5.2细胞的分化-2024-2025学年高一生物学北师大版（2019）必修一同步课时训练

5.2细胞的分化 一、单选题 1．在多细胞生物的生命历程中，会出现细胞的分裂、分化、衰老、死亡等现象。下列有关叙述错误的是( ) A.细胞分裂是多细胞生物生长、发育的基础 B.细胞分化的过程中存在基因的选择性表达 C.细胞在衰老过程中可能存在端粒受损现象 D.细胞的凋亡和坏死过程都受基因的调控 2．如图表示造血干细胞的生长、增殖和分化的过程，下列相关叙述错误的是( ) A.过程①细胞a体积增大，物质运输效率降低 B.白细胞所含的遗传信息与造血干细胞相同 C.机体通过自身的免疫系统清除被新冠病毒感染的细胞，这一过程属于细胞的凋亡 D.造血干细胞形成各种血细胞的过程体现了细胞的全能性 3．2022年2月，《细胞发现》上发表了我国科学家的研究。研究表明，尿苷（尿嘧啶核苷）是一种能延缓人类干细胞衰老、促进多组织再生修复的关键代谢物。研究人员用注射、涂抹、口服尿苷等方式处理小鼠可以促进多种组织器官的损伤后修复。此前的研究也发现，年轻个体血浆中的尿苷含量比老年人高。下列相关说法正确的是( ) A.尿苷与腺苷、鸟苷、胸苷等通过磷酸二酯键连接可形成RNA B.衰老红细胞的细胞核体积增大，端粒DNA序列逐渐向内缩短 C.干细胞衰老后便失去了细胞的全能性，影响了组织的损伤修复 D.用3H标记的尿苷饲喂动物，可在细胞质基质、内环境等处检测到放射性 4．细胞融合技术在生物育种和免疫学中有着广泛应用，下图为细胞融合的简略过程，据下图分析，下列说法错误的是( ) A.若a和b分别为基因型AaBB、aaBb个体所产生的花粉细胞，则c(只考虑两两融合)有6种基因型 B.甲中a和b在体外受精前，需在体外进行卵子的成熟培养和精子获得能量的处理 C.如果要获得乙，在融合前要用酶解法去除细胞壁 D.形成乙所依赖的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 5．下列能说明某细胞已经发生分化的是( ) A.存在血红蛋白基因 B.存在胰岛素mRNA C.存在细胞骨架蛋白 D.存在RNA 聚合酶 6．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象。下列现象能说明某细胞已经发生了分化的是( ) A.核遗传物质发生了改变 B.能在线粒体内膜合成ATP C.能在叶绿体中合成有机物 D.具有以核膜为界限的细胞核 7．克隆羊“多利”的培育成功证明了( ) A.动物细胞的再生能力 B.动物细胞的分化能力 C.动物细胞的全能性 D.动物细胞核的全能性 8．同一个体输卵管细胞与胰岛细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的( ) A.DNA的碱基排列顺序不同 B.tRNA不完全相同 C.合成的蛋白质不完全相同 D.mRNA不完全相同 9．人体红细胞的生命历程大致为部分造血干细胞分化为髓样干细胞→髓样干细胞进一步分化为幼红细胞→幼红细胞排出细胞核成为网织红细胞→网织红细胞继续发生细胞器丧失成为成熟红细胞→成熟红细胞最终发生凋亡。下列叙述错误的是( ) A.造血干细胞和髓样干细胞的遗传物质相同 B.幼红细胞所需要的能量主要来自线粒体 C.网织红细胞和成熟红细胞均不含染色质 D.成熟红细胞凋亡不是由基因决定的 10．科学家利用患者自身高度分化的体细胞诱导获得iPS细胞（类似胚胎干细胞），然后继续培养iPS细胞获得角膜组织并进行成功移植。下列有关叙述错误的是( ) A.诱导过程中细胞的分化程度在发生改变 B.诱导过程导致细胞中的遗传信息发生改变 C.培养iPS细胞获得角膜组织是基因选择性表达的结果 D.获得iPS细胞不能说明高度分化的动物细胞具有全能性 11．如图是获取番茄一马铃薯杂种植株的过程示意图，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示。下列分析错误的是( ) A.可使用PEG融合法和灭活病毒诱导法诱导的原生质体融合 B.该杂种细胞长成植物体证明了植物细胞具有全能性 C.融合细胞的表面既有红色荧光又有绿色荧光时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的 D.③表示脱分化，④表示再分化 12．生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的，下列相关叙述错误的是( ) A.同种生物不同类型的细胞，基因的表达存在选择性 B.同种生物不同类型的细胞，形态结构和功能不同是因为基因不同 C.分化后的各种细胞中的mRNA和蛋白质不完全相同 D.细胞分化的本质是基因的选择性表达，该表达与基因表达的调控有关 13．下列有关细胞的分化和全能性的说法中，错误的是( ) A.细胞中检测到ATP合成酶不能作为判断细胞已经分化的依据 B.细胞分化的过程中会有新的蛋白质的合成 C.受精卵没有分化，所以没有全能性 D.离体的植物细胞需要在一定的条件下才能激发其全能性 14．渐冻症即肌肉萎缩性侧索硬化症。据研究该病是由于基因突变导致神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。近些年利用诱导多功能干细胞（iPS细胞）制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述错误的是( ) A.诱导多功能干细胞的分化实质是基因的选择性表达，使细胞种类增多 B.诱导多功能干细胞分化成的多种细胞中DNA和RNA均相同，蛋白质不完全相同 C.将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，可能起到良好治疗作用 D.植入神经干细胞，使受损的运动功能得到恢复，可以一定程度改善病症 二、非选择题 15．我国科学家发现在体外实验条件下，某两种蛋白质（蛋白质M和蛋白质R）可以形成含铁的杆状多聚体，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因M和基因R均为显性，且独立遗传。上述两基因在野生型家鸽（ZW型性别决定）的视网膜中共同表达，从而使家鸽能够通过磁场导航。请回答下列问题。 （1）家鸽的所有细胞是否都含有这两个基因并进行表达填①__________（“是”或“否”），判断的理由是由于②__________过程中基因的选择性表达，导致除③__________细胞外其他细胞虽都含有基因M和基因R但均不表达。 （2）如果这两个基因失去功能，家鸽的行为可能发生的变化是无法合成有功能的含铁的杆状蛋白质多聚体，可能导致家鸽无法导航，失去方向感。要验证你的推测，请设计对照实验来验证，写出你的实验思路：将家鸽分为四组，①组敲去M基因，②组敲去R基因，③组__________基因，④组__________基因（对照组），分别测定四组家鸽视网膜细胞中是否有含铁的杆状蛋白质多聚体；然后在同一条件下放飞4组家鸽。观察它们的__________能力。 参考答案 1．答案：D 解析：细胞分裂是多细胞生物生长、发育的基础，A正确；细胞分化的过程中存在基因的选择性表达，B正确；细胞在衰老过程中可能存在端粒受损现象，C正确；细胞的凋亡过程受基因的调控，细胞坏死不受基因的调控，D错误。 2．答案：D 解析：A、细胞生长的过程中细胞的数量、形态不变，体积增大，细胞体积越大，物质运输效率越低，A正确;B、造血干细胞分化为白细胞的过程中，只是发生了基因的选择性表达，细胞中的遗传信息没有发生改变，故白细胞所含的遗传信息与造血干细胞相同，B正确;C、机体通过自身的免疫系统清除被新冠病毒感染的细胞，这一过程属于细胞的凋亡，是由基因决定的细胞的编程性死亡，对于机体是有利的，C正确;D、细胞的全能性指的是高度分化的细胞仍然具有分化成各种组织细胞和完整个体的潜能，因此，分化成各种血细胞没有体现造血干细胞的全能性，D错误。故选D。 3．答案：D 解析：A、胸苷是合成DNA的组成成分，不是合成RNA的组成成分，A错误;B、衰老红细胞没有细胞核，B错误;C、干细胞衰老后仍具有细胞的全能性，C错误;D、3H标记的尿苷是合成RNA的组成成分，凡是有RNA出现就有尿者，就有放射性，因学此可能在细胞质基质、线粒体、细胞核、内环境中检测到放射性，D正确。 4．答案：B 解析：A、若a和b分别为基因型AaBB、aaBb植株的花粉细胞,AaBB能产生AB、aB两种花粉,aaBb能产生aB、ab两种花粉,去壁两两融合可以得到AABB、aaBB、aabb、AaBB、AaBb、aaBb共6种基因型的细胞,A正确。B、图中甲是有性杂交产生的后代试管动物,则a、b分别表示精子和卵细胞,需在体外进行卵子的成熟培养和精子获能处理(是获得受精能力,而不是获得能量)才能进行体外受精,B错误;C、乙是植物体细胞杂交产生的后代,则a、b表示两种植物细胞,融合前需要用酶解法去掉细胞壁,C正确;D、乙是植物体细胞杂交产生的后代,细胞融合过程体现细胞膜的流动性,用杂交细胞培养出植株的过程体现植物细胞的全能性,D正确。故选B。 5．答案：B 解析：A、所有细胞都存在血红蛋白基因，所以据此不能判断细胞已经分化，A错误； B、只有胰岛B细胞才能转录形成胰岛素mRNA，所以细胞存在胰岛素mRNA说明其已经高度分化，B正确； C、所有细胞都存在细胞骨架蛋白，所以据此不能判断细胞已经分化，C错误； D、几乎所有细胞都能转录、翻译形成蛋白质，转录需要RNA聚合酶，所以据此不能判断细胞已经分化，D错误。 故选：B。 6．答案：C 解析：A、细胞分化过程中细胞核内的遗传物质不会发生改变，A错误;B、线粒体是有氧呼吸的主要场所，在线粒体内膜上会发生有氧呼吸的第三阶段，该阶段产生大量的ATP，细胞呼吸过程的发生不能用于判断细胞是否分化，B错误;C、能在叶绿体中合成有机物，说明该细胞能进行光合作用，意味着该细胞已经是高度分化的细胞，C正确;D、多细胞真核生物体内的细胞无论分化与否，均具有以核膜为界限的细胞核(哺乳动物成熟的红细胞等除外)，因而据此不能判断细胞是否分化，D错误。故选C。 7．答案：D 解析：高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍保持着全能性，因为细胞核内含有保持物种遗传性状所需要的全套遗传物质。“多利”羊就是用乳腺细胞的细胞核与去核卵细胞重组形成的一个细胞发育而成的，这证明动物细胞的细胞核具有全能性。故选D。 8．答案：D 解析：A、同一个体输卵管细胞与胰岛细胞由同一个受精卵分裂而来，细胞中DNA的碱基排列顺序相同，A错误； B、tRNA是氨基酸的搬运工，每个细胞中tRNA的种类是相同的，B错误； CD、由于细胞分化，基因的选择性表达，mRNA不完全相同，合成的蛋白质不完全相同，蛋白质是以mRNA为模板合成的，这两种细胞形态结构功能不同的根本原因是mRNA的不完全相同，直接原因是蛋白质不完全相同，C错误，D正确。 9．答案：D 解析：细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡，D项错误。 10．答案：B 解析：A、iPS细胞类似胚胎干细胞，其分化程度较低，诱导过程中细胞的分化程度在发生改变，A正确;B、获取iPS细胞过程中细胞的基因表达发生改变，但遗传物质没有发生改变，B错误;C、iIPS细胞类似胚胎干细胞，能诱导分化形成不同的组织器官，获得角膜组织是基因选择性表达的过程，C正确;D、获得IPS细胞过程没有形成完整个体，不能说明高度分化的动物细胞具有全能性，D正确。故选B。 11．答案：A 解析：A、原生质体融合不可以用灭活的病毒，A错误;B、一个细胞长成一个个体证明了细胞的全能性，B正确;C、番茄原生质体被红色荧光标记，马铃薯原生质体被绿色荧光标记，由番茄和马铃薯融合形成的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光，C正确;D、脱分化形成愈伤组织，再分化形成植物体，D正确。故选A。 12．答案：B 解析：A、同种生物存在不同类型的细胞，是细胞分化的结果，细胞分化的实质是基因的选择性表达，A正确； B、同种生物不同类型的细胞，形态结构和功能不同是细胞分化的结果，其基因是相同的，B错误； C、分化后的各种细胞选择性表达的基因不同，因此它们所含的mRNA和蛋白质不完全相同，C正确； D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，而基因的选择性表达与基因表达的调控有关，D正确。 故选B。 13．答案：C 解析：A、ATP的合成可以发生在所有的活细胞中，含ATP合成酶不能说明细胞已经分化，A正确； B、细胞分化过程中基因发生选择性表达，因此会有新的蛋白质合成，B正确； C、受精卵是发育的起点，没有分化，所以全能性最高，C错误； D、离体的植物细胞需要在一定的条件下才能激发其全能性，比如需要一定的营养、激素等条件，D正确。 故选C。 14．答案：B 解析：A、诱导多功能干细胞的分化实质是基因的选择性表达，分化的结果是细胞种类增多，A正确； B、诱导多功能干细胞分化成多种细胞是基因选择性表达的结果，细胞核中遗传物质DNA不变，但RNA及蛋白质不完全相同，B错误； C、将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，细胞内表达的毒蛋白减少，可以起到一定的治疗作用，C正确； D、由题干“最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命”可知，植入神经干细胞，能使受损的运动功能得到恢复，可以一定程度改善病症，D正确。 故选B。 15．答案：（1）否；细胞分化；视网膜 （2）同时敲去M基因和R；不敲去；定向运动 解析：(1)家鸽的所有细胞都是由同一个受精卵发育而来，因而所有细胞的遗传物质都相同，但由于细胞分化过程中基因的选择性表达，基因M和基因R仅在野生型家鸽的视网膜中共同表达，在其他细胞中不表达。 (2)该实验的自变量为M基因、R基因的有无，因变量为家鸽是否能定向运动，其他为无关变量，应保持相同且适宜，故实验步骤为:将家鸽分为四组，①组敲去M基因，②组敲去R基因，③组同时敲去M基因和R基因(实验组)，④组不敲去基因(对照组)，分别测定四组家鸽视网膜细胞中是否有含铁的杆状蛋白质多聚体;然后在同一条件下放飞4组家鸽。观察它们的定向运动能力。 学科网（北京）股份有限公司 $$