1.3.2 动物体的结构层次
情境创生 2025年1月3日,北京大学、昌平国家实验室邓宏魁课题组与北京大学关景洋课题组合作在国际学术期刊《Nature Chemical Biology》上发表了研究成果。他们发现了化学重编程体系的关键表观遗传障碍,进一步升级了快速化学重编程体系,实现最短10天即可将人成体细胞诱导为多能干细胞,大幅提升了化学重编程技术应用于不同个体的普适性。
【基础堂清】
知识点1 细胞分化形成不同组织
1.细胞分化的结果是形成 ( )
A.组织 B.器官
C.系统 D.个体
2.人的受精卵刚分裂形成的细胞都是球形的,之后逐渐产生其他形状的细胞,这是因为细胞发生了 ( )
A.分裂 B.生长
C.分化 D.衰老
3.在细胞分化过程中,一般不会发生差异性变化的是( )
A.细胞形态 B.细胞数量
C.细胞结构 D.细胞功能
4.人的皮肤不慎被划破后,会感觉到疼,会流血,这说明皮肤中含有下列组织中的 ( )
①上皮组织 ②神经组织 ③结缔组织
④肌肉组织
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
5.下图表示动物体内的几种组织,请据图回答下列问题。
(1)填写出图中各种组织的名称:① ,② ,③ ,④ 。
(2)水螅是一种简单的动物,其体内有一个神经网,在接受刺激时能够使身体发生收缩反应。该神经网属于图中的 (填序号)。
(3)蚯蚓体壁上有一种能够使身体变长变细、变短变粗的组织,该组织属于图中的 (填序号)。
(4)具有营养、连接、支持和保护等功能的是图中的 (填序号)。
知识点2 器官、系统和人体
6. 在动物体的结构层次中,人体的“胃”属于 ( )
A.细胞 B.组织 C.器官 D.系统
7.从人体的结构层次上分析,下列选项中与其他三项属于不同结构层次的是 ( )
A.心脏 B.胃
C.脑 D.呼吸系统
【素养日清】
主题情境:神奇的干细胞
干细胞的研究和应用是当前世界上最重要的研究领域之一,干细胞能修复损伤的组织或器官,给重症患者带来更多的希望。
子情境
8.我国科学家团队研究发现:将鹿茸干细胞引入小鼠的头部,这些干细胞成功地在小鼠头盖上形成鹿角样的骨骼组织,完成该过程进行的生命活动主要是 ( )
A.细胞分化 B.细胞生长
C.细胞癌变 D.细胞衰老
子情境
9.科学家将通过干细胞培育出的眼角膜,移植给一名有眼疾的患者,使其重见光明。从生物体结构层次的角度分析,下列与眼睛属于同一结构层次的是 ( )
A.A B.B C.C D.D
子情境
10.我国完成了全球首例太空干细胞实验,通过基因重编程的方式,把肾上皮细胞转化成多能干细胞,多能干细胞经过诱导可以形成心肌细胞。下列说法正确的是 ( )
A.心肌细胞染色体数目比干细胞染色体数目少
B.心肌细胞的收缩和舒张需要叶绿体提供能量
C.心肌细胞与干细胞的形态相同、生理功能不同
D.细胞分化是在细胞分裂和生长的基础上进行的
11.下图为某受精卵的分裂和分化示意图。下列说法错误的是 ( )
A.①过程表示细胞分裂
B.②过程表示细胞分化
C.进行①过程时,染色体变化最明显
D.a、b、c功能相同
12.下列关于人体组织的叙述,错误的是 ( )
A.心脏仅仅是由肌肉组织构成的
B.肌肉组织具有收缩和舒张的功能,能够使机体产生运动
C.结缔组织在人体内分布最广
D.上皮组织由上皮细胞构成
13.下列关于人体中胃的说法,错误的是 ( )
A.胃是消化系统内的一个重要器官
B.胃壁主要由肌肉构成,因此胃属于肌肉组织
C.组成胃的结构层次依次是细胞→组织→器官
D.组成胃的组织有四种,但以肌肉组织为主
14.神舟十三号乘组航天员叶光富老师在“天宫课堂”中为大家展示了心肌细胞的神奇变化,帮助同学们了解失重条件下的细胞变化规律。
(1)人体的心脏主要由心肌细胞构成,心肌属于 组织。在失重条件下,成片的心肌细胞在荧光显微镜下有节律地一动一动,说明该组织在太空中仍具有 的功能。另外,心脏的表层分布有上皮组织,心脏壁中分布有神经组织。由此可知,心脏属于生物体结构层次中的 。
(2)科学家利用来自人体胚胎的多能干细胞培养出了心肌细胞,如上图所示,通过[①] 的过程使细胞的数量增加,经过[②] 的过程,细胞的结构、形态和功能向着不同的方向变化,最终形成心肌细胞。
(3)心脏不停地跳动,因此心肌细胞需要大量的能量。与组成皮肤的细胞相比,心肌细胞中的能量转换器—— (填细胞结构)的数量更多。
(4)人体的结构层次由微观到宏观依次为 (用文字和箭头表示)。
15 .类器官是由干细胞在体外环境下培育形成的一种“微器官”,其包含多种组织的特异的细胞类型,可以部分模拟原生器官的结构和功能。目前已成功建立了人与鼠的胃、小肠、肝脏、胰腺、前列腺等类器官模型。请回答下列问题。
(1)在利用干细胞培养类器官的过程中,形成了多种组织,说明该过程发生了细胞 。除此之外,细胞还会进行生长和 。
(2)组成类器官的各种细胞中染色体的形态和数目 (填“相同”或“不相同”)。
(3)利用小肠建立的类器官模型中有部分细胞具有分泌功能,这部分细胞属于 组织。
(4)类器官模型相较细胞能更准确地反映体内环境;相较动物实验能使研究周期缩短,成本显著降低。你认为类器官模型可以用于哪些方面的研究呢? 。
参考答案
1.A 2.C 3.B 4.A
5.(1)神经组织 结缔组织 肌肉组织 上皮组织
(2)①
(3)③
(4)②
6.C
7.D 解析:心脏、胃和脑都是由不同的组织按照一定的次序结合在一起构成的,属于器官;呼吸系统是由多个器官按照一定的次序组合在一起构成的,属于系统,D符合题意。
8.A 9.B 10.D
11.D 解析:①过程中细胞数目增加,表示细胞分裂;②过程中细胞的形态、结构和功能发生了变化,表示细胞分化。细胞分裂时,染色体的形态和数目变化明显;细胞分化可以形成不同的组织,故a、b、c三种细胞的形态、结构和生理功能不同。
12.A
13.B 解析:胃壁主要由肌肉构成,但胃属于器官。
14.(1)肌肉 收缩 器官
(2)细胞分裂 细胞分化
(3)线粒体
(4)细胞→组织→器官→系统→人体
15.(1)分化 分裂
(2)相同
(3)上皮
(4)药物研发、癌症治疗(或疾病治疗)、器官功能研究等
解析:(1)在利用干细胞培养类器官的过程中,形成了多种组织,说明该过程发生了细胞分化。除此之外,细胞还会进行生长和分裂,生长使细胞体积增大,分裂使细胞数目增多。
(2)细胞分裂和分化过程中,遗传物质均不发生改变,故组成类器官的各种细胞中染色体的形态和数目相同。
(3)上皮组织由上皮细胞构成,具有保护、分泌等功能。利用小肠建立的类器官模型中有部分细胞具有分泌功能,这部分细胞属于上皮组织。
(4)类器官模型相较细胞能更准确地反映体内环境;相较动物实验能使研究周期缩短,成本显著降低。这类器官模型可以用于药物研发、癌症治疗(或疾病治疗)、器官功能研究等方面。