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 细胞的分化课后练习题

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1．下列关于细胞分化的叙述，错误的是( )
A．细胞分化发生在生物体的整个生命进程中
B．细胞分裂是细胞分化的基础
C．细胞分化过程中遗传物质不变
D．细胞分化程度越高，全能性也越高
【答案】D 【解析】细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，A正确；细胞分裂是细胞分化的基础，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞中的遗传物质不会发生改变，C正确；细胞分化程度越高，功能趋于专门化，全能性越低，D错误。
2．(2023·河北邯郸期末)我国某科研团队从患者脱落乳牙中获取牙髓干细胞，经过体外培养，将形成的干细胞聚合体植入患者所需的牙髓腔里，这些干细胞经过细胞分化使得牙齿神经、血管再生，恢复牙齿原有的功能。下列与细胞分化相关叙述错误的是( )
A．细胞分化过程中，细胞的数目、细胞中的遗传物质未改变
B．分化后的细胞一直保持分化后的状态，直至死亡均不能再改变
C．若某种细胞内有血红蛋白合成，则该细胞已经进行了细胞分化
D．受精卵是人类生命的起点，分裂和分化能力最强，全能性最高
【答案】B 【解析】细胞分化引起细胞种类增加，细胞增殖会使细胞数目增加，细胞中的遗传物质都未改变，A正确；细胞分化后的状态可以发生改变，如分化所得的造血干细胞还可分化成血细胞，B错误；只有在红细胞内才能表达血红蛋白基因，因此，若某种细胞内有血红蛋白合成，则意味着该细胞已经进行了细胞分化，C正确；受精卵是个体发育的起点，全能性最高，因而分裂和分化能力最强，自然条件下能经过细胞分裂、分化发育形成完整个体，D正确。
3．如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过程细胞与外界环境不进行物质交换
B．c过程细胞发生分化，是基因选择性表达的结果
C．④细胞可能继续进行细胞分裂和分化
D．图中三种血细胞一般不会再变成细胞③
【答案】A 【解析】a表示细胞生长，该过程细胞与外界进行物质交换，A错误；c表示细胞分化，其根本原因是基因的选择性表达，B正确；④细胞为造血干细胞，其可继续进行细胞分裂和分化，C正确；自然情况下，细胞分化具有不可逆性，因此图中三种血细胞一般不会再变成细胞③，D正确。
4．下列关于细胞分化的叙述，错误的是( )
A．细胞分化是生物界普遍存在的生命现象
B．细胞分化使生物体中的细胞趋向专门化
C．分化后的细胞中某些细胞器的数量会有差异
D．细胞分化使细胞的遗传物质发生改变
【答案】D 【解析】细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，具有普遍性，A正确；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能效率，B正确；细胞分化后的细胞趋向专门化，其功能出现差异，故分化后的细胞中某些细胞器的数量会有差异，C正确；细胞分化不会使细胞的遗传物质发生改变，D错误。
题组二 细胞的全能性
5．下列有关细胞的全能性的说法，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．全能性的大小依次为：受精卵>生殖细胞>植物体细胞>动物体细胞
【答案】B 【解析】细胞具有全能性是因为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，因为该过程中处理的是动物细胞核；分化程度低的细胞的全能性更易体现。
6．细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍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。下列有关说法正确的是( )
①胡萝卜韧皮部细胞经组织培养产生了完整植株，证明植物细胞具有全能性 ②将乳腺细胞核移植到去核卵细胞中培育而成的克隆羊多莉，证明动物细胞具有全能性 ③受精卵在自然状态下能发育成完整个体，这是细胞全能性的体现 ④通过植物组织培养的方法快速繁殖花卉是利用了植物细胞的全能性
A．①③④ B．①②③
C．①②④ D．①②③④
【答案】A 【解析】②将乳腺细胞核移植到去核卵细胞中培育而成的克隆羊多莉，证明动物细胞的细胞核具有全能性。
7．利用胡萝卜组织进行植物组织培养可获得胡萝卜植株。下列相关叙述正确的是( )
A．高度分化的植物细胞不具有全能性
B．细胞发育成一个完整个体的过程中存在基因的选择性表达
C．不同种类的细胞中，表达的遗传信息都不相同
D．细胞的分化程度与其全能性呈正相关
【答案】B 【解析】高度分化的植物细胞也具有全能性，A错误；细胞发育成一个完整个体的过程中，涉及细胞分裂和细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确；不同种类的细胞中，有些遗传信息都表达，如呼吸酶基因，有些选择性表达，C错误；一般情况下，细胞的分化程度越高，其全能性越低，D错误。
8．将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列结构中具有全能性的是( )
①蝌蚪肠细胞 ②蝌蚪肠细胞核 ③“合子”
A．①②B．①③
C．②③D．①②③
【答案】C 【解析】单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪，说明①蝌蚪肠细胞不具有全能性；将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”，有些“合子”发育成正常的蝌蚪，说明蝌蚪肠细胞核具有全能性；有些“合子”发育成正常的蝌蚪，说明③“合子”具有全能性。
[能力提升]
9．某实验人员做了如图所示的实验研究，下列相关叙述正确的是( )
A．肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中核DNA相同
B．与纤维母细胞相比，经过程a形成的诱导干细胞的全能性较低
C．过程b是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程
D．上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞
【答案】A 【解析】同一个体的不同体细胞核DNA相同，A正确；诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高，B错误；过程b是诱导干细胞分化的过程，细胞的形态、结构发生稳定性差异，遗传物质不发生改变，C错误；具有细胞周期的是能进行连续分裂的细胞，神经细胞是高度分化的细胞，已失去了分裂能力，D错误。
10．2022年3月22日，中国科学院与合作伙伴在《自然》杂志上发表了一项重量级世界首创研究，宣布发现了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法，能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞，即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。这项研究是科学家首次真正意义上将人体多能干细胞“转化”为全能性的胚胎细胞。下列叙述错误的是( )
A．受精卵和人体早期胚胎细胞具有全能性
B．细胞具有全能性的原因是细胞含有个体发育的全套基因
C．全能胚胎干细胞可分化为各种组织细胞，也可体现其全能性
D．造血干细胞能够发育成血细胞，体现了其全能性
【答案】D 【解析】受精卵和人体早期胚胎细胞都含有该生物全部的遗传物质，都具有全能性，A正确；细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素，B正确；全能胚胎干细胞含有该生物全部遗传物质，可在一定条件下分化为各种组织细胞，也可体现其全能性，C正确；造血干细胞通过增殖分化只能产生各种血细胞，不能分化形成人体所有细胞，不能体现其全能性，D错误。
11．(2023·四川绵阳期末)1952年，科学家开始用两栖类动物豹纹蛙进行无性生殖的研究，采用的方法是“细胞核移植”，1955年他们用这种无性繁殖的方法培育出了可以摄食的蝌蚪，具体步骤如图，该实验说明了( )
A．将蝌蚪的肠上皮细胞单独培养能获得新的个体
B．已分化的动物体细胞的细胞核仍然具有全能性
C．肠上皮细胞的细胞核含有蝌蚪的全部遗传物质
D．分化程度越高的细胞能表现出的全能性就越高
【答案】B 【解析】已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，所以肠上皮细胞单独培养不能获得新个体，A错误；该实验中取肠上皮细胞的细胞核与去核的蛙卵细胞结合形成的细胞能培育出可以摄食的蝌蚪，说明已分化的动物体细胞的细胞核仍然具有全能性，B正确；遗传物质主要分布在细胞核，细胞质中也含有少量的遗传物质，因此肠上皮细胞的细胞核不含有蝌蚪的全部遗传物质，C错误；分化程度越高的细胞越难表现出全能性，全能性越低，D错误。
12．下图是某细胞增殖和分化的概念图，据图回答下列有关问题。
(1)A表示的是________过程，B表示的是________过程。
(2)b、c、d、e具有相同的______________。
(3)若e能合成血红蛋白，则b、c、d都__________(填“不能”或“能”)合成，其原因是___________________________________。
(4)若a为植物细胞，而d能在体外条件下培养成一个植物体，则说明d具有________性。
(5)a、b、c、d、e这五个细胞中，哪一个细胞的全能性最大？________。
(6)由相同的b或相同的c共同组成的结构层次为______，由b、c、d、e共同组成的结构层次为______。
【答案】(1)细胞增殖 细胞分化 (2)遗传信息
(3)不能 控制合成血红蛋白的遗传信息处于关闭状态
(4)全能 (5)a (6)组织 器官
【解析】(1)A过程是一个细胞分裂成多个细胞的过程，B过程是分裂后的细胞形成各种不同形态、结构和功能细胞的过程，这属于细胞分化。(2)细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，所以b、c、d、e具有相同的遗传信息或遗传物质。(3)细胞分化是基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，e能合成血红蛋白，而其他种类的细胞内的血红蛋白基因处于关闭状态。(4)植物细胞的全能性较高，可以在体外条件下培养成一个植物体。(5)分裂能力越强的细胞，全能性越高，所以a细胞全能性最高。(6)由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起构成组织，不同的组织按照一定的次序结合在一起构成器官。
13．高度分化的动物细胞分化潜能变小，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)实验的大体思路是：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)根据上述思路设计的实验步骤是：
第一步：取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行细胞培养，观察其能否形成一只完整的青蛙。
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，观察能否形成完整的青蛙。
(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)单独培养完整的青蛙体细胞不能形成完整的青蛙，培养重组细胞，则能形成完整的青蛙
(4)高度分化的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，观察能否发育成一只完整的青蛙
【解析】要证明高度分化的动物细胞分化潜能变小，全能性受到限制，而细胞核仍具有全能性，可先直接单独培养青蛙的成熟体细胞，再将体细胞的细胞核植入去核的卵细胞内进行培养，比较其培养结果。若要进一步证明物质X的作用，可将物质X注入正常青蛙的体细胞的细胞质中，离体状态下，再给予适宜的条件进行培养，看其能否发育成一只完整的青蛙。