（素能提升训练）第2节 细胞的分化-【勤径学升·同步练测】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

训练二十四　细胞的分化 1．下列有关细胞分化的叙述中，错误的是 （　　） A．细胞分化与生物的发育有密切关系 B．细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象 C．细胞分化仅发生在胚胎时期 D．细胞分化是在细胞形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程 解析　细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，只是在胚胎时期达到最大限度，C错误。 答案　C 2．下图表示人体骨髓内造血干细胞的增殖、分化过程。下列说法正确的是(　　) A．干细胞分化过程中遗传物质发生了改变 B．干细胞分化出的成熟红细胞仍具有细胞周期 C．干细胞分化过程中，细胞器的种类、数量会发生变化 D．干细胞的增殖分化过程能体现干细胞的全能性 解析　细胞分化过程中遗传物质不变，A错误；成熟红细胞不能分裂，没有细胞周期，B错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，干细胞分化过程中，细胞器的种类、数量会发生变化，使不同细胞具备不同的功能，C正确；图示干细胞分化形成多种血细胞，但没有形成完整个体，也没有分化为其他各种细胞，因此不能体现干细胞的全能性，D错误。 答案　C 3．下列有关细胞分化与细胞全能性关系的表述，正确的是 （　　） A．受精卵没有分化，所以没有全能性 B．细胞的分化程度越高，表现出来的全能性越高 C．体细胞克隆猴“中中”和“华华”成功，证明了动物细胞具有全能性 D．在一个多细胞生物体内，差异细胞的存在是由于基因选择性地表达 解析　受精卵的全能性是最高的，A错误；一般细胞的分化程度越高，越不容易表现出全能性，B错误；体细胞克隆猴“中中”和“华华”的成功，证明了动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；在一个多细胞生物体内，不同细胞中的基因选择性地表达，故形成了形态、结构和功能上有差异的细胞，D正确。 答案　D 4．iPS细胞是一种经体外诱导形成的多能干细胞，这种细胞可以在体外被诱导分化成多种组织和器官（如下图所示）。下列关于该过程的叙述，错误的是 （　　） A．iPS细胞具有较强的分裂和分化能力 B．iPS细胞中所有的基因均处于表达状态 C．iPS细胞与a过程形成的神经细胞的形态不同 D．图中a、b、c过程是基因的选择性表达 解析　iPS细胞为多能干细胞，具有较强的分裂和分化能力，A正确；iPS细胞中部分基因处于表达状态，部分基因处于不表达状态，B错误；a过程形成神经细胞表明iPS细胞发生了分化，其在形态、结构和功能上发生了稳定性差异，C正确；图中a、b、c过程表示细胞分化，实质是基因的选择性表达，D正确。 答案　B 5．科学家把在生物体不同类型的细胞中都表达的基因称为管家基因，将只在某类细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因，基于以上定义判断，下列说法正确的是(　　) A．人体的胰岛素基因、核糖体蛋白基因都是管家基因 B．生物体各种细胞具有相同的管家基因和不同的奢侈基因 C．细胞分化的本质是不同的细胞表达了不同的奢侈基因 D．管家基因的特异性表达，赋予细胞不同的形态、结构及功能 解析　人体的胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，属于奢侈基因，A错误；生物体各种细胞的管家基因和奢侈基因都相同，只是奢侈基因发生选择性表达，B错误；细胞分化的本质是不同细胞的奢侈基因的选择性表达，C正确；奢侈基因的特异性表达，赋予了细胞不同的形态、结构和功能，即产生了不同种类的细胞，D错误。 答案　C 6．一颗种子长成参天大树，离不开细胞的分裂与分化。下列关于细胞分裂、分化的叙述，错误的是 （　　） A．细胞的分化必然伴随着细胞的分裂，但分裂的细胞不一定发生分化 B．细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率 C．细胞的分裂与分化是多细胞生物个体发育的基础，并伴随在整个生命进程中 D．细胞分化后形成的各种细胞中的蛋白质完全不同，但遗传物质相同 解析　多细胞生物只有通过细胞的分裂、分化才能形成不同功能的组织、器官，细胞的分化有利于提高各种生理功能的效率。细胞分化的实质是遗传信息的执行情况不同，分化形成的不同细胞部分蛋白质可能不同，但分化后遗传物质一般不能改变。故D错误。 答案　D 7．我国科学家实现了全球首例人类自体肺干细胞移植再生：从患者的支气管中提取干细胞，移植到肺部的病灶部位，实现了损伤组织的修复。上述资料表明 （　　） A．肺干细胞具有全能性 B．移植后的肺干细胞发生了细胞分裂和分化 C．移植后的肺干细胞遗传物质发生了改变 D．移植前的肺干细胞的形态结构与肺部其他细胞相同 解析　题述资料中的肺干细胞没有发育产生有机体或其他各种细胞，不能说明肺干细胞具有全能性，A错误；从患者的支气管中提取干细胞，移植到肺部的病灶部位，实现了损伤组织的修复，表明移植后的肺干细胞发生了细胞分裂和分化，B正确；移植后的肺干细胞遗传物质没有发生改变，C错误；移植前的肺干细胞的形态结构与肺部其他细胞不相同，D错误。 答案　B 8．过早出生的婴儿常常患有肺部发育不良，并可能面临危及生命的后果。为了给这些婴儿提供有效的治疗方法，首先要了解肺细胞如何分化和生长。对此，Denise Al Alam博士首先在分子和细胞水平上研究肺的发育过程，了解了肺发育过程中细胞何时会分化，这为研究人员提供了有关肺发育的非常详细的图谱，为人类做出了贡献。下列关于肺细胞分化的叙述，错误的是 （　　） A．细胞分化是完成个体发育的基础 B．肺细胞分化是细胞的基因选择性表达的结果 C．细胞分化后使其功能趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率 D．人体的神经细胞和肺细胞中，蛋白质不同，基因也不同 解析　细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础，A正确；基因选择性表达导致细胞分化，因此肺细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，B正确；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率，C正确；人体的神经细胞和肺细胞都由同一个受精卵分裂和分化而来，由于基因的选择性表达，在人体的神经细胞和肺细胞中，蛋白质不完全相同，但基因相同，D错误。 答案　D 9．如图表示某高等生物个体发育过程中细胞发生的变化。请据图回答下列问题： （1）图中由①→②，细胞体积增大，数目增多，细胞经历了　　　　和　　　　过程。  （2）图中由②→③，细胞发生了　　　　，细胞的　　　　、　　　　和　　　　发生了　　　　的差异，细胞的这种变化是基因在机体发育过程中　　　　　　　　的结果。  解析　高等生物由受精卵经过细胞的分裂和分化形成各种组织和器官，进而发育成一个完整生命个体。（1）图中由①→②，细胞经历了生长和分裂。（2）细胞分化是在个体发育中，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。 答案　（1）生长　分裂 （2）分化　形态　结构　生理功能　稳定性　选择性表达 10．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： （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，这种现象叫做细胞的　　　　。  （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　　　　　　。  解析　（1）体细胞增殖是通过有丝分裂来完成的。 （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）体细胞克隆动物说明高度分化的动物细胞的细胞核仍然保持着全能性，这是因为它含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传信息。 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 11．（不定项）小肠干细胞通过增殖分化使小肠上皮细胞得到更新，另外由它分化成的潘氏细胞能产生大量的表皮生长因子来调节邻近细胞的增殖和分化。下列说法不正确的是 （　　） A．小肠干细胞通过有丝分裂的方式进行细胞增殖 B．小肠干细胞和潘氏细胞都有细胞周期 C．小肠上皮细胞比小肠干细胞更容易表达出全能性 D．潘氏细胞和小肠上皮细胞功能不同的根本原因是蛋白质种类不同 解析　小肠干细胞属于体细胞，通过有丝分裂的方式进行细胞增殖，A正确；潘氏细胞是由小肠干细胞通过增殖分化而来的，是高度分化的细胞，没有细胞周期，B错误；小肠干细胞比小肠上皮细胞更容易表达出全能性，C错误；潘氏细胞和小肠上皮细胞功能不同的根本原因是基因的选择性表达，D错误。 答案　BCD 12．（不定项）如图表示人体（23对染色体）内红细胞的发育、分化过程，其中④过程中会出现核糖体丢失现象，分析下列相关叙述正确的是 （　　） A．①过程存在基因的选择性表达，也存在细胞的增殖 B．②过程中部分细胞会同时含92条染色体、92条染色单体、92个DNA分子 C．③过程中细胞核消失，形成的细胞仍能合成蛋白质 D．④过程中形成的红细胞与其他细胞一样能进行有丝分裂 解析　干细胞通过分裂和分化形成有核红细胞，因此①过程存在基因的选择性表达，也存在细胞的增殖，A正确；②为细胞增殖过程，方式为有丝分裂，在有丝分裂后期细胞中染色体数加倍，但该时期姐妹染色单体消失，不会同时存在加倍的染色体和染色单体，B错误；③过程中细胞核消失，形成的细胞含有核糖体，仍能合成蛋白质，C正确；④过程中形成的红细胞已经没有细胞核和细胞器，不能再增殖，D错误。 答案　AC 13．(不定项)(江苏连云港高一月考)某科研团队，从患者脱落的乳牙中获取牙髓干细胞，经过体外培养，将形成的干细胞聚合体植入患者所需的牙髓腔里，使得牙齿神经、血管再生，完全恢复牙齿原有的功能。下列相关叙述不正确的是(　　) A．牙髓干细胞的分裂能力和分化程度都要高于神经细胞 B．细胞分化的实质是细胞中的细胞器种类增加 C．干细胞分化的过程中，细胞中的遗传物质没有发生改变 D．已经分化的牙髓干细胞分化成牙齿神经，说明细胞分化是可逆的 解析　牙髓干细胞的分裂能力高于神经细胞，分化程度低于神经细胞，A错误；细胞分化的实质是基因选择性表达，并没有改变DNA(遗传物质)，B错误，C正确；牙髓干细胞分化成牙齿神经是一个分化过程，并不是回到分化前的状态，因此并不能说明细胞分化是可逆的，D错误。 答案　ABD 14．黄芪（一种多年生草本植物）在中医治疗中运用广泛。有研究表明，黄芪对血管内皮的修复和血管再生具有非常重要的意义。请回答下列问题： （1）内皮祖细胞（是血管内皮细胞的前体细胞），在生理或病理因素刺激下，可从骨髓运动到外周血液参与损伤血管的修复，简称EPCs，可增殖、　　　　为血管内皮细胞，参与血管新生和内皮损伤后的修复。同一个人的血管内皮细胞与EPCs具有　　　（填“相同”或“不同”）的遗传物质。  （2）为探究黄芪有效保护血管内皮的作用机理，科研人员开展了以下研究。 ①取健康成人外周血液获得EPCs，用不同浓度的黄芪进行处理。定期取样并测定细胞数量的相对值，值越大表明细胞增殖能力越强，结果如表。 组别 细胞数量的相对值 6小时 12小时 24小时 48小时 对照组 0．136 0．158 0．174 0．164 黄芪0．2 mg/mL组 0．148 0．172 0．191 0．177 黄芪2 mg/mL组 0．206 0．229 0．254 0．235 黄芪20 mg/mL组 0．266 0．317 0．324 0．312 由数据可知黄芪对EPCs增殖具有　　　作用，其作用效果与　有关。  ②EPCs的一个细胞周期包括间期和分裂期（M期）两个阶段，间期又可分为G1期、S期和G2期，暂时离开细胞周期的细胞所处时期称为G0期。统计经黄芪处理后，EPCs细胞周期中各时期细胞所占百分比，结果如表。 组别 G0和G1 S G2和M 对照组 86．71% 8．12% 5．76% 黄芪20 mg/mL组 77．23% 16．28% 7．31% 与对照组相比，实验组　　　　期的细胞增多最显著，说明该期持续时间变　　　，科研人员由此推测，黄芪有效保护血管内皮的作用机理是　　　　　。  解析　分析①中表：与对照组相比，使用黄芪进行处理后细胞数量的相对值都增大，且6～24小时内，黄芪浓度越高、作用时间越长，细胞数量的相对值越大。分析②中表：与对照组相比，实验组S期的细胞增多最显著，其次是G2和M期，而G0和G1期的细胞减少。（1）内皮祖细胞可增殖、分化为血管内皮细胞，参与血管新生和内皮损伤后的修复。细胞增殖、分化不会改变细胞中的遗传物质，因此同一个人的血管内皮细胞与EPCs具有相同的遗传物质。（2）①与对照组相比，使用黄芪进行处理后细胞数量的相对值都增大，且在一定范围和时间内，黄芪浓度越高、作用时间越长，细胞数量的相对值越大，这说明黄芪对EPCs增殖具有（明显的）促进作用，其作用效果与（黄芪的）使用浓度和时间有关。②根据表中数据可知，与对照组相比，实验组S期的细胞增多最显著，说明该期持续时间变长，占细胞周期的比例增大。由此推测黄芪可促进间期DNA的复制和相关蛋白质的合成，从而促进EPCs的增殖，进而起到保护血管内皮的作用。 答案　（1）分化　相同 （2）①（明显的）促进　（黄芪的）使用浓度和时间 ②S　长　促进间期DNA的复制和相关蛋白质的合成，从而促进EPCs的增殖，进而起到保护血管内皮的作用（合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $$