人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的分化课后复习题

二十五　细胞的分化

(20分钟　100分)

　　　 　 (50分)

一、选择题(共5题,每题6分,共30分。每题只有1个选项符合题意)

1.虎纹鱼生长周期为16~28 h,从卵长成鱼的过程中发生了  (　　) 

A.仅有细胞分化

B.既有细胞分裂,也有细胞分化

C.仅有细胞分裂

D.无细胞分裂,无细胞分化

【解析】选B。多细胞生物从受精卵开始,要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体,故虎纹鱼从卵长成鱼的过程中既有细胞分裂,也有细胞分化,B正确。

2.(2022·烟台高一检测)细胞分化的结果是 (　　)

A.形态结构改变,生理功能不变

B.生理功能改变,形态结构不变

C.形态结构和生理功能都不变

D.形态结构和生理功能发生稳定性差异

【解析】选D。细胞分化是指在个体发育中,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,D正确。

　　　【补偿训练】

　　下列有关人体细胞分化的叙述错误的是 (　　)

A.造血干细胞具有分化能力

B.细胞分化可形成不同的组织和器官

C.细胞分化使细胞功能趋向专门化

D.已经分化的细胞全部能进一步分化

【解析】选D。造血干细胞是多能干细胞,具有分化能力,A正确;细胞分化的结果是形成不同的组织和器官,B正确;细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率,C正确;高度分化的细胞不能再分化,D错误。

3.下列关于造血干细胞的叙述,错误的是 (　　)

A.其具有分裂和分化的能力

B.其分化的程度比胚胎干细胞的高

C.细胞核的遗传信息与心肌细胞的不同

D.其形态结构与成熟红细胞的不同

【解析】选C。造血干细胞具有分裂和分化的能力,A正确;胚胎干细胞的全能性比造血干细胞的全能性高,造血干细胞的分化程度比胚胎干细胞的高,B正确;细胞分化的实质是基因选择性表达,分化过程中遗传物质不变,所以造血干细胞细胞核的遗传信息与心肌细胞的相同,C错误;造血干细胞可分化形成红细胞,分化过程中细胞的形态和功能会发生改变,所以造血干细胞的形态结构与成熟红细胞的不同,D正确。

　　　　　　【拓展归纳】

干细胞的种类

(1)全能干细胞:具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力,如胚胎干细胞。

(2)多能干细胞:具有产生多种类型细胞的能力,但却失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制;如造血干细胞。

(3)单能干细胞(也称专能、偏能干细胞):只能分化为成体组织、器官中的细胞。

4.下列细胞离体培养,最容易表达全能性的是 (　　)

A.分生组织细胞

B.成熟的叶肉细胞

C.人体神经细胞

D.哺乳动物成熟红细胞

【解析】选A。随着细胞分化程度的提高,全能性降低,成熟的叶肉细胞、人体神经细胞、哺乳动物成熟红细胞属于高度分化的细胞,且哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,这些细胞全能性不容易实现,而分生组织细胞属于分裂旺盛的细胞,全能性最容易实现,A项正确。

5.(2022·沭阳高一检测)在生物体内,细胞没有表现出全能性,而是分化为不同的组织、器官,因为 (　　)

A.细胞丧失了全能性

B.基因的表达具有选择性

C.不同的细胞内基因不完全相同

D.在个体发育的不同时期,细胞内的基因发生了变化

【解析】选B。分化的细胞也具有全能性,A错误;细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,B正确;同一生物体的不同体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的,都含有相同的基因,C错误;在个体发育的不同时期,细胞内的基因不发生改变,D错误。

二、非选择题(共20分)

6.(2022·衡阳高一检测)如图是与细胞增殖和分化有关的图解,据图回答下列问题:

(1)图中A表示____________________过程,B表示__________________过程。 

(2)图中b、c、d、e具有相同的________________。e能合成血红蛋白,则b、c、d都________(填“能”或“不能”)合成,其主要原因是____________。 

(3)若a为植物细胞,而d能在体外条件下培养成一个植物体,说明d具有__________。 

(4)图中的a、b、c、d、e这五个细胞相比,________的全能性最大。b、c、d、e细胞不同的直接原因是________(物质)不同。 

【解析】(1)据图可知,过程A表示细胞数目增多,即细胞增殖过程或细胞分裂;过程B时,细胞的形态发生改变,即细胞分化。

(2)细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质不发生改变,因此不同细胞b、c、d、e中含有相同的遗传物质。不同细胞功能不同的内因是基因的选择性表达,血红蛋白基因只在红细胞中才表达,在其他细胞中控制合成血红蛋白的遗传信息处于关闭状态。

(3)将离体的植物细胞培养成植株,体现了细胞的全能性。

(4)细胞分化程度越低,全能性越高,据图可知,b、c、d、e细胞的分化程度比a细胞高,因此a细胞的全能性最高。b、c、d、e细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的,都含有相同的遗传物质,但不同细胞选择表达的基因不同,因此这些细胞不同的根本原因是基因选择性表达,直接原因是蛋白质不同。

答案:(1)细胞增殖或细胞分裂　细胞分化

(2)遗传物质(或染色体或核DNA)　不能　基因的选择性表达

(3)全能性

(4)a　蛋白质

　　　 　 (35分)

一、选择题(共2题,每题8分,共16分)

7.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是 (　　)

A.不分裂的细胞一定不具有全能性

B.细胞全能性的表现需经历细胞分化过程

C.动物细胞和植物细胞的全能性一样高

D.只有体细胞才具有发育成完整有机体所必需的全部遗传物质

【解析】选B。不分裂的细胞仍具有全能性,A错误;已分化的细胞要表现全能性,形成完整有机体或其他各种细胞,离不开细胞分化过程,B正确;一般来说,植物细胞全能性高于动物细胞,C错误;生殖细胞中也具有发育成为完整有机体所必需的全部遗传物质,D错误。

　　　　　　【误区警示】有关细胞全能性的问题应注意以下几点

(1)已分化的细胞一般都有一整套与受精卵相同的遗传物质,因此,已分化的细胞一般仍具有全能性。

(2)与植物细胞相比,动物细胞的全能性受到限制,但动物细胞的细胞核仍具有全能性。

8.形态结构各异,执行不同功能的多种细胞构成了一个生命有机体。如图所示为来自同一个人的4种细胞,下列叙述正确的是              (　　)

A.因为来自同一人体,所以各细胞中的蛋白质种类均相同

B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、结构和功能不同

C.4种细胞中核DNA含量相同,RNA含量不同

D.各细胞的生理功能不同,细胞核中的遗传物质也不同

【解析】选C。因为来自同一人体,所以各细胞核中的DNA相同,由于细胞分化,各细胞中的蛋白质种类不完全相同,A错误;各细胞中携带的基因相同,但由于基因的选择性表达,因此形态、结构和功能不同,B错误;4种细胞中核DNA含量相同,但由于基因选择性表达,RNA含量不同,C正确;各细胞的生理功能不同,是细胞分化的结果,但是细胞核中的遗传物质相同,D错误。

　　　　　　【延伸思考】图中的4种细胞中的核DNA与发育成该个体的受精卵中的核DNA是否相同?为什么?

提示:相同,4种细胞是由受精卵通过有丝分裂和细胞分化产生的,因此核DNA相同。

　　　【补偿训练】

　　1.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B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

【解析】选B。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,而不会丢失,细胞分化方向受基因控制,也受环境影响。

2.(2022·厦门高一检测)科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS细胞”,人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS细胞”说法正确的是              (　　)

A.“iPS细胞”分化成人体多种组织细胞,是因为它具有不同于其他细胞的特定基因

B.“iPS细胞”可分化形成多种组织细胞,说明“iPS细胞”在分裂时遗传物质容易发生改变

C.“iPS细胞”有细胞周期,它分化形成的神经细胞一般不具有细胞周期

D.“iPS细胞”分化为神经元的过程体现了细胞的全能性

【解析】选C。“iPS细胞”是人体体细胞改造形成的,其能分化成人体多种组织细胞是因为它具有较高的全能性,A错误;“iPS细胞”分化成不同的细胞是基因选择性表达的结果,不能说明在分裂时遗传物质发生改变,B错误;连续分裂的细胞具有细胞周期,故iPS细胞有细胞周期,而高度分化的神经细胞不再具有分裂能力,故没有细胞周期,C正确;“iPS细胞”分化为神经元,未表现出细胞的全能性,D错误。

二、非选择题(共19分)

9.(2022·北京高一检测)如图是细胞分化实质的模式图,请回答下列问题:

(1)分化会导致由一个或一种细胞增殖产生的后代,在__________、结构和______________上发生__________性的差异。 

(2)细胞分化的实质是__________________。 

(3)细胞含有全套基因,这是细胞全能性的基础,细胞的全能性,是指已经__________的细胞,仍然具有产生_________________的潜能和特性。 

(4)图中的D基因在左右两个细胞都未表达,原因可能是_____。 

【解析】(1)细胞分化是指在个体发育中,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。

(2)细胞分化的实质是基因的选择性表达,也可描述为基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。

(3)细胞的全能性,是指已经分裂和分化的细胞,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,原因是这些分化的细胞中含有本物种全套的遗传信息。

(4)图中的D基因在左右两个细胞都未被选择表达,说明D基因可能在该个体其他细胞表达。

答案:(1)形态　 生理功能　 稳定

(2)基因的选择性表达

 (3)分裂和分化　完整有机体或分化成其他各种细胞

(4) D基因在该个体其他细胞表达(答案合理即可,如“基因选择性表达”也可)

　　　 　 (15分)

10.某种哺乳动物的正常体细胞中含有60个核DNA分子,如图所示为该种动物的体细胞A发生的相关变化过程。回答下列问题:

(1)该种动物的体细胞中的染色体数量最多为________条。 

(2)经过③过程,细胞A形成了不同的组织和器官,这种现象称为____________,其原因是_______________。 

(3)动物个体D的正常体细胞中核DNA数量为________个。题图中过程④⑤⑥⑦说明了_____________。 

【解析】(1)根据题意,该种动物的体细胞中核DNA数量为60个,故其体细胞中染色体数量最多为120条,出现在体细胞有丝分裂的后期。

(2)经过③过程产生了形态、结构、功能不同的细胞,这种现象称为细胞分化,原因是不同细胞中遗传信息的表达情况不同。

(3)动物D的核遗传物质来自细胞A,故其体细胞内核DNA数量为60个。过程④⑤⑥⑦说明了已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。

答案:(1)120　 (2)细胞分化　不同细胞中遗传信息的表达情况不同　 (3) 60　已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性

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