9.C
卵细胞通过减数分裂形成,核DNA含量减半,神经细胞、白细胞、小肠上皮细胞是有丝分裂和细胞分化形成,核DNA不变,所以四种细胞的DNA含量不同,A错误;
由于基因的选择性表达,各细胞的形态、功能不同,B错误;
各细胞的大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同,都是水,C正确;
葡萄糖进入不同细胞的方式可能不同,协助扩散或主动运输,D错误。
10.D
A、从图中看出,实验的自变量是细胞外葡萄糖浓度和载体蛋白的种类,SGLT1表示主动运输的载体,GLUT2是协助扩散的载体,所以可以探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式,A正确;
B、从图中看出:在较高浓度下,GLUT2的运输速率较大,所以细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率,B正确;
C、同一个体细胞内所有的基因是相同的,而小肠绒毛上皮细胞膜上存在SGL T 1和GLUT 2的根本原因是基因选择性表达,C正确;
D、从图中看出,当葡萄糖浓度在较低的条件下,只存在主动运输,D错误。
11.D
内皮细胞识别结合白细胞膜的糖蛋白,结果使白细胞黏着,A正确;白细胞在血管内黏着、迁移均是耗能过程,消耗ATP,B正确;黏着、迁移过程中白细胞的形态发生变化,白细胞需进行基因的选择性表达,C正确;白细胞穿过血管壁进入炎症组织依赖于细胞膜的流动性,D错误。
12.C
A、干细胞具有分裂和分化的能力,说明干细胞分化程度较低,A正确;
B、自身干细胞没有外部抗原,所以利用自身干细胞分化形成的器官进行器官移植可避免免疫排斥的发生,B正确;
C、干细胞分化成不同细胞的过程中,遗传物质未变,而蛋白质种类发生了变化,C错误;
D、细胞分化的特点具有普遍性、稳定性、不可逆性,正常情况下小肠上皮细胞不能恢复成干细胞说明细胞分化具有不可逆性,D正确。
13.B
A、溶酶体内的pH比细胞质基质的pH低,细胞质基质中的H+通过主动运输运入溶酶体内部,因此溶酶体膜两侧H+浓度差是通过主动运输来维持的,A正确;
B、由于细胞质基质的pH高于溶酶体,溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性会降低或失活,B错误;
CD、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬,营养物质缺乏时,细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质、产生维持自身生命活动的所需物质来维持基本生存,但有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡,CD正确。
14.D
A、毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质不变,细胞分化是基因选择性表达的结果,A错误;
B、毛囊干细胞的增殖具有周期性,绝大多数毛囊干细胞处于分裂间期,因为在细胞周期中,分裂间期的时间最长,B错误;
C、休眠状态的毛囊干细胞为维持正常的生命活动,细胞内物质的合成与分解仍然在进行,C错误;
D、由毛囊干细胞分化来的不同细胞内,细胞器的功能一般不变,D正确。
15.A
A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,但是遗传物质不发生改变,A 错误;
B、胚胎干细胞具有尾巴再生所需要的全套遗传物质,已分化的细胞中含有本物种生长发育所需的全套遗传物质是细胞具有全能性的原因,B 正确;
C、肌细胞是高度分化的体细胞,受精卵是未分化的细胞,肌细胞分化程度高于受精卵,全能性低于受精卵,C 正确;
D、壁虎自然再生出来的尾巴“只是一堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管”,科学家利用胚胎干细胞帮助壁虎再生出了更“完美”的尾巴,这为人类治疗难以愈合的伤口提供新途径,D 正确。
16. (1)形态 生理功能 稳定 基因的选择性表达 蛋白质 A和C 管家 分化 完整个体 D基因是奢侈基因,在该个体其它细胞表达(2分,其他合理答案都给分,如“由于基因选择性表达”或“D基因在该个体其它细胞表达”)
(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。
17.(1)细胞的表面积与体积的比值
(2)C→E→D→A→B→F
(3) bc#hi 1∶2∶2
(4) 细胞板 6
(5)前期和末(期)
(6)细胞分化
(1)细胞不能无限长大,因为细胞体积越大,细胞的表面积与体积的比值越小,细胞物质运输的效率越低。
(2)分析图丁可知,A表示有丝分裂后期,B、F表示有丝分裂末期,C表示有丝分裂间期,D表示有丝分裂中期,E表示有丝分裂前期,因此C→E→D→A→B→F可以表示一个完整的细胞周期。
(3)图甲中d到e的过程发生在分裂前期,所以发生在图丙的bc段或hi段(分裂前期),此时每条染色体上都含有姐妹染色单体,所以染色体、染色单体、DNA数目比为1∶2∶2。
(4)图丁中结构1的名称是细胞板,从图丁可知该生物体细胞中含有6条染色体,丙、丁两图表示同一种生物的细胞分裂,所以图丙中的2N=6。
(5)图乙是动物细胞,图丁是植物细胞,动物和植物细胞有丝分裂的不同主要表现在前期:动、植物细胞有丝分裂前期纺锤体的形成方式不同;末期:动、植物细胞有丝分裂末期细胞质一分为二的方式不同。
(6)完成一次分裂后,细胞的发育方向主要有两种可能,一种是继续完成如上图所示的过程,另一种是细胞分裂后形成的子细胞可以通过细胞分化形成不同的细胞或组织。
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