2019-2020学年苏教版高中生物必修一练习：第五章第二节第1课时　细胞分化和细胞的全能性

2019-2020学年苏教版高中生物必修一练习：第五章第二节第1课时　细胞分化和细胞的全能性

第五章 细胞增殖、分化、衰老和凋亡 第二节 细胞分化、衰老和凋亡 第 1 课时 细胞分化和细胞的全能性 [课时作业] 一、选择题 1．下图中甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞，它们的形态结构和功能各不 相同的根本原因是 ( ) A．DNA 的结构不同 B．基因选择性表达 C．遗传物质不同 D．线粒体结构不同 解析：细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。 答案：B 2．下列关于细胞分化的叙述错误的是 ( ) A．高度分化的动物体细胞的细胞核保持着全能性 B．随着细胞分化的进行，细胞中的遗传物质种类会发生变化 C．细胞分化贯穿于整个生命过程中 D．细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生理功能的效 率 解析：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。它使细胞趋向于专门化，从而 提高了生理功能的效率。细胞分化贯穿于个体发育的始终，植物细胞具有全能 性，而动物体细胞的细胞核具有全能性。 答案：B 3．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列叙述不正确的是( ) A．分化是一种持久性的变化，是生物个体发育的基础 B．分化后的不同细胞中遗传信息的执行情况不同 C．未离体的植物体细胞给以适当的条件会表现出全能性 D．分化有利于提高生物体内各种生理功能的效率 解析：离体的植物体细胞给以适当的条件才会表现出全能性。 答案：C 4．高等动物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分化成其他类型细胞和构建组 织器官的能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。下图中最能完整显示正 常机体内干细胞基本特征的是 ( ) 解析：干细胞一方面能通过分裂产生新的干细胞，另一方面可以通过分化形成 特定功能的细胞。 答案：D 5．细胞分化过程中，不会出现 ( ) A．细胞表面结构的改变 B．蛋白质种类和数量的改变 C．细胞器种类和数量的改变 D．细胞核遗传物质的改变 解析：细胞分化过程中遗传物质不改变。 答案：D 6．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：同一生物体不同的组织细胞由同一个受精卵发育而来，具有相同的基因 组成，但基因的选择性表达使基因表达产物不同，从而导致细胞分化，故 A 错 误，B 正确；在细胞分化过程中基因并不丢失，故 C 错误；细胞分化是由基因 控制的，但也受细胞生活的微环境的影响，故 D 错误。 答案：B 7．在生物体的个体发育中，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织器官， 其原因是 ( ) A．细胞丧失了全能性 B．不同细胞中遗传信息不完全相同 C．不同细胞中遗传信息的执行情况不同 D．个体发育过程中，细胞内的遗传物质发生了变化 解析：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，叫细胞分化。细胞分化是一种持久性变化， 分化导致的稳定性差异一般是不可逆转的，其实质是基因的选择性表达。所以 在生物体内，细胞没有表现出全能性而是分化为不同的器官，其原因是不同细 胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。 答案：C 8．下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是 ( ) A．克隆羊的诞生证明了已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性 B．生物体内的细胞由于细胞分化全能性不能表达 C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高 D．植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性 解析：生物体内的细胞由于基因的选择性表达，而不能表现全能性。植物细胞 在离体和一定的营养条件下就能表现其全能性，对于动物而言，由于条件、技 术不够成熟，所以细胞全能性不能表达，而克隆羊的成功只能说明动物细胞核 的全能性，卵细胞属于已高度分化的细胞。 答案：C 9．如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关 叙述不正确的是 ( ) A．该过程利用了细胞全能性原理 B．②过程中涉及细胞的增殖和分化 C．①、②过程的培养基中需添加植物激素 D．图中的试管苗与原胡萝卜植株相比遗传物质已发生改变 解析：试管苗的培育遵循了细胞全能性的原理，在离体组织形成试管苗的过程 中，遗传物质并未发生改变。 答案：D 10．在下列自然现象或科学研究成果中，能为“动物细胞具有全能性”观点提供 直接证据的是 ( ) A．壁虎断尾后重新长出尾部 B．蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂 C．用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 D．小鼠腺细胞的自我复制 解析：细胞的全能性是指高度分化的细胞具有发育成完整个体的潜能。未受精 卵细胞的分化程度高，它能直接发育成一个个体，体现了动物细胞具有全能性。 A、C、D 项侧重于细胞的分裂和分化。 答案：B 11．如图表示同一生物体内不同体细胞的基因表达状况，据图判断下列说法中不 正确的是 ( ) A．图中黑色方框表示表达的基因 B．图中白色方框表示“沉默”的基因 C．图中三种细胞的基因组成具有特异性 D．图解可说明细胞的分化是基因选择性表达的结果 解析：依图示，圈中黑色方框表示表达的基因，白色方框表示未表达的基因即 “沉默”的基因。由于同一生物体的不同细胞均来源于同一个受精卵，故三种 细胞内的基因组成相同，但由于基因的选择性表达，导致细胞出现分化，在细 胞形态、结构和功能上出现差异。 答案：C 12．上海生命科学研究院诱导人成纤维细胞重编程为肝细胞(hiHep 细胞)获得成功， hiHep 细胞具有肝细胞的许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药 物等。下列相关叙述中不正确的是 ( ) A．该项成果表明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的 B．人成纤维细胞与 hiHep 细胞的核 DNA 完全相同 C．人成纤维细胞重编程为 hiHep 细胞，并未体现细胞的全能性 D．hiHep 细胞通过主动运输方式将血清白蛋白运出细胞 解析：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。人成纤 维细胞是已经分化后的细胞，则其状态应将保持不变，但是该研究院诱导人成 纤维细胞重编程为 hiHep 细胞，该细胞具有肝细胞的多种功能，这说明分化了 的细胞，其分化后的状态是可以改变的，A 正确；人成纤维细胞与 hiHep 细胞 均由受精卵分裂分化而成，因此两者的核 DNA 完全相同，B 正确；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，人成纤维细胞重 编程为 hiHep 细胞，并没有发育成完整个体，C 正确；血清白蛋白是大分子物 质，因此 hiHep 细胞是通过胞吐的方式将血清白蛋白运出细胞的，D 错误。 答案：D 二、非选择题 13．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，也能培养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；2→4 表示脱分化过程；4 表示愈伤组织细胞；4→5 表示再 分化过程；5 表示胚状体；6 表示新植株。(2)细胞的全能性是指细胞经分裂和 分化后仍具有发育成完整个体的潜能或特性。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)动物体细胞核也具有全能性，因为动物细胞核内含 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 14．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)过程 A 表示的是________过程，过程 B 表示的是________过程。 (2)图中 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， 其主要原因是________________。 (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)若 a、b、c、d、e 这五个细胞相比，哪一个细胞的全能性是最大的？________。 解析：一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵)，细胞分裂只能增殖 出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成具有特定形态、结构和功能的 组织，生物体才能正常发育。细胞分化是在特定的时间和空间条件下基因选择 性表达的结果。在同一生物体内，不同部位的细胞核中遗传物质都是一样的， 但是在个体发育的不同时期，细胞内表达的基因是不相同的，合成的蛋白质分 子也不一样，从而形成了不同的组织、器官。 答案：(1)细胞分裂 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 15．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。请以性成熟的青蛙为实验材料，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________________单独培养，证明高度分化的体细 胞其全能性受到限制；再把体细胞的细胞核导入去核的卵细胞中，证明 ____________。 (2)根据上述思路设计实验步骤： 第一步：取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行细胞培养，观察能否形成一个完 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克隆，观察能否形成完整的青 蛙。 (3)实验结果： ________________________________________________________________。 (4)结论： ______________________________________________________________。 (5)讨论：第四步若能克隆出小型青蛙，其性别应为________，主要性状应与 ________相同；上述实验能否说明细胞的分化受细胞质的影响？为什么？ __________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 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，则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 移入去核卵细胞内培养，比较其培养结果。 答案：(1)完整的体细胞 细胞核仍具有全能性 (2)将卵细胞的细胞核去除，取体细胞的细胞核导入去核卵细胞细胞质内 (3)单独培养完整的体细胞不能形成完整的个体，培养重组细胞则能形成完整个 体 (4)高度分化的体细胞其全能性受到限制，但其细胞核仍具有全能性 (5)雄性 雄性青蛙 能，因为同样的细胞核在体细胞的细胞质作用下不能表现 出全能性，在卵细胞的细胞质的作用下却能表现出全能性