内容正文:
第二节 细胞的分化
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知识点一 细胞分化及其意义
1.关于细胞分化的叙述,错误的是( )
A.一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡
B.细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异
C.实验表明,高度分化的植物细胞仍具有细胞的全能性
D.细胞分化是由于不同种类的细胞含有的遗传物质DNA不同
2.组成人体的细胞有数百种,这是细胞分化的结果。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是多细胞生物个体发育的基础
B.人体在产生这些多种多样的细胞过程中遗传信息发生了改变
C.细胞分化形成不同类型的细胞是遗传信息表达情况不同的结果
D.细胞分化过程中,细胞在形态、结构和功能上发生了稳定性差异
3.人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC),如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图,下列叙述正确的是( )
A.图示不同组织细胞均来自MSC,各细胞中膜蛋白质种类相同
B.已分化的细胞不可能具有细胞分裂能力
C.MSC分化形成的不同细胞中的遗传物质不同,所以不同细胞形态、功能不同
D.不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
4.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象。下列叙述正确的是( )
A.老年人体内不存在有分裂和分化能力的细胞
B.分化后的不同组织细胞中,蛋白质种类相同
C.细胞分化的实质是细胞内遗传信息的执行情况不同
D.细胞分化后,细胞内的遗传物质会发生显著性差异
知识点二 细胞的全能性
5.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.通过药物处理,断肢青蛙长出新肢
B.蝌蚪经变态发育成为一只幼蛙
C.造血干细胞可以分化出红细胞、血小板等多种细胞
D.蛙受精卵两次分裂产生的四个细胞,经分离后培养产生四只相同的蝌蚪
6.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
7.下列关于细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.种子发育成为完整植株,不能体现植物细胞的全能性
B.只有植物的生殖细胞才具有发育成完整植株的潜能
C.愈伤组织是高度分化的细胞,丧失了全能性
D.植物体细胞杂交获得的杂种植株不具有全能性
8.我国科学家开发了一种非转基因、快速、可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法,能够将人的多能干细胞转化为具有全能性的8细胞期胚胎样细胞(8CL细胞,相当于受精卵发育3天的状态),这是目前全球在体外培养的“最年轻”的人类细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.人的多能干细胞转化为8CL细胞要经过细胞分化过程
B.由于8CL细胞未分化,因此细胞内不存在基因的选择性表达
C.多能干细胞转化为8CL细胞的事实说明该多能干细胞表现出了全能性
D.该研究的成功说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的
9.有人选取同种生物的不同细胞,检测其基因表达,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.若基因1~8中有一个是控制细胞呼吸酶的基因,则最可能是基因2
B.细胞分化使不同细胞中的蛋白质完全不同,导致细胞的形态和功能各不相同
C.功能最为近似的细胞是1与6,差异最大的细胞是5与7
D.不同的细胞功能越相近,表达的相同基因越多
10.毛喉素对骨骼肌的修复具有重要的调节作用,机制如下图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.成肌细胞通过增殖分化最终得到肌细胞,不能体现细胞的全能性
B.毛喉素通过促进Akt基因表达并抑制ERK1/2基因表达,从而促进成肌细胞增殖,增加多核肌管细胞数量
C.多核肌管细胞形成时,细胞内DNA的总量随细胞核数量增加而增加
D.多核肌管细胞分化为肌细胞能使细胞趋向专门化,有利于提高生物体生理功能的效率
答案以及解析
1.答案:D
解析:A、细胞分化通常是稳定且不可逆的,分化的细胞一般会保持分化后的状态直至死亡,A正确;
B、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,B正确;
C、高度分化的植物细胞仍含有全套遗传物质,在离体等适宜条件下可表现出全能性(如植物组织培养),C正确;
D、细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,同一生物体的不同细胞遗传物质DNA相同,D错误。
故选D。
2.答案:B
解析:A(√)细胞分化在生物界普遍存在,是生物个体发育的基础,多细胞生物在生长发育过程中,如果仅有细胞的增殖,而没有细胞的分化,就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官,生物体也就不可能正常发育;B(×)C(√)细胞分化过程中遗传信息并未发生改变,细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果;D(√)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,叫作细胞分化。
3.答案:D
解析:不同诱导因素下,MSC分化形成不同的组织细胞,形态、功能出现差异,所含蛋白质种类不同,A错误,D正确;一般来说,细胞分化程度越高,细胞的分裂能力越弱,有些已分化的细胞仍具有细胞分裂能力,B错误;细胞分化的本质是基因的选择性表达,遗传物质不改变,C错误。
4.答案:C
解析:A、老年人体内依然存在具备分裂、分化能力的干细胞,如骨髓造血干细胞、皮肤生发层细胞等,可持续补充衰老死亡的体细胞,A错误;
B、细胞分化的本质是基因选择性表达,分化后的不同组织细胞表达的基因种类存在差异,合成的蛋白质种类不完全相同,B错误;
C、细胞分化的实质是同一生物不同体细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因选择性表达,细胞内DNA序列不改变,但转录翻译的基因存在差异,C正确;
D、细胞分化仅发生基因选择性表达,细胞内全套遗传物质保持不变,不会出现显著性差异,D错误。
故选C。
5.答案:D
解析:断肢青蛙长出新肢,造血干细胞可以分化出红细胞、血小板等多种细胞,均没有形成完整的个体或分化出各种细胞,不能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据,A、C不符合题意;蝌蚪经变态发育成为一只幼蛙,起点不是细胞,不能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据,B不符合题意;蛙受精卵两次分裂产生的四个细胞,经分离后培养产生四只相同的蝌蚪,起点是细胞,终点是完整的个体,能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据,D符合题意。
6.答案:A
解析:细胞全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,细胞核全能性的原因是细胞核含本物种全套遗传物质。
A、乳腺细胞核保持全能性,核心原因是细胞核内含有绵羊生长发育所需的全套遗传物质,可指导细胞发育为完整个体,A正确;
B、卵细胞细胞质不含全套遗传信息,仅含少量细胞质基因,无法独立控制个体发育,B错误;
C、卵细胞细胞质为细胞核提供营养物质,仅为全能性表达提供条件,并非根本原因,C错误;
D、细胞核与细胞质相互依存是细胞存活的条件,与细胞核全能性无关,D错误。
故选A。
7.答案:A
解析:A、种子发育为植株,依赖种子中已分化的胚(新植物幼体),并非单个细胞发育,不能体现细胞全能性,A正确;
B、植物体细胞和生殖细胞均具有全能性,体细胞全能性需诱导表达,B错误;
C、愈伤组织为脱分化形成的未分化薄壁细胞,全能性高,可再分化为完整植株,C错误;
D、植物体细胞杂交获得的杂种植株,含完整遗传物质,具有全能性,可发育为完整植株,D错误。
故选A。
8.答案:D
解析:A(×)人的多能干细胞转化为具有全能性的8CL细胞的过程中细胞全能性提高,是人为重编程的过程,未经过细胞分化过程;B(×)8CL细胞内存在基因的选择性表达;C(×)通过细胞编程能使多能干细胞转化为全能性的8CL细胞,不能说明多能干细胞表现出了全能性,因为没有体现出多能干细胞分化出其他各种细胞或发育成完整个体;D(√)根据题干信息可知,通过细胞编程能使多能干细胞转化为全能性的8CL细胞,该研究的成功说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的。
9.答案:B
解析:
细胞中蛋白质种类相似度越高(即表达的相同基因越多),细胞功能越相近,则细胞1和6功能最为近似,细胞5和7功能差异最大,C、D正确。
10.答案:B
解析:若要体现全能性,终点是完整有机体或其他各种细胞,最终得到肌细胞不能体现细胞的全能性,A正确;由题图可知,毛喉素抑制成肌细胞增殖,但能通过促进Akt基因表达、抑制ERK1/2基因表达来促进增殖后的成肌细胞分化为多核肌管细胞,B错误;多核肌管细胞由多个分化后的成肌细胞融合形成,故多核肌管细胞内DNA的总量随细胞核数量增加而增加,C正确;细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率,D正确。
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