高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的分化一课一练

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6.2  细胞的分化

1．下列有关细胞全能性叙述，错误的是（    ）

A．受精卵是全能性最大的细胞

B．植物组织培养的原理是细胞的全能性

C．由植物的种子发育成为完整的植株可以体现细胞的全能性

D．实现细胞全能性的前提是细胞离开母体

【答案】C

【分析】

细胞的全能性是指细胞分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体和分化成各种细胞的潜能和特性。细胞具有全能性的原因是：细胞含有该生物全部的遗传物质。细胞全能性大小不同，一般植物细胞的全能性大于动物细胞，所以植物细胞比动物细胞更容易发育成完整个体。细胞表现出全能性的条件：离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。

【详解】

A、受精卵是未分化的细胞，是全能性最大的细胞，A正确；

B、植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性，B正确；

C、从一粒种子长成一棵植株是自然生长的过程，不能体现植物细胞的全能性，因为种子是植物的原始体，C错误；

D、细胞表现全能性的条件：细胞离体和适宜的外界条件，其中离体是前提条件，D正确。

故选C。

2．细胞分化过程中，不会发生改变的是（　　）

A．细胞的形态结构 B．细胞器的种类和数量

C．蛋白质的种类和数量 D．细胞核中的遗传物质

【答案】D

【分析】

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。细胞分化的实质是基因的选择性表达，即不同细胞基因表达情况不同，如血红蛋白基因只在红细胞中表达。

【详解】

A、细胞分化的过程中细胞的形态、结构、功能，会发生稳定性变化，A不符合题意；

B、细胞分化过程中细胞器的数量会发生变化，如心肌细胞中线粒体的数量较多，B不符合题意；

C、细胞分化过程中，由于基因的选择性表达，蛋白质的种类和数量会发生变化，C不符合题意；

D、细胞分化过程中，细胞核中的遗传物质不会发生变化，D符合题意。

故选D。

3．下列关于细胞分化和全能性的叙述，错误的是（　　）

A．细胞分化的程度越高，遗传物质的变化越大

B．细胞分化是一种稳定性和持久性的变化

C．植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础之一

D．克隆猴“中中”的诞生可以说明动物细胞核具有全能性

【答案】A

【分析】

（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。细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。

（2）细胞全能性是指在多细胞生物中，每个体细胞都具有个体发育的全部基因，只要条件许可，都具有发育成完整的个体的潜能（无核的哺乳动物成熟的红细胞除外）。

（3）细胞全能性的由大到小依次为：受精卵、全能干细胞、专能干细胞、生殖细胞、体细胞，对体细胞而言分化程度越高全能性越小。

【详解】

A、细胞分化过程中遗传物质不改变，A错误；

B、细胞分化具有持久性，即细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度，B正确；

C、植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性，C正确；

D、克隆动物的培育过程为：将一只动物的一个体细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。克隆猴“中中”的诞生可以说明动物细胞核具有全能性，D正确。

故选A。

4．如图为某种生物细胞亚显微结构模式图。下列分析错误的是（　　）

A．该细胞不可能取自根尖成熟区

B．具有该细胞的生物的遗传物质共有5种碱基

C．该细胞与细菌细胞的最显著区别是具有④

D．该细胞在一定条件下能表现出全能性

【答案】B

【分析】

分析题图：图示为某种生物细胞亚显微结构模式图，其中结构①～10依次是细胞壁、细胞膜、液泡、细胞核、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、线粒体、细胞质基质．

【详解】

A、该细胞含有叶绿体，不可能取自根尖成熟区，A正确；

B、该细胞的生物的遗传物质是DNA，含有4种碱基，B错误；

C、该细胞具有成形的细胞核，属于真核细胞，细菌细胞属于原核细胞，真核细胞与原核细胞最主要的区别是真核细胞有核膜为界限的细胞核，故该细胞与细菌细胞的最显著区别是具有④（细胞核），C正确；

D、该细胞含有该生物全部的遗传物质，在一定条件下能表现出全能性，D正确。

故选B。

5．下列能说明某细胞已经发生分化的是    （    ）

A．进行ATP的合成 B．进行蛋白质的合成

C．存在血红蛋白 D．存在呼吸氧化酶

【答案】C

【分析】

1、细胞分化指在个体发育中，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、细胞分化的原因：基因选择性表达的结果。

3、同一生物体内不同部位的细胞DNA、基因、转运RNA相同，但RNA和蛋白质不完全相同；呼吸酶基因和ATP合成酶基因在所有细胞中都表达，与细胞分化无关。

【详解】

A、所有细胞都能进行细胞呼吸合成ATP，所以据此不能判断细胞已经分化，A错误；

B、几乎所有细胞都能转录、翻译形成蛋白质，所以据此不能判断细胞已经分化，B错误；

C、只有红细胞才能合成血红蛋白，所以存在血红蛋白说明其已经高度分化，C正确；

D、所有细胞都要进行细胞呼吸，都存在呼吸氧化酶，所以据此不能判断细胞已经分化，D错误。

故选C。

6．科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做过类似植物组织培养的实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是（    ）

A．高度分化的细胞遗传物质并没有发生改变，同受精卵一样含有发育成完整个体的全套遗传物质

B．生物体内的细胞由于细胞分化全能性不能表达

C．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性

D．科学家的实验说明了动物细胞具有全能性

【答案】D

【分析】

关于细胞的“全能性”，可以从以下几方面把握：（1）概念：细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。（2）细胞具有全能性的原因是：细胞含有该生物全部的遗传物质。（3）细胞全能性大小：受精卵＞干细胞＞生殖细胞＞体细胞。（4）细胞表现出全能性的条件：离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。（5）细胞全能性以细胞形成个体为标志。

【详解】

A、高度分化的细胞遗传物质并没有发生改变，同受精卵一样含有发育成完整个体的全套遗传物质，故在适宜条件下仍可能表达出全能性，A正确；

B、生物体内的细胞由于未离体，而进行基因的选择性表达，分化成不同的组织或器官，而不能表现全能性，B正确；

C、植物细胞离体培养在一定条件下（适宜的环境和激素等）能表现出全能性，C正确；

D、上述科学家的实验说明了动物细胞的细胞核具有全能性，D错误。

故选D。

7．下图表示动物干细胞进行的一系列生理过程，叙述不正确的是（    ）

A．图中①---②过程表示一个完整细胞周期，③过程表示细胞的分化

B．图中①---②过程保证了遗传的稳定性；③过程的实质是基因的选择性表达

C．D是高度分化的细胞，具有稳定性，不具有全能性

D．D细胞与C细胞比较，遗传信息相同，但蛋白质不完全相同

【答案】C

【分析】

1、据图分析，①表示分裂间期，②表示分裂期，③表示细胞分化。

2、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，蛋白质的种类和数量越多，细胞膜的功能越复杂。

3、同一生物体内不同部位的细胞DNA、基因、转运RNA相同，但RNA和蛋白质不完全相同。

【详解】

A、图中①为间期，②为分裂期，因而①---②过程可以表示一个完整细胞周期，③过程表示细胞的分化，结果形成了不同种类的细胞，A正确；

B、图中①---②细胞分裂保证了遗传信息的稳定性，③细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确；

C、D是高度分化的细胞，高度分化的动物细胞依然具有全能性，只是全能性较低，C错误；

D、③过程表示细胞的分化，实质是基因的选择性表达，因而D细胞与C细胞比较，遗传信息（DNA）相同，但mRNA不完全相同，则翻译出的蛋白质不完全相同，D正确。

故选C。

8．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列叙述错误的是（    ）

A．分化是基因选择性表达的结果

B．已分化的不同种细胞中蛋白质种类有差异

C．高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能

D．细胞分化过程中遗传物质发生了改变

【答案】D

【分析】

细胞分化是起源相同的一种或一类细胞，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，细胞分化的实质是基因的选择性表达，基因表达的产物是蛋白质，因此分化后的细胞的蛋白质的种类和数量不同。

【详解】

AD、细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不发生变化，A正确，D错误；

B、由于基因的选择性表达，分化后的不同细胞的蛋白质的种类和数量不同，B正确；

C、高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，即细胞的全能性，C正确。

故选D。

9．请据图回答：

（1）①→②、①→④的过程叫做________，其实质是_______，此过程中________将保持不变。

（2）①→③的过程叫做________。

（3）③→⑤的过程叫做________。

（4）①～⑤所示的各细胞群中，具有分裂能力的是标号_____所示的细胞群，___程度越高其分裂能力越低。

（5）若从②中取一个细胞，在适宜条件下培养，结果产生了一个新个体，这体现了______，原因是______。

（6）组成②③④的细胞在_____、_____和________上是不同的，因此它们属于不同的______。

【答案】

（1）    细胞的分化    基因选择性表达    遗传物质   

（2）细胞的分裂

（3）细胞的生长

（4）    ①③⑤    分化   

（5）    细胞的全能性    已经分化的细胞含有发育为完整个体的全套遗传信息
（6）    形态    结构    功能    组织   

【分析】

分析题图，可以得出细胞群②③④均是来自细胞群①，其中①→②和①→④的过程表示细胞分化，①→③的过程表示细胞分裂，③→⑤的过程表示细胞生长。

（1）

①→②、①→④的过程中，细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这种变化叫细胞分化。细胞分化的实质是基因选择性的表达。在细胞分化的过程中，遗传物质DNA保持不变，但细胞产生的蛋白质不完全相同。

（2）

①→③过程中，细胞数量增加，形态、结构不变，属于细胞分裂。

（3）

③→⑤过程中，细胞数量不变，体积由小变大，这是细胞的生长。

（4）

由图可知，①③⑤细胞群的细胞正方形，还没有完全分化，具有分裂能力。细胞的分化程度越高，分裂能力越低，呈负相关。

（5）

②属于已分化的细胞，若从②中取一个细胞，在适宜条件下培养，结果产生了一个新个体，这体现了细胞的全能性。细胞在分裂和分化的过程中，遗传物质并不发生改变，故已经分化的细胞仍然含有发育为完整个体的全套遗传信息，所以在适宜条件下可以表现出全能性。

（6）

②③④三个细胞群的形态不同，依据形态、结构与其功能相适应的原理，它们的结构、功能也不同，分属于不同的组织。

【点睛】

本题考查细胞的生长、分裂和分化，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。

10．如图是某细胞增殖和分化的示意图，据图回答下列有关问题：

（1）图1的甲过程表示___________。若a为植物细胞，d能在体外条件下培养成一个植物体，则说明d具有________，这是因为d中具有发育成该植物体的________。

（2）图2是________（填“植物”或“动物”）细胞有丝分裂简图，该图分裂先后顺序依次是_________。（填字母）

（3）图2作为一个细胞周期还缺少处于_______期的细胞简图，细胞分裂结束后，子细胞内含_____条染色体。

（4）图2B表示细胞分裂______期。图C表示细胞分裂_______期。

（5）图2A中染色体数为________，染色单体数为___________。

（6）若要观察细胞染色体形态和数目，应选择________期细胞进行观察。（填名称）

【答案】

（1）    细胞增殖    全能性    全部遗传物质   

（2）    植物    B→C→A→D   

（3）    分裂间    4   

（4）    前    中   

（5）    8    0   

（6）中

【分析】

分析图1：甲表示细胞增殖，该过程会使细胞数目增多，但细胞种类不变；乙表示细胞分化过程，该过程会导致细胞种类增多，但不会增加细胞数目。

分析图2：A着丝点分裂，染色体平均分成两组在纺锤丝牵引下移向细胞两极，是有丝分裂后期；B染色体散乱分布在细胞中，是有丝分裂前期；C每条染色体的着丝点分布在赤道板上，是有丝分裂中期；D在赤道板的位置形成细胞板，向四周扩展形成细胞壁，是有丝分裂末期。

（1）

通过分析可知，图1的甲过程表示细胞增殖。植物细胞→植物体，则说明d具有全能性。这是因为d中具有发育成该植物体的全部遗传物质。

（2）

图3中的细胞含有细胞壁，不含中心体，说明是植物细胞有丝分裂简图，通过分析可知，该图分裂先后顺序依次是B→C→A→D。

（3）

细胞周期包含分裂间期和分裂期，图2作为一个细胞周期，则还缺少处于间期的细胞简图。根据图C可知，该体细胞含有4条染色体，细胞分裂结束后，子细胞内含4条染色体。

（4）

通过分析可知，图2中B表示细胞分裂前期，C表示细胞分裂中期。

（5）

图3中A表示有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数加倍，为8条；染色单体数为0。

（6）

若要观察细胞染色体形态和数目，应选择中期细胞进行观察，这时染色体高度螺旋，染色体形态稳定，数目清晰，是观察染色体的最佳时期。

【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。