1、细胞的分化(15分钟50分)一、选择题(共7小题,每小题5分,共35分)1.与神经干细胞相比,神经细胞中没有发生变化的是()A.蛋白质的种类和数量B.细胞器的种类和数量C.细胞的体积D.DNA的种类和数量【解析】选D。细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化前后DNA的种类和数量不变,但蛋白质的种类和数量、细胞器的种类和数量都会发生改变,导致细胞的形态结构和功能发生稳定性的差异。2.构成人体的细胞,根据其形态结构和功能上的差异,分为600多种不同的类型,原因是()A.细胞分裂B.细胞生长C.细胞分化D.细胞内遗传物质不同【解析】选C。细胞分裂能增加细胞的数目,不会使细胞的种类增多,A错误;细
2、胞生长能使细胞体积增大,不会使细胞的种类增多,B错误;细胞分化能使细胞种类增多,C正确;同一人体的所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂而来的,含有相同的遗传物质,D错误。3.下列哪种细胞的全能性最容易表达()A.胡萝卜的韧皮部细胞B.青蛙的上皮细胞C.大白鼠的肝脏细胞D.人皮肤生发层细胞【解析】选A。胡萝卜的韧皮部细胞属于植物细胞,青蛙的上皮细胞、大白鼠的肝脏细胞和人皮肤生发层细胞属于动物细胞,动物细胞的全能性受到限制。胡萝卜的韧皮部细胞的全能性大于青蛙的上皮细胞、大白鼠的肝脏细胞和人皮肤生发层细胞,最容易表达出来。4.对细胞全能性的表述正确的是()A.种子萌发,表现出了植物细胞的全能性B.
3、在生物体内细胞由于分化,全能性没有表达C.分化程度较高的细胞相应具有较高的全能性D.培养癌细胞的原理是细胞的全能性【解析】选B。细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,种子不是一个细胞,而是多细胞植物幼体,种子萌发不能表现出植物细胞的全能性,A项错误;在生物体内细胞由于分化,不能表达全能性,B项正确;分化程度较高的细胞难以表达全能性,即全能性较低,C项错误;培养癌细胞的原理是细胞分裂,不能体现细胞的全能性,D项错误。【规律方法】判断细胞全能性是否表达的方法(1)依据:发育的起点是细胞,终点是形成完整个体。(2)方法:5.下图是胚胎干细胞分化示意图,下列相关叙述错误的是()A.由细胞
4、形态判断,4种细胞中细胞最可能连续分裂B.胚胎干细胞分化为各种细胞的原因是具有全套遗传物质C.分化得到的各种细胞,功能不同的主要差异是特定蛋白不同D.定向诱导胚胎干细胞分化形成的组织或器官,进行自体移植可避免免疫排斥【解析】选B。细胞为球状,而其他三种细胞分别为精子、肌细胞和神经细胞,为成熟细胞,不能分裂,因此最可能有连续分裂能力;胚胎干细胞能够分化为各种细胞是因为基因选择性表达;蛋白质是生命活动的承担者,各种细胞功能不同,说明其蛋白质也不同;自身诱导分化产生的组织或器官可不发生免疫排斥反应。6.(2019枣庄高一检测)下列关于细胞分化的叙述,不正确的是()A.从个体水平分析,分化是生物个体发
5、育的基础B.从细胞水平分析,细胞功能趋向专门化C.从细胞器水平分析,细胞器数目可发生改变D.从分子水平分析,分化的本质是DNA发生改变【解析】选D。从个体水平分析,分化是生物个体发育的基础,A正确;从细胞水平分析,细胞功能趋向专门化,B正确;从细胞器水平分析,细胞器数目可发生改变,C正确;从分子水平分析,分化的本质是基因的选择性表达,而DNA并没有发生改变,D错误。【易错警示】细胞分化与细胞全能性易错辨析:(1)多细胞生物的个体发育离不开细胞的分化,但细胞分化后的不同细胞中核DNA相同,mRNA和蛋白质一般不同。(2)细胞分化不改变细胞数目,却导致细胞种类增多。(3)细胞全能性的体现以产生个体
6、为标志,若无个体产生,不能体现全能性。(4)细胞全能性表达的条件是离体、一定的营养物质和适宜的环境条件等。7.取同种生物的不同类型的细胞,检测其基因表达,结果如图。已知4种基因分别是晶状体蛋白基因、胰岛素基因、呼吸酶基因、血红蛋白基因。则基因1和基因4分别最可能是()A.B.C.D.【解析】选B。晶状体蛋白基因可在晶状体细胞中表达,胰岛素基因在胰岛细胞中表达,呼吸酶基因在三种细胞中均可表达,血红蛋白基因在三种细胞中均不表达。所以基因1和基因4分别最可能是呼吸酶基因和血红蛋白基因。二、非选择题(共15分)8.(2019郑州高一检测)如图是美国科学家斯图尔德1958年将胡萝卜韧皮部的一些细胞培养成
7、新植株的过程示意图,请据图回答:(1)4是由胡萝卜韧皮部细胞经过脱分化形成的细胞团,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具有发育成_的潜能,即_。利用此原理可通过_技术实现快速繁殖种苗。(3)据此实验可以推断,高度分化的动物细胞,也能培育出与该动物类似的个体,原因是_。【解析】(1)分析题图:图示表示胡萝卜韧皮部的一些细胞培养成新植株的过程,其中2表示外植体;24表示脱分化过程;4表示愈伤组织细胞;45表示再分化过程;5表示胚状体;6表示新植株。(2)细胞的全能性指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。利用此原理可通过植物组织培养技术实现快速繁殖种苗。(3)动物体细胞
8、的细胞核也具有全能性,因为动物细胞的细胞核内含有遗传所需的全套遗传物质。答案:(1)胚状体(2)完整个体细胞全能性植物组织培养(3)细胞核内含有遗传所需的全套遗传物质(20分钟50分)一、选择题(共5小题,每小题5分,共25分)1.关于细胞分化的叙述,错误的是()A.白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的B.基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞C.同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同D.同一个体根尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强【解析】选C。白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的,A正确;癌细胞是基因突变的结果,B正确;同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞来自同一个受精卵,因此
9、它们含有的基因是相同的,C错误;同一个体根尖分生组织细胞的分裂、分化能力强,而叶肉细胞已经高度分化,分化能力弱,D正确。2.细胞核重编程是将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态,使它们有再分化形成多种类型细胞的可能,可应用于临床医学。下列有关叙述中,不正确的是()A.细胞核重编程与细胞内基因的选择性表达密切相关B.该项研究为临床上解决器官移植的排斥反应带来希望C.“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”将可能被改写D.该实验验证了动物细胞的全能性【解析】选D。通过分析题干可知,细胞核重编程涉及细胞分化,细胞分化的实质是基因选择性表达的结果,A正确;诱导后的干细胞能分化形成其他类型的细胞,从而得到组
10、织、器官,B正确;从题干信息可以看出实现了动物细胞的可逆性,C正确;细胞的全能性最后得到完整个体,而“细胞核重编程”诱导体细胞回到干细胞状态,D错误。3.(2019潍坊高一检测)科学家将糖尿病患者的骨髓干细胞植入其胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗的目的。下列相关叙述正确的是()A.上述资料表明骨髓干细胞具有全能性B.骨髓干细胞移入胰腺后发生了基因的选择性表达C.骨髓干细胞能够植入胰腺说明其细胞形态与胰腺细胞相同D.胰岛样细胞与骨髓干细胞相比遗传物质发生了改变【解析】选B。骨髓干细胞植入其胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,但没有形成完整个体,因此不能表明骨髓干细胞具有全
11、能性,A错误;骨髓干细胞移入胰腺后可分化为胰岛样细胞,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,B正确;骨髓干细胞与胰腺细胞的形态不同,C错误;胰岛样细胞与骨髓干细胞相比遗传物质没有发生改变,D错误。4.研究发现由小鼠气管上皮干细胞分化的分泌细胞具有“去分化”的能力,“去分化”的细胞具有干细胞的特征。下列相关叙述正确的是()A.细胞分化后,其遗传物质发生了改变B.细胞“去分化”后,细胞内有些蛋白质的合成将会中断C.细胞分化后,其增殖能力没有改变D.细胞“去分化”后,细胞的分化能力没有改变【解析】选B。细胞分化过程中,遗传物质并没有改变,其根本原因是基因的选择性表达,A错误;细胞“去分化”时,某些基因
12、将不能表达,进而引起相应蛋白质的合成中断,B正确;细胞分化后,其增殖能力减弱甚至丧失,C错误;细胞“去分化”后,细胞的分化能力变弱,D错误。5.(2019南通高一检测)下列有关细胞全能性的叙述,正确的是()A.玉米种子萌发成长为植株的过程体现了细胞的全能性B.一般情况下,细胞的分化程度越高,细胞的全能性越低C.生物体的每一个细胞都能完成该个体各方面的生理功能D.胡萝卜韧皮部细胞在任何条件下都可以表现出全能性【解析】选B。玉米种子萌发长成新植株属于自然生长过程,不能体现细胞的全能性,A错误;一般情况下,细胞的分化程度越高,细胞的全能性越低,B正确;多细胞生物体内的任何一个细胞都不可能完成该个体的
13、全部功能,C错误;胡萝卜韧皮部细胞在离体条件下才可以表现出其全能性,D错误。二、非选择题(共2小题,共25分)6.(11分)观察图中细胞的形态、结构变化和数量变化,回答问题:(1)和的过程叫做_。(2)的过程叫做_。(3)的过程叫做_。(4)的细胞_、_、_不同,它们属于不同组织的细胞。(5)所示各细胞群中,具有分裂能力的细胞群是_(标号)。【解析】和过程中既有细胞数目增多,又有细胞形态、结构的稳定性变化,所以上述两个过程指细胞分化。过程中细胞数目增多,未有形态改变,所以该过程表示细胞分裂。过程仅有细胞体积的增大,该过程是细胞生长。没有进行细胞分化的细胞仍有分裂能力,如图中。答案:(1)细胞分
14、化(2)细胞分裂(3)细胞生长(4)形态结构生理功能(5)【实验探究】7.(14分)(能力挑战题)(2019广州高一检测)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)实验的大体思路是:先把完整的体细胞单独培养,证明_ _;再将_植入_中,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:将卵细胞的_去除,取体细胞的_导入_中形成重组细胞。第四步
15、: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:_。【解析】要证明高度分化的动物细胞分化潜能变窄,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,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。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(2)细胞核细胞核去核的卵细胞(3)单独培养完整的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
