内容正文:
第2节 细胞的分化
知识点一 细胞分化及其意义
1.(2025·山东淄博高一月考)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
2.(2025·四川宜宾高一测试)如图为一只牛蛙体内几种类型的细胞模式图。下列相关叙述错误的是( )
A.四种细胞都是真核细胞
B.四种细胞的遗传物质都是DNA
C.四种细胞的DNA都不相同
D.四种细胞来源于同一个受精卵细胞
3.如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
知识点二 细胞的全能性
4.绵羊的乳腺细胞是高度分化的细胞,但用乳腺细胞的细胞核与卵细胞的细胞质融合成一个细胞后,这个细胞核仍然保持着全能性,这主要是因为( )
A.细胞核内含有本物种生长发育所需要的全套遗传物质
B.卵细胞的细胞质内含有物种发育所需要的全套遗传信息
C.卵细胞的细胞质为细胞核提供营养物质
D.细胞核与细胞质是相互依存的关系
5.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.植物体中只有幼嫩的细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,原因是其所含基因发生了改变
D.紫色糯性玉米种子培育成植株,说明了植物种子具有全能性
6.(2025·安徽马鞍山高一检测)下列关于细胞分化和细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变
B.人体某细胞中存在纤维蛋白原基因说明已经发生分化
C.人体某细胞中存在血红蛋白说明已经发生细胞分化
D.随细胞分化的进行,细胞的全能性降低并最终丧失
7.(2025·河南郑州高一测试)我国科学家已经能够将人成纤维细胞成功诱导为hiHep细胞。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能,如分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物等。下列相关叙述正确的是( )
A.血清白蛋白的分泌过程体现了生物膜的功能特点
B.人成纤维细胞与hiHep细胞的核DNA、RNA均不相同
C.该项成果体现了人成纤维细胞具有全能性
D.该项成果表明细胞分化后的状态是可以改变的
8.某杂志在线报道了某大学的研究成果——用小分子化学物质诱导人成体细胞转变为多潜能干细胞(CiPSC)。用CiPSC制备的胰岛细胞能安全有效地降低糖尿病猴的血糖,凸显CiPSC在治疗疾病上的广阔前景。下列叙述错误的是( )
A.CiPSC具有正常的细胞周期
B.CiPSC的分化程度低于胰岛细胞
C.小分子化学物质通过改变体细胞的遗传物质获得了CiPSC
D.与体内已高度分化的体细胞相比,CiPSC的全能性更高
9.人体的骨髓中存在少量的间充质干细胞(MSC,多能干细胞的一种),如图表示MSC形成不同组织细胞的过程。下列叙述不正确的是( )
A.MSC细胞与a过程产生的子细胞的核内遗传物质相同
B.经b过程后,细胞器种类和数量发生改变
C.MSC细胞全能性高于体细胞,但低于受精卵
D.b过程细胞形态、生理功能发生变化,是因为核内遗传物质有所改变
10.(2025·广东佛山高一统考)科学家通过体外诱导成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,称为iPS细胞。该细胞能够“转化”为多种类型的动物体细胞,流程如下。下列有关叙述不正确的是( )
成纤维细胞iPS细胞
胰岛细胞、神经元、肠上皮细胞、肝细胞、心肌细胞、血细胞等
A.由iPS细胞能培育出各种体细胞的过程体现了细胞的全能性
B.成纤维细胞、iPS细胞和分化成的体细胞中具有不同的遗传信息
C.成纤维细胞与iPS细胞内mRNA种类不完全相同
D.iPS细胞转化为多种体细胞的过程说明细胞分化也受到外界因素影响
11.(2025·山东烟台高一检测)如图为某哺乳动物红细胞的形成过程示意图,请回答:
(1)由造血干细胞形成系列幼红细胞的过程称为 ,这是细胞内 的结果。通常情况下,某个体所有造血干细胞的遗传信息完全相同,原因是
。
(2)血红蛋白的合成场所为 ,图中能合成血红蛋白的细胞有中幼红细胞、 。
(3)研究发现,某毒素只能与染色质结合,导致染色质中的DNA不能复制,在该毒素作用下,造血干细胞的分裂过程受阻,从而使造血干细胞停留在细胞周期的 。
12.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)所用的技术是 。
(2)分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过 分裂完成的。
(3)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变化,这种现象叫作细胞的 。
(4)本实验说明高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力,也就是说 。
(5)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 性,这是因为它含有保持本物种遗传特性所需要的全套 。
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第2节 细胞的分化
1.C 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的选择性表达,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。
2.C 蛙的各种细胞均为真核细胞,A正确;四种细胞的遗传物质都是DNA,B正确;四种细胞来自同一个受精卵,所以四种细胞的DNA是相同的,C错误,D正确。
3.C 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。
4.A 动物细胞的细胞核之所以保持着全能性,是因为其中含有本物种生长发育所需要的全套遗传物质。
5.B 理论上植物体中的所有细胞均具有发育成完整个体所必需的全套基因,A错误;植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果,C错误;种子发育成植株是个体正常发育的过程,不能说明植物种子具有全能性,D错误。
6.C 细胞分化是基因选择性表达的结果,故细胞分化过程中蛋白质种类和数量会发生改变,A错误;同一个体的所有细胞都是由受精卵经有丝分裂而来的,含有相同的遗传物质,人体所有的细胞中都存在纤维蛋白原基因,B错误;只有红细胞才能合成血红蛋白,存在血红蛋白说明细胞已经分化,C正确;随细胞分化的进行,细胞的全能性降低,但没有丧失,D错误。
7.D 血清白蛋白的分泌过程体现了生物膜的结构特点,即具有一定的流动性,A错误;hiHep细胞是由人成纤维细胞诱导分化而来,两者的核DNA相同,但由于基因的选择性表达,RNA不完全相同,B错误;细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,该项成果将人成纤维细胞成功诱导为hiHep细胞,不能体现人成纤维细胞具有全能性,C错误;人成纤维细胞属于分化的细胞,经诱导后的hiHep细胞具有肝细胞的许多功能,表明细胞分化后的状态是可以改变的,D正确。
8.C 正常分裂的细胞都具有正常的细胞周期,CiPSC作为多潜能干细胞,具有正常的细胞周期,A正确;CiPSC能分化为其他细胞,其分化程度低于胰岛细胞,B正确;由人成体细胞转变为多潜能干细胞遗传物质没有改变,C错误;与体内已高度分化的体细胞相比,CiPSC的分化程度更低,全能性更高,D正确。
9.D b过程细胞形态、生理功能发生变化,是基因选择性表达的结果,而核内遗传物质没有发生改变,D错误。
10.B 细胞的全能性是指细胞经分裂分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,iPS细胞可培育出多种体细胞体现了细胞的全能性,A正确;iPS细胞是由成纤维细胞体外诱导形成的,可以分化出多种体细胞,它们的遗传物质相同,只是基因进行了选择性表达,B错误;iPS细胞是成纤维细胞经体外诱导过程形成的,据此可推测成纤维细胞与iPS细胞内mRNA种类不完全相同,C正确;由于诱导物质不同,iPS细胞可转化为多种体细胞,说明细胞分化也受外界因素影响,D正确。
11.(1)细胞分化 基因选择性表达 造血干细胞都来自同一个受精卵(的有丝分裂) (2)(游离)核糖体 晚幼红细胞、网织红细胞 (3)分裂间期
解析:(1)造血干细胞形成系列幼红细胞的过程中,血红蛋白基因在红细胞中选择性表达形成血红蛋白,此过程为细胞分化。通常情况下,受精卵经过分裂、分化产生造血干细胞,因此造血干细胞中的遗传物质是相同的。(2)血红蛋白属于胞内蛋白,因此是在(游离)核糖体上合成的,由图可知,红细胞成熟之前,有合成血红蛋白的细胞器,都可合成血红蛋白,例如图中的中幼红细胞、晚幼红细胞和网织红细胞。(3)若毒素抑制DNA复制,则造血干细胞由于不能进行DNA复制而停留在分裂间期。
12.(1)植物组织培养 (2)有丝 (3)分化 (4)植物细胞具有全能性 (5)细胞核 全能 遗传信息
解析:从单个植物细胞到培育出试管植物,采用了植物组织培养技术;单个植物细胞经历了细胞的分裂、分化才发育成植株,体现了植物细胞的全能性。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。
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