高中生物新苏教版必修第一册4.2.1细胞分化和细胞全能性作业

。十八细胞分化和细胞全能性【基础通关】(20分钟·70分)一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)1.(2021·菏泽高一检测)下列能说明某细胞已经发生分化的是()A.进行ATP的合成B.核孔数量多C.存在血红蛋白D.存在纤维蛋白原基因【解析】选C。所有细胞都能进行细胞呼吸合成ATP,所以据此不能判断细胞已经分化,A错误;核孔数量多说明细胞代谢旺盛,核质之间的物质交换频繁,不能说明细胞已经发生分化,B错误;所有细胞中都含有血红蛋白基因,但只有在红细胞中表达,说明细胞发生了分化,C正确;同一个体的所有基因都是由受精卵有丝分裂而来的,均含有纤维蛋白原基因,D错误。2.如图是某植物细胞发生的一系列变化过程,下列有关分析正确的是()A.过程①处于细胞分裂的间期B.过程②表示细胞分化C.过程③产生的细胞遗传物质会发生改变D.过程③体现了植物细胞的全能性【解析】选A。过程①细胞正在生长,处于细胞分裂的间期,A正确;过程②表示细胞分裂,B错误;过程③为细胞分化,产生的细胞遗传物质不会发生改变,C错误;过程③是细胞正常分化,因此不能体现植物细胞的全能性,D错误。3.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.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人C.蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂D.动物皮肤上的伤口能很快愈合【解析】选C。蜜蜂的未受精的卵细胞发育成雄蜂,体现了动物细胞的全能性,C正确;A、B项没体现出产生完整有机体或分化成各种细胞,A、B错误。伤口愈合进行的是细胞分裂,不能体现全能性,D错误。4.下列有关细胞分化的叙述不正确的是()A.细胞分化发生在生物体的整个生命过程中B.生物体内含各种不同的细胞和组织是细胞分化的结果C.细胞分化是一种持久性的变化D.通过细胞分化,使细胞的数量和种类越来越多【解析】选D。细胞分化是指相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,细胞分化具有持久性,发生在生物体的整个生命过程中,A正确;细胞分化的结果是形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官,B正确;细胞分化具有普遍性、持久性、稳定性和不可逆性等特点,C正确;细胞分化的结果是生成不同的细胞,增加细胞种类,而细胞分裂会增加细胞数量,D错误。5.(2021·西安高一检测)下列关于细胞生命历程的叙述错误的是()A.人体造血干细胞分化为各种血细胞的过程是不可逆的B.细胞分化会导致mRNA的种类和数量发生改变C.细胞凋亡的速率与其功能有关,白细胞凋亡的速率比红细胞的慢D.基因的DNA序列受损可能导致细胞衰老【解析】选C。细胞分化过程一般是不可逆的,故人体造血干细胞分化为各种血细胞的过程是不可逆的,A正确;细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同,从而导致mRNA的种类和数量发生改变,B正确;白细胞凋亡的速率比红细胞快,是由于细胞凋亡的速度与其自身功能密切相关,C错误;端粒学说认为基因的DNA序列丢失或受损可导致细胞衰老,D正确。6.下列有关细胞分化的叙述,正确的是()A.高等动物细胞的分化只发生在胚胎发育过程中B.细胞分化过程中遗传物质发生了改变C.细胞分化过程中结构发生变化,功能往往不变D.经细胞分化后,细胞的全能性降低【解析】选D。细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,是基因在时间和空间上选择性表达的结果;细胞分化发生在生物体的整个生命过程中,但在胚胎时期达到最大限度;经分化后,细胞的种类增多,数目不变,全能性降低。7.对于细胞全能性的理解正确的是()A.从理论上讲,生物体的每一个细胞都具有全能性B.未脱离植株的幼叶,在适当的情况下能表现出全能性C.在个体发育的不同时期,由于细胞内基因发生变化,导致细胞不能表现出全能性D.脱离了植株的芽,一定能表现出全能性【解析】选A。从理论上讲,生物体的每一个细胞都具有本物种的全套遗传信息,所以具有发育成一个完整个体的潜能,应该具有全能性;植物细胞全能性表现的条件是:在离体的情况下,在一定浓度的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下,细胞才能表现其全能性;细胞内基因发生变化,并不影响细胞全能性的表达。8.(多选)如图表示人体造血干细胞在离体条件下,经诱导形成神经细胞和肝细胞的过程。下列有关叙述不正确的是()A.该图能说明造血干细胞具有全能性B.图中各细胞的遗传信息的表达情况相同C.①过程可发生DNA的复制D.②过程的实质是基因数量的变化【解析】选A、B、D。题图中造血干细胞经诱导形成肝细胞和神经细胞,没体现产生各种细胞的潜能和特性。不能体现细胞的全能性,A错误;题图中细胞已分化,各细胞的遗传信息的表达情况不同,B错误;①过程是细胞增殖,涉及DNA的复制,C正确;②过程是细胞分化,实质是基因的选择性表达,其基因的种类和数量不变,D错误。二、非选择题(共2小题,共30分)9.(12分)如图是与细胞增殖和分化有关的图解,据图回答下列有关问题:(1)甲图A表示的是__________过程,B表示的是________过程。乙图处于有丝分裂的____________期。

(2)甲图中b、c、d、e具有相同的________。

(3)若a为植物细胞,而d能在体外条件下培养成一个完整植物体,说明d具有________性。

(4)乙图中细胞有染色体________条,①和⑤两条染色体是经过分裂间期________形成的。

【解析】(1)甲图中A、B分别是细胞数目增多和形态改变,说明其分别是细胞增殖和细胞分化。乙图中着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,平均移向细胞两极,所以是有丝分裂的后期。(2)甲图中b、c、d、e细胞都是由a细胞分裂、分化而来的,所以遗传物质(遗传信息或染色体数)相同。(3)植物细胞能在体外条件下培养成一个完整植物体,说明植物细胞具有全能性。(4)乙图处于有丝分裂后期,细胞中染色体有8条,①和⑤两条染色体是在细胞分裂间期经复制形成的。答案:(1)细胞增殖细胞分化后(2)遗传物质(遗传信息或染色体数)(3)全能(4)8复制10.(18分)如图所示为植物细胞的生命历程中的部分现象。据图回答以下问题。(1)①→②、①→④的过程叫作____________。

(2)①→③的过程叫作________________。③→⑤的过程叫作____________。图示全过程中,细胞的遗传物质____________(填“没有”“部分”或“全部”)改变。

(3)组成②③④的细胞,在细胞的________、________、________上有所不同,因此它们属于不同的________。

(4)科学家在人早期胚胎中发现了干细胞,它能在体外形成不同组织或器官。这些干细胞是在一定条件下通过细胞有丝分裂和________形成不同的组织或器官。除了胚胎外,在脐带血、骨髓、脑组织等中也发现了干细胞,通过进一步的研究,有希望用于患者的组织修复或器官移植。但在进行器官移植时,如果患者细胞表面的蛋白质类物质与移植器官的不相同,则会引起排斥反应,所以最好选用____________(填“患者本人”“父母”“子女”或“配偶”)的干细胞培育的器官。

【解析】(1)分析题图可知,①→②、①→④过程表示起源相同的细胞形态、结构发生了差异,这两个过程是细胞分化过程。(2)①→③的过程,细胞数量增多,是细胞分裂过程,③→⑤的过程,细胞的体积增大,是细胞生长过程。细胞分裂、生长和分化过程中,细胞中的遗传物质没有发生改变。(3)分析题图可知②③④细胞的形态、结构、生理功能不同,它们属于不同的组织。(4)干细胞通过细胞有丝分裂和分化形成不同的组织或器官。选用患者本人的干细胞培育的器官进行移植不会引起排斥反应。答案:(1)细胞分化(2)细胞分裂细胞的生长没有(3)形态结构生理功能组织(4)分化患者本人【能力进阶】(10分钟·30分)1.(6分)(2021·山东部分学校联考)下图为人体内几种细胞的模式图,下列相关叙述错误的是()A.这些细胞最初来源于同一个细胞——受精卵B.这些细胞在功能上具有统一性C.这些细胞在结构上具有统一性的形态结构发生很大变化,但仍属于真核细胞【解析】选B。图示细胞为某人体内几种类型的细胞,都是由同一个受精卵分裂和分化形成的,A正确;这些细胞在形态、结构和功能上已经发生稳定性差异,因此这些细胞在功能上各不相同,B错误;这些细胞的形态虽然各不相同,但都具有细胞膜、细胞质和细胞核等结构,因此在结构上具有统一性,C正确;a为精子,其结构已发生很大变化,但仍属于真核细胞,D正确。2.(6分)下列关于细胞全能性的叙述,错误的是()A.细胞具有全能性是因为细胞内含有发育所需的全套遗传物质B.生物体所有细胞中受精卵的全能性最高C.某些离体的植物细胞,在适宜条件下能够表现全能性D.给去核蛙卵植入体细胞核后又发育成正常的蝌蚪,不能证明高度分化的动物细胞核具有全能性【解析】选D。细胞内含有发育所需的全套遗传物质,故细胞具有全能性,A正确;受精卵没有分化,全能性最高,B正确;某些离体的植物细胞,在适宜条件下,如一定的营养物质、激素、适宜的温度等条件下,能够表现全能性,C正确;动物核移植实验可以证明高度分化的动物细胞核具有全能性,D错误。3.(多选)(6分)(2021·北京西城高一检测)高度分化的体细胞可被诱导成类似胚胎干细胞的iPS细胞。科学家培养iPS细胞获得角膜组织,将其移植到一位几乎失明的女性左眼上,患者术后视力恢复到可阅读书籍的程度。下列叙述正确的是()细胞的全能性高于高度分化的体细胞B.获取iPS细胞过程中细胞的遗传物质改变C.获得角膜组织是基因选择性表达的过程细胞有望解决器官移植供体短缺等问题【解析】选A、C、D。iPS细胞类似胚胎干细胞,其全能性高于高度分化的体细胞,A正确;获取iPS细胞过程中细胞的遗传物质没有发生改变,B错误;获得角膜组织是基因选择性表达的过程,C正确;iPS细胞类似胚胎干细胞,能诱导分化形成不同的组织器官,有望解决器官移植供体短缺等问题,D正确。【实验·探究】4.(12分)高度分化的动物细胞分化潜能变窄,它的全能性受到限制,欲探究单独的细胞核是否具有全能性。请利用性成熟的青蛙作为实验材料,设计一个实验方案证明上述说法。(1)实验的大体思路是:

__________________________________________。

(2)根据上述思路设计的实验步骤是: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,观察能否形成完整的青蛙。(3)预测实验结果和得出结论:

__________________________________。

【解析】(1)本实验需证明的是高度分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性,在实验设计时需先证明其全能性受到限制,再针对细胞核进行实验,验证猜想。(2)因为要验证的是细胞核的全能性,所以可将卵细胞的细胞核去除,将体细胞的细胞核导入去核卵细胞的