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第6章 细胞的生命历程
第6章 细胞的生命历程
细胞的分化
[拓宽教材]
1．(必修1 P120“资料搜集和分析”改编)比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞，二者相同的是( )
A．线粒体的功能
B．发育的全能性
C．膜蛋白的种类和数量
D．内质网上核糖体的数量
解析：选A。线粒体在任何真核细胞内都是提供能量的细胞器，故A项正确；胚胎干细胞具有发育的全能性，而胰腺腺泡细胞分化程度高，全能性低，故B项错误；胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞功能不同，膜蛋白的种类和数量肯定不同，故C项错误；胰腺腺泡细胞的主要功能是产生分泌蛋白，其内质网上核糖体的数量较多，故D项错误。
2．(必修1 P119图6－11改编)分析资料回答下列问题：
资料1：下图为胡萝卜的组织培养过程。
资料2：下图为蛙的克隆过程。
(1)资料1说明：______________________________的能力。
(2)资料2说明：动物细胞的全能性虽受到限制，但________仍具有全能性。
(3)由上述探究得出：细胞具有全能性的物质基础是：_________________________。
答案：(1)植物细胞具有发育成完整植株
(2)细胞核 (3)细胞中有发育成生物体所需要的全套遗传信息
[精练好题]
3．生物体内各种类型的细胞中，分化程度最低的是( )
A．根尖细胞 B．受精卵
C．卵细胞 D．表皮细胞
答案：B
4．(2019·河北邯郸大名一中高一月考)下图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段，下列有关叙述正确的是( )
A．细胞甲的分裂能力最强，分化程度最高
B．过程①②中均发生了遗传物质的改变
C．T细胞与B细胞内所含的基因不同
D．淋巴因子作用于膜受体体现生物膜的信息交流功能
解析：选D。图中细胞甲的分裂能力最强，分化程度最低，A错误；有丝分裂和细胞分化过程中，遗传物质并没有发生改变，B错误；T细胞与B细胞是由同一个细胞经有丝分裂而来的，因此细胞内所含的基因相同，C错误；淋巴因子作用于膜受体体现生物膜的信息交流功能，D正确。
5．蝴蝶兰幼叶的叶肉细胞经离体组织培养能培育成蝴蝶兰幼苗，这说明植物细胞具有( )
A．专一性 B．全能性
C．恢复原状态的能力 D．进一步分化的能力
答案：B
6．(2019·陕西西安联考)如表是人体内的红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“＋”表示该基因能表达，“－”表示该基因未表达)。下列有关说法正确的是( )
细胞 血红蛋白基因 胰岛素基因 抗体基因 有氧呼吸酶基因
红细胞 ＋ － － ＋
胰岛B细胞 － ① － ＋
浆细胞 － － ② ③
A．①②③均表示“＋”
B．此表说明细胞分化导致基因的选择性表达
C．三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同
D．三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同
解析：选A。胰岛B细胞合成并分泌胰岛素，胰岛素基因表达；浆细胞合成、分泌抗体，抗体基因表达；三种细胞都进行有氧呼吸，有氧呼吸酶基因都表达，A正确。题表说明细胞分化是基因选择性表达的结果，B错误。三种细胞中mRNA和蛋白质种类不完全相同，有氧呼吸相关的酶相同，合成同种酶的模板mRNA相同，C错误。三种细胞是同一个体中的体细胞，基因种类相同，只是表达的基因不同，D错误。
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细胞的分化
1．下列关于细胞分化的说法，正确的是( )
①分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态
②分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能
③细胞分化的实质是基因的选择性表达
A．①② B．②③
C．①③ D．①②③
解析：选D。细胞的分化一般来说是不可逆的，且具有普遍性和持久性。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的结果是形成不同形态、结构和生理功能的细胞。
2．(2019·绵阳高一检测)人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，是因为胰岛细胞( )
A．只有胰岛素基因
B．既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因，但基因选择性表达
C．比人的受精卵基因要少
D．有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因
解析：选B。胰岛细胞既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因，基因选择性表达使其只产生胰岛素，不产生血红蛋白。
3．下图为某人体内几种类型的细胞模式图。下列相关叙述中不正确的是 ( )
A．这些细胞最初来源于同一个受精卵
B．a的结构已发生很大变化，但仍属于真核细胞
C．这些细胞在结构上具有统一性
D．这些细胞在功能上是相同的
解析：选D。人体所有的细胞都是由受精卵经分裂和分化产生的，所以图中所有的细胞都来源于同一个受精卵；a细胞为精子，虽然形态发生了改变，但是仍属于真核细胞；图中所有的细胞都具有细胞核、细胞膜和细胞质，这体现了它们在结构上的统一性；图中细胞形态不同，是其内部基因选择性表达的结果，不同基因的表达使得细胞具有不同的功能。
4．(2019·合肥高一检测)下列能说明某种细胞已经发生分化的是( )
A．进行ATP的合成 B．合成呼吸氧化酶
C．存在血红蛋白 D．存在纤维蛋白原基因
答案：C
5．下图表示人小肠结构中的两种细胞。下列关于这两种细胞的叙述，不正确的是( )
A．所含遗传信息相同
B．所含蛋白质种类相同
C．细胞结构相似
D．有些细胞器在数量上相差很大
解析：选B。同一生物个体的不同细胞所含的遗传信息相同；因基因的表达具有选择性，所以不同的细胞中合成的蛋白质种类不完全相同；图示不同的小肠细胞结构相似；因不同的细胞功能不同，所以不同的细胞中细胞器数量差别较大。
6．细胞分化过程中，不会出现的变化是( )
A．细胞表面结构的改变
B．蛋白质种类和数量的改变
C．细胞器种类和数量的改变
D．细胞核遗传物质的改变
解析：选D。细胞分化是指细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。在分化过程中，细胞核内的遗传物质并没有改变。
7．下列细胞中，分化程度最高的是( )
A．幼小的植物胚细胞 B．造血干细胞
C．根尖分生区细胞 D．神经细胞
解析：选D。一般来说，细胞高度分化后将一直保持分化后的状态，不再分裂，直到死亡。A、B、C三项中的细胞还能继续分裂，为未完全分化的细胞。而D项细胞为已完全分化的细胞。
8．下图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。下列相关叙述中错误的是( )
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逐渐提高
B．b过程是细胞增殖，该过程是c过程的基础
C．c过程是细胞分化，该过程中基因进行了选择性表达
D．三种血细胞一般不会再变成细胞③或④
解析：选A。a过程引起细胞体积的增大，所以为细胞生长，细胞体积变大后，细胞表面积与体积的比值变小，所以细胞与外界环境进行物质交换的效率降低，A错误；b、c过程分别是细胞增殖与细胞分化，细胞增殖是细胞分化的基础，细胞分化是基因选择性表达的结果，B、C正确；细胞分化一般是不可逆的，所以三种血细胞一般不会再变成细胞③或④，D正确。
9．(2019·福建三明高一检测)下列有关细胞全能性的说法，不正确的是( )
A．植物组织培养成功表明高度分化的植物细胞具有全能性
B．动物克隆成功表明高度分化的动物细胞具有全能性
C．细胞具有全能性是因为具有该生物的全套遗传物质
D．全能性的大小比较依次为：受精卵>生殖细胞>植物体细胞>动物体细胞
解析：选B。细胞具有全能性的基础是细胞中含有该生物的全套遗传物质。动物克隆成功表明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性。分化程度低的细胞的全能性更易体现。
10．(2019·江苏徐州六校联考)研究表明myoD基因在黄颡鱼雌雄成体的心、脑、肌肉等不同组织中均有表达，在肌肉组织中表达量最高。下列分析正确的是( )
A．myoD基因在肌肉组织中表达量最高，说明肌肉细胞的分化程度最高
B．心、脑、肌肉细胞中DNA和RNA相同，但蛋白质种类不一定相同
C．myoD基因在雌雄黄颡鱼肌肉中表达量不同，可能导致雌雄个体出现生长差异
D．通过检测组织细胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表达，可确定细胞是否分化
解析：选C。不同细胞中基因是选择性表达的，myoD基因在肌肉组织中表达量最高，不能说明该细胞分化程度最高，A错误；心、脑、肌肉细胞中DNA相同，但是RNA和蛋白质是不完全相同的，B错误；myoD基因在雌雄黄颡鱼肌肉中表达量不同，可能导致雌雄个体出现生长差异，C正确；所有细胞中呼吸酶基因都表达，因此不能通过检测组织细胞的呼吸酶基因是否表达确定细胞是否分化，D错误。
11．下列实例中能体现细胞全能性的是 ( )
①将胡萝卜单个细胞培养成可育的植株 ②植物用种子繁殖后代 ③将植物的花粉培养成植株 ④将母羊A的乳腺细胞的细胞核移植到母羊B的去核卵细胞中获得克隆羊“多利”
A．①③ B．①②③
C．①②③④ D．①③④
解析：选A。细胞全能性是指已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。其中①和③都属于由已经分化的细胞经过培养发育成可育植株，体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代实际上是由一个受精卵通过细胞的增殖和分化发育成新个体，属于由未分化的受精卵发育成新个体的过程。克隆羊“多利”的获得体现了动物细胞的细胞核的全能性，并没有体现动物细胞的全能性。
12．美国纽约伦斯勒的神经干细胞研究所的研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”。关于下图的叙述中不正确的是( )
A．a过程中只有部分基因得到表达
B．b过程中核酸的种类和含量会发生变化
C．c过程形成富含脂肪的细胞时核DNA含量减少
D．f过程所形成的子细胞中部分具有细胞周期
解析：选C。据图分析可知，a过程中部分基因得到了表达，形成了具有特定形态、结构和功能的细胞，A正确；b过程中细胞中部分特定的基因得到了表达形成神经细胞，RNA的种类和含量都会发生改变，B正确；c过程形成富含脂肪的细胞时，核DNA含量应该不变，C错误；f过程是细胞通过有丝分裂增殖的过程，其所形成的子细胞中部分仍进行有丝分裂，具有细胞周期，D正确。
13．分析下面的图示，回答下列问题：
(1)图中①②分别表示多细胞生物细胞分裂和________过程，是多细胞生物生长、发育、繁殖、遗传和变异的基础。
(2)若细胞C是成熟的红细胞，那么细胞A是__________________，主要分布在____________中。对于白血病患者来说，医学上常采用________________的方法，使患者正常的造血及免疫功能得以重建。
(3)哺乳动物成熟红细胞中无核、无________(细胞器)，所以成熟红细胞中细胞呼吸的反应式为________________。原核细胞的无核与成熟红细胞的无核相比，原核细胞具有________。成熟红细胞具有运输氧气的能力与细胞内含有________________________有关。
答案：(1)细胞分化 (2)造血干细胞 骨髓 骨髓移植(造血干细胞移植) (3)线粒体 C6H12O62C3H6O3＋少量能量 拟核 血红蛋白
14.(2019·海口高一检测)右图是将胡萝卜韧皮部的一些细胞培养成新植株的过程，请据图回答下列问题：
(1)[4]是由[3]中单个细胞经过________形成细胞团，再进一步发育成[5]________。
(2)这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着____________，即
________________________________________________________________________。
(3)据此实验可以推断，高度分化的动物细胞，也能培养出与该动物类似的个体，原因是
________________________________________________________________________。
解析：(1)细胞通过有丝分裂增加数目，形成细胞团，再进一步形成组织，发育成器官、植物体。(2)题图体现了植物组织培养的过程，说明已分化的细胞仍然能够恢复分裂能力，再重新分裂、分化，产生完整个体，说明离体的植物细胞具有全能性。(3)动物细胞的细胞核也具有全能性。
答案：(1)有丝分裂 胚状体
(2)细胞全能性 已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能
(3)动物细胞核内含有遗传所需的全套遗传物质
15．下图表示动物干细胞进行的一系列生理过程，请据图回答下列问题：
(1)②过程表示________________；在观察洋葱根尖有丝分裂时，视野中大部分细胞处于________________________________________________________________________期。
(2)③过程表示___________，该过程与②过程的实质性差异的原因是______________。
(3)细胞膜能将分泌物从细胞内排到细胞外，体现了细胞膜________________的功能。
(4)若将D细胞内的各种细胞器分开，常用的方法是________________________。
解析：(1)②过程B细胞分裂成与自身相同的两个细胞，表示细胞增殖；洋葱根尖细胞大部分处于有丝分裂间期。(2)③过程产生的D细胞在形态、结构和功能上与原细胞相比产生了很大的差异，是细胞分化的结果，其原因是不同时间与空间条件下，基因选择性表达。(3)细胞膜有控制物质进出细胞的功能。细胞需要的物质可以进入细胞；抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外等都体现了这一功能。(4)常用差速离心法分离各种细胞器。将细胞破坏形成匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同速度下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分开。
答案：(1)细胞增殖 有丝分裂间 (2)细胞分化 基因的选择性表达 (3)控制物质进出细胞(不可答具有一定的选择透过性) (4)差速离心法
16．高度分化的动物细胞分化潜能变窄，它的全能性受到限制，但它的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：先把完整的体细胞单独培养，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全能性发挥的物质，若要证明这一推断，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)直接单独培养青蛙体细胞不能发育成完整的青蛙，培养重组细胞，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，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
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