高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第6章 细胞的生命历程第2节 细胞的分化课堂检测

第2节　细胞的分化

课后篇巩固提升

合格考达标练

1.下图表示人体造血干细胞在离体条件下,经诱导形成神经细胞和肝细胞的过程。下列有关叙述正确的是              (　　)

A.该图不能说明造血干细胞具有全能性

B.图中各细胞的遗传信息的执行情况相同

C.①过程可发生遗传信息的传递

D.②过程的实质是遗传物质的改变

答案C

解析细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然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,图示造血干细胞经培养、诱导得到肝细胞和神经细胞,体现了细胞的全能性,A项错误;①过程是细胞增殖,可发生遗传信息从DNA→DNA的传递,C项正确;②过程是细胞分化,实质是遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达,遗传物质没有改变,B、D两项错误。

2.细胞分化不同于细胞增殖的主要特点是(　　)

A.细胞数量增多

B.细胞体积增大

C.细胞化学成分含量的变化

D.能形成各种不同的细胞和组织

答案D

解析细胞分化是个体发育过程中,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。没有细胞分化,就不可能形成不同的组织和器官。细胞增殖的结果是细胞的数量增多。

3.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列叙述中不正确的有几项?(　　)

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其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　⑤从蛋白质分子的角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量、功能改变的结果,这是细胞分化的根本原因　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

答案C

解析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其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;结构决定功能,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,④正确;从蛋白质分子的角度分析,细胞分化是蛋白质种类、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,⑤错误,⑥正确。　

4.干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛细胞,达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是(　　)

A.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同,基因表达产物不同

B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同,基因表达存在差异

C.胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失,分化成为胰岛样细胞

D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响,分化是由基因决定的

答案B

解析自体骨髓干细胞与胰岛样细胞都来自同一个受精卵,两者所含基因相同,但分化方向和程度不同。在细胞分化过程中,基因选择性表达,基因不会丢失,分化方向受基因控制,也受环境影响。

5.下列关于细胞全能性的叙述,错误的是(　　)

A.从理论上讲生物体的每一个活细胞都具有全能性

B.卵细胞虽然分化程度较高,但仍具有较高的潜在全能性

C.高度分化的动物细胞,从整个细胞来说,它的全能性受到抑制

D.植物器官、组织或细胞,经过一定的培养、激素等因素作用,就能表现出全能性

答案D

解析从理论上讲生物体的每一个活细胞都含有本物种的全套遗传物质,都具有全能性,A项正确;卵细胞虽然分化程度较高,但仍具有较高的潜在全能性,B项正确;高度分化的动物细胞,从整个细胞来说,它的全能性受到抑制,C项正确;植物的组织、器官或细胞在离体的条件下,经过一定的培养、激素等因素作用,能表现出全能性,D项错误。

6.下列实验中能体现细胞全能性的有(　　)

①玉米花粉培育出植株　②转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株　③用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成可育的植株　④植物用种子繁殖后代

A.②④ B.①②③

C.③④ D.①②③④

答案B

解析玉米花粉培育出植株,体现了生殖细胞的全能性;转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株,体现了植物体细胞的全能性;用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成可育的植株,体现了植物体细胞具有全能性;种子不是一个细胞,因此用植物种子繁殖后代不能体现细胞的全能性。

7.正常人体内的造血干细胞能分裂产生各种血细胞,在体外和某些因素的诱导下,却可以分化为神经细胞和肝细胞,其根本原因是这些造血干细胞(　　)

A.有旺盛的分裂能力

B.能合成神经细胞或肝细胞需要的蛋白质

C.还没有分化

D.具有与受精卵相同的全套遗传物质

答案D

8.下列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.生物体内细胞没有表现出全能性,是基因在特定时空下选择性表达的结果

C.在生物体所有的细胞中,受精卵的全能性最高

D.克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性

答案D

解析处于离体状态的植物细胞,在一定的营养物质、激素和其他外界条件作用下,能表现出全能性,A项正确;生物体内的细胞通过分化形成各种专门化的细胞,即基因在特定时空下进行选择性表达,B项正确;受精卵的分化程度最低,全能性最高,C项正确;克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,D项错误。

9.下图所示为植物细胞的生命历程中的部分现象。据图回答下列问题。

(1)①→②、①→④的过程叫作　　　　　　　　。 

(2)①→③的过程叫作　　　　　　　　。③→⑤的过程叫作　　　　　　　　　　。图示全过程中,细胞的遗传物质　　　　(填“没有”“部分”或“全部”)改变。 

(3)组成②③④的细胞,在细胞的　　　　、　　　　　、　　　　　　　　上有所不同,因此它们属于不同的　　　　。 

(4)科学家在人早期胚胎中发现了干细胞,它能在体外形成不同组织或器官。这些干细胞是在一定条件下通过细胞有丝分裂和　　　　形成不同的组织或器官。除了胚胎外,在脐带血、骨髓、脑组织等也发现了干细胞,通过进一步的研究,有希望用于患者的组织修复或器官移植。但在进行器官移植时,如果患者细胞表面的蛋白质类物质与移植器官的不相同,则会引起排斥反应,所以最好选用　　　　　　　(填“患者本人”“父母”“子女”或“配偶”)的干细胞培育的器官。 

答案(1)细胞分化　(2)细胞分裂　细胞的生长　没有　(3)形态　结构　生理功能　组织　(4)分化　患者本人

解析(1)分析题图可知,①→②、①→④过程,起源相同的细胞形态、结构发生了差异,该过程是细胞分化过程。(2)①→③的过程,细胞数量增多,是细胞分裂过程,③→⑤的过程,细胞的体积增大,是细胞生长过程。细胞分裂、生长和分化过程中,细胞中的遗传物质没有发生改变。(3)分析题图可知,②③④细胞的形态、结构、生理功能不同,它们属于不同的组织。(4)干细胞通过细胞有丝分裂和分化形成不同的组织或器官。选用患者本人的干细胞培育的器官进行移植不会引起排斥反应。

等级考提升练

10.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。下列对图示的相关叙述,错误的是(　　)

A.a过程表示干细胞能自我更新

B.b、c过程表示干细胞具有分化能力

C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同

D.b过程形成的细胞直接组成器官,可供器官移植使用

答案D

解析干细胞可以通过分裂进行更新,也可以分化成其他功能不同的细胞。由题图可知,a过程是细胞分裂;b、c过程是细胞分化,由细胞分化形成的具有一定结构和功能的细胞有机地结合在一起形成组织,多种组织才能形成具有一定功能的器官。

11.2012年诺贝尔生理学或医学奖于2012年10月8日产生,英国科学家约翰·格登和日本医学教授山中伸弥,因在“细胞核重编程技术”领域做出的革命性贡献而获得诺贝尔奖。下图为该技术的操作流程模式图。

据图推断,以下说法错误的是(　　)

A.干细胞的线粒体、细胞核均具有双层膜结构

B.干细胞分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化

C.干细胞分化形成各种类型的细胞体现了细胞的全能性

D.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病

答案B

解析干细胞的线粒体、细胞核均具有双层膜结构,A项正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,不会改变细胞中的遗传物质,因此干细胞分化形成的表皮细胞中染色体数目并没有发生变化,B项错误;干细胞分化形成各种类型的细胞,体现了细胞的全能性,C项正确;干细胞可以分化形成胰岛B细胞,用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病,D项正确。

12.(多选)下图所示为来自同一人体的3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、蛋白质种类相同

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.各细胞的生理功能不同,吸收葡萄糖的方式也不尽相同

答案CD

解析图中三种细胞是受精卵分裂、分化的结果。细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质(基因、DNA)不发生变化,但细胞的形态、功能发生稳定性差异,蛋白质的种类发生变化;虽然各细胞的大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同,都是水;葡萄糖进入不同细胞的方式可能不同,为协助扩散或主动运输。

13.(多选)下列有关细胞分化的叙述,正确的是(　　)

A.细胞的形态和结构改变

B.细胞的功能发生改变

C.在多细胞生物中普遍存在

D.细胞的遗传物质不发生改变

答案ABCD

解析在个体发育中,细胞分化是指由一个或多个细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生一系列稳定性差异的过程,多细胞生物都是经过细胞分裂分化而来的,所以在多细胞生物中普遍存在;细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质没有改变,但由于基因的选择性表达,不同细胞中的mRNA和蛋白质种类和数量不同。

14.细胞的基因可分为管家基因(所有细胞中均要表达的基因)和奢侈基因(不同类型细胞中特异性表达的基因)两类,下表为人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况。请回答下列问题。

(1)四种基因中可能属于管家基因的是　　　。 

(2)甲基因　　　(填“能”或“不能”)表示控制胰岛素合成的基因,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)细胞分化的实质是　　　　　　　　(填“管家基因”或“奢侈基因”)的选择性表达。 

(4)三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。三种细胞形态、功能表现不同,从细胞结构方面分析其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)丁　(2)能　胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达　(3)奢侈基因　(4)人体细胞都来源于同一个受精卵　细胞器的种类和数量不同

解析(1)由表可知,丁基因在三种细胞中均表达,结合题中信息可知其应属于管家基因。(2)甲基因只在胰岛B细胞中表达,而胰岛素为胰岛B细胞的特定分泌物,故甲基因能表示控制胰岛素合成的基因。(3)根据表中信息可知,细胞分化的实质是奢侈基因的选择性表达,管家基因在每种细胞中都能表达。(4)人体所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的,有丝分裂过程中细胞内的遗传物质不变,因此三种细胞中均含有四种基因;从细胞结构方面分析,细胞中所含细胞器的种类和数量不同导致细胞的形态和功能不同。