高中人教版 (2019)第2节 细胞的分化当堂检测题
展开一、单选题
1.如图为根尖的结构及细胞分裂和分化的情况。下列相关叙述正确的是( )
A.观察细胞质壁分离时可选择a区和b区细胞
B.观察根尖有丝分裂时应选择d区细胞
C.②过程所经历的时间明显比①过程长
D.③和④过程中细胞核内的遗传物质不发生改变
2.下列关于细胞的结构和生命活动的叙述,错误的是( )
A.成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量
B.细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素
C.两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递
D.哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆
3.2012年诺贝尔生理学或医学奖被授予英国科学家约翰·格登和日本医学教授山中伸弥,以表彰他们在“细胞核重编程技术”领域做出的革命性贡献。下图为该技术的操作流程模式图:
根据推断,以下说法正确的是
A.干细胞的叶绿体、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
4.2012年诺贝尔生理学或医学奖授予了在细胞核重编程研究领域作出杰出贡献的英国和日本的两位生物学家。所谓“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态,它们就有再分化形成多种类型细胞的可能,可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是( )
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免疫排斥反应带来希望
C.“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”将可能被改写
D.他们的实验验证了动物细胞的全能性
5.下列关于细胞分化的叙述错误的是( )
A.细胞分化意味着不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质
B.细胞分化是动物和植物发育的基础且贯穿于其整个生命进程中
C.通常体内已分化的细胞将一直保持分化后的状态直至衰老死亡
D.具分裂能力的细胞一定会分化且分化程度越高分裂能力就越低
6.某实验室进行下图所示实验研究,下列相关叙述中正确的是
A.肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中基因组成相同,蛋白质完全不同
B.该生物体内肝细胞与神经细胞的染色体数相同
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
7.下表表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况。下列有关说法不正确的是( )
A.甲基因可能是控制胰岛素合成的基因
B.丁基因可能是控制呼吸酶合成的基因
C.三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵
D.三种细胞不同的根本原因是细胞中遗传信息不同
8.下列关于细胞分化的叙述,正确的是( )
A.胚胎干细胞和胰腺腺泡细胞的膜蛋白的种类和数量相同
B.细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变
C.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异
D.细胞的分化程度越高,全能性越强
9.2017年11月27日,世界上首只体细胞克隆猴“中中”诞生,12月5日第二只克隆猴“华华”诞生,该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代,实现了我国在非人灵长类研究领域由国际“并跑”到“领跑”的转变。下列有关细胞全能性的叙述错误的是( )
A.克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞具有全能性
B.细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有一套本物种个体发育所需的全部遗传信息
C.斯图尔德的胡萝卜韧皮部细胞的组织培养实验表明植物细胞具有全能性
D.植物体细胞分化程度越高,它的全能性越低
10.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,细胞分化是由于细胞器的数目、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,细胞分化是由于蛋白质种类、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,细胞分化是由于基因选择性表达的结果
A.4项 B.3项 C.2项 D.1项
将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。下列叙述错误的是( )
A.骨髓干细胞分化为“胰岛样”细胞,体现了细胞的全能性
B.“胰岛样”细胞比骨髓干细胞分化程度高,分裂能力弱
C.骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成相同,基因表达情况不同
D.“胰岛样”细胞的形成是骨髓干细胞的基因选择性表达的结果
二、非选择题
12.下图是与细胞增殖和分化有关的图解,据图回答(1)~(6)题。
(1)图甲中A表示的是________过程,B表示的是_______过程。图乙所示细胞处于有丝分裂的_______期。
(2)图甲中b、c、d、e具有相同的__________。
(3)图甲中,若e能合成血红蛋白,则b、c、d都_______(填“能”或“不能”)合成血红蛋白,其根本原因是_______________________________________________________。
(4)若a为植物细胞,而d能在体外条件下培养成一个完整植物体,说明d具有_________性。
(5)图甲中的a、b、c、d、e这五个细胞相比较,哪一个细胞的全能性最大?_______________。
(6)图乙所示细胞有_______条染色体,①和⑤两条染色体是在细胞有丝分裂_______期经染色体复制形成的。
13.科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养,由单个细胞发育成完整的新植株(如图所示),分析回答下列问题:
(1)分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过______分裂来完成的。
(2)细胞团中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中,形态、结构和生理功能逐渐向不同的方向发生了变化,这种现象叫作细胞的______。
(3)本实验说明高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能力,也就是说,______。
(4)大量的科学实验证明,高度分化的动物细胞,它的______仍然保持着全能性,这是因为它含有保持本物种遗传特性所需要的全套______。
6.2 细胞的分化 课时练习
【基础练习】
一、单选题
1.D
[分析]分析题图可知:a为根冠,b为分生区,c为伸长区,d为成熟区,据此分析作答.
[详解]A、观察细胞质壁分离时应选择成熟区的细胞,即d区的细胞,A错误;
B、观察根尖有丝分裂应选择分生区的细胞,此处细胞分裂能力强,即b区细胞,B错误;
C、若0@表示一个完整的细胞周期,则@过程表示细胞的生长即间期,@过程表示细胞的分裂即分裂期,细胞生长的时间要比分裂的时间长,C错误;
D、3O表示细胞的分化,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程中遗传物质不发生改变,D正确.选D
[点睛]解答此题的关键是准确辨析图中各字母及序号的含义,并明确实验选材要求及分化的实质。
2.A
[分析]本题综合考查了细胞增殖、生物膜、细胞膜及细胞分化的有关知识。细胞增殖都需要消耗能量,生物膜的基本骨架是磷脂双分子层;细胞膜的功能有将细胞与外界环境分隔开、控制物质出入细胞及进行细胞间的信息交流,店息交流的方式有三种:通过化学物质传递信息、通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息和相邻细胞之间形成通道传递信息;细胞分化具有以下几个特点:持久性、稳定性和不可逆性、普遍性、遗传物质不变性
[详解]成熟个体中的细胞增殖过程中,间期DNA复制和蛋白质合成需要消耗能量,分裂期纺锤丝牵引染色体运动需要消耗能量,A错误;细胞的核膜、内质网和细胞膜中都属于生物膜,主要由磷脂和蛋白质组成,都含有磷元素,B正确,两个相邻细胞的细胞膜直接接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,C正确,哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞,属于细胞分化,细胞分化一般不可逆,D正确,所以选A。
[点睛]无论生物个体是否成熟,细胞增殖都需要消耗能量,内质网是由单层生物膜围成的细胞器,生物膜的基本骨架是磷脂双分子层。
3.D
[详解]干细胞无叶绿体,A错误。干细胞分化过程中,染色体数目不变,B错误。分化形成细胞不能体现细胞的全能性,C错误。干细胞可定向诱导分化为胰岛B细胞,从而治疗糖尿病,D正确。故选: D
[点睛]判断细胞全能性的标志:由种子发育成个体能证明受精卵具有全能性,不能证明体细胞的全能性;由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。判断体细胞是否具有全能性的标志是看起点和终点,起点是“已分化的体细胞”,终点是发育成“个体”。
4.D
[分析]细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能,一个生物体的全部细胞,都是从受精卵经过有丝分裂产生的,有丝分裂之前对DNA进行了复制,因此每一个细胞内的遗传物质都是相同的,包含这个生物发育的全部遗传信
详解]A、细胞核重编程即将成熟的体细胞诱导回干细胞状态,与细胞内基因的选择性表
达有关,A正确;
运用该研究可将成熟的体细胞诱导为干细胞,从而克隆出相应的器官,B正确;
在人为条件下,可以将人类高度分化的成熟体细胞转变为分化程度低的干细胞,说明动物细胞的分化可能会发生逆转,C正确
D、该实验中科学家并未将成熟的动物细胞克隆成一个完整个体,故不能验证动物细胞的全能性,D错误。
故选D。
5.D
[分析]细胞分化是指相同细胞的后代在形态、结构和生理功能方面发生稳定性差异的过程,具有稳定性、持久性和不可逆性,它发生在生物体的整个生命进程中;细胞分化是基因选择性表达的结果,细胞的遗传物质并没有发生改变[详解]A细胞分化是基因选择性表达的结果,使细胞内蛋白质的种类产生差异,A正确B.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中,B正确
c.细胞分化是不可逆的,因此体内已分化的细胞将一直保持分化后的状态直至衰老死亡,C正确;
D.一般来说,分化程度越低的细胞全能性越高,分裂能力越强,分化程度越高的细胞分裂能力就越弱,但具有分裂能力的细胞不一定会发生分化,D错误
6.B
[分析]本题考查细胞的分化有关知识,意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点,把
握知识间的内在联系的能力
[详解] A、肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中部分蛋白质如呼吸酶相同,A错误B、该生物体内肝细胞与神经细胞是由同一个受精卵分化而成的不同体细胞,故染色体数相同,B正确
C、过程b为细胞分化,是基因的选择性表达,不发生遗传物质的改变,C错误D、神经细胞一般不具有分裂能力,故没有细胞周期,D错误。故选B。
[点睛]解答本题的关键是明确由同一个受精卵发育而来的各种细胞的遗传物质相同,但是会发生基因的选择性表达而导致细胞中蛋白质不完全相同
7.D
[分析]分析表格:表格中表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况三种细胞都存在甲、乙、丙和丁四种基因,但甲基因只在胰岛B细胞中表达,可能是胰岛素基因乙基因只在眼晶状体细胞中表达;丙基因只在神经细胞中表达;而丁基因在三种细胞中均表达,可能是控制呼吸酶合成的基因[详解]A、甲基因只在胰岛B细胞中表达,可能是控制胰岛素合成的基因,A正确B、丁基因在三种细胞中均得到表达,而所有活细胞都会进行细胞呼吸,所以丁可能是控制呼吸酶合成的基因,B正确
C、三种体细胞中都具有4种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵含有相同的遗传信息,C正确
D、同一人体所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂后分化来的,细胞中遗传信息相同,三种细胞不同的根本原因是细胞中基因的选择性表达,D错误故选D。
8.C
[分析]同一个体的所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的,含有相同的遗传物质,且含有该个体全部的遗传信息。细胞分化的实质是基因的选择性表达,从而使细胞形态、结构和功能发生稳定性差异,如造血干细胞能分化形成各种血细胞。细胞分化程度越低,其全能性越高,细胞分裂能力越强(详解]A.胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞选择性表达的基因有所不同,其细胞膜上膜蛋白的种类和数量不完全相同,A错误;
B.细胞分化过程中,由于基因的选择性表达,细胞中蛋白质种类和数量会有所不同,B错误;
C.成熟红细胞由造血干细胞分化而来,两细胞内的酶存在差异,C正确;D.细胞的分化程度越高,全能性越低,D错误故选C。
[点睛] 本题考查细胞分化的相关内容,要求考生识记细胞分化的概念,掌握细胞分化的实质,明确不同细胞的遗传物质相同,但mRNA和蛋白质种类和数量不同,再对各选项作出准确的判断即可
9.A
[分析] 1、细胞的全能性
(1)概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能.(2)原因: 已分化的细胞具有本物种全套的遗传物质
(3)干细胞:动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞
2、细胞全能性的证明实例
(1)植物组织培养证明了植物细胞具有全能性
(2)克隆动物证明了高度分化的动物细胞核也具有发育的潜能
3、细胞分化程度与全能性的关系:分化程度越低的细胞全能性越高
4、细胞全能性比较
(1)动物与植物: 植物细胞>动物细胞
(2)同一个体:受精卵>生殖胞>体细胞
(3)同一细胞: 刚产生的细胞>成熟细胞>衰老细胞。
[详解]A 克隆猴“中中和“华华”的诞生证明了动物细胞细胞核具有全能性,A错误B.细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有一套本物种个体发育所需的全部遗传信息,B正确;
c.斯图尔德的胡萝卜韧皮部细胞的组织培养实验表明植物细胞具有全能性,C正确
D.植物体细胞分化程度越高,它的全能性越低,D正确故选A。
10.C
[分析]1个体衰老与细胞衰老不同,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不完全相同,由特定的基因表达的结果。3、细胞分化可以使多细胞生物体中的细胞趋于专门化形成各种不同细胞,进而形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官,而每一种器官都可以相对独立地完成特定的生理功能,这样就使得机体内可以同时进行多项生理活动,而不相互干扰,这样有利于提高各种生理功能的效率
[详解]①老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞,如造血细胞,①正确;②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;③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;
④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,细胞分化是由于细胞器的数目、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
⑤从蛋白质分子的角度分析,细胞分化是由于蛋白质种类、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细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,因此从核酸分子的角度分析,细胞分化是由于基因选择性表达的结果,⑥正确。
综上分析可知,②⑤错误,C符合题意。
故选C。
11.A
[分析]细胞分化过程中遗传物质不变,只是基因的选择性表达。细胞的全能性是指已分化的细胞具有发育为完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性[详解]A、骨髓干细胞分化为“胰岛样”细胞,没有发育为完整有机体,不能体现细胞的全能性,A错误;
B、细胞分化程度越高,分裂能力越弱,“胰岛样”细胞比骨髓干细胞分化程度高分裂能力弱,B正确;
C、自体骨干细胞分化为“胰岛样”细胞,二者的基因组成相同,基因表达情况不同,C正确;
D“胰岛样”细胞的形成是骨髓干细胞的基因选择性表达的结果,产生了特定的蛋白质,D正确。
故选A。
二、非选择题
12.[答案](1)细胞增殖 细胞分化 后 (2)遗传物质 (3)不能 基因
(4)全能 (5)a (6) 8 间
[分析]分析甲图:A表示细胞增殖,该过程会使细胞数目增多,但细胞种类不变;B表示细胞分化过程,该过程会导致细胞种类增多,但不会增加细胞数目。分析乙图: 乙图细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期。
(1)甲图中A、B分别是胞数目增多和形态改变,说明其分别是细胞增殖和细胞分化;图所示细胞着丝点分裂,每一极均有同源染色体,为有丝分裂后期(2) 甲图中b、c、d、e细胞都是由a细胞分裂、分化而来的,所以具有相同的遗传物质。
(3)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。因此若e能合成血红蛋白,则b、c、d都不能合成血红蛋白。
(4)植物细胞能在体外条件下培养成一个植物体,说明植物细胞具有全能性(5)在细胞分裂、分化的过程中细胞的全能性降低,因此甲图中的a、b、c、d、e这五个细胞相比,细胞全能性最高的是a。
(6)据图可知,图乙中细胞有8条染色体;D和S两条染色体原先的姐妹染色单体,是在分裂间期经复制形成的。
[点睛]本题结合图解,考查细胞增殖和细胞分化的相关知识,要求考生识记细胞分化的概念,掌握细胞分化的实质;识记细胞有丝分裂不同时期的特点,能准确判断图中细胞的分裂方式及所处的时期,再结合图解答题。
13.[答案](1)有丝 (2)分化 (3)植物细胞具有全能性 (4)细胞核 遗传信息
[分析] 遗传信息由一个已经分化的单个细胞经过分裂和分化成为一个完整植株的过程,是植物细胞全能性的表现。而动物细胞的细胞核也具有全能性,其表现全能性的能力较植物细胞弱。细胞具有全能性的原因是细胞中仍然含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传信息。
[详解](1)单个植物细胞经历了细胞的分裂、分化才发育成植株,其中从胡萝卜细胞成为细胞团是通过有丝分裂完成的。
(2)细胞的形态、结构、生理功能发生差异是细胞分化。
(3)本实验说明高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能力,也就是说,植物细胞具有全能性。
(4)动物细胞的全能性受到限制,但细胞核的全能性在一定条件下可以实现,因此高度分化的动物细胞,它们的细胞核仍然保持全能性,这是因为它含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传信息。基因存在情况
基因表达情况
甲
乙
丙
丁
甲
乙
丙
丁
胰岛B细胞(合成胰岛素)
√
√
√
√
√
√
眼晶状体细胞(胚胎中)
√
√
√
√
√
√
神经细胞
√
√
√
√
√
√
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