细胞分化与全能性528

第17练细胞的分化及细胞的全能性一、基础题1（2011安徽）干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是 （ ）A.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达产物不同胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的2．（2011山东）下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是 （ ）玉米种子萌发长成新植株小鼠骨髓造干细胞形成各种血细胞小麦花粉经离体培养发育志单倍体植株胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株3（2011上海）关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度，下列表述正确的是 （）乳腺癌细胞易于乳腺细胞，胚胎细胞易于脂肪细胞乳腺细胞易于乳腺癌细胞，胚胎细胞易于脂肪细胞乳腺细胞易于乳腺癌细胞，脂肪细胞易于胚胎细胞乳腺癌细胞易于乳腺细胞，脂肪细胞易于胚胎细胞（2011山东潍坊高考模拟）2010年，德国一家物技术公司申请了一项专利技术：从血管中萃取的成熟的白细胞可以转变为具有可编程特性的细胞，并进一步分化为不同功能的细胞下列对该项技术的理解不合理的是 （ ）“编程”的实质就是对遗传物质进行改造该技术的操作过程类似与植物组织培养中的脱分化和再分化该技术不能将人成熟的红细胞转变成可编程细胞可编程细胞类似于干细胞（2012天津）下列关于细胞的叙述，错误的是 （ ）自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病（2012江苏）下列事实能体现细胞全能性的是 （ ）棉花根尖细胞经诱导形成幼苗单细胞的DNA在体外大量扩增动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体小鼠体细胞经诱导培育成小鼠（原创）下列有关细胞分化的叙述中，错误的是 （ ）神经元、胰岛A细胞和红细胞一般不具有分裂能力细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象分化后的细胞只保留与其功能相关的一些遗传物质细胞分化的实质是基因选择性表达8．（2011全国理综）下列能说明某细胞已经发生分化的是 （）A.进行ATP的合成 B.进行mRNA的合成C.存在血红蛋白 D.存在纤维蛋白原基因©0⑥9©0⑥9.（改编）下图是细胞生命历程的图示，据图回答:（1）图中 细胞特征相似：细胞核大，细胞质浓，液泡小或无，都应具有较旺盛的 能力。其中①一③表示通过 使细胞数目加倍；③一⑤表示通过 使细胞体积增大。（2） 图中②④细胞 与①有较大区别，所以①一②和①一④均表 过程,TOC\o"1-5"\h\z其实质是 。（3） 图中⑥表示图中④的某些细胞能无限增殖，发生了 。（4） 图中⑦⑧⑨表示从图中②取出的一个细胞经过植物组织培养，获得了完整的植株。其中⑦代表的生理过程是 ,⑧代表的生理过程是 ，该组织培养技术体现了植物细胞的 。10.（2012•苏北四市二次联考）图甲为人体的部分细胞分化示意图，图乙为人体细胞结构示意图。请据图回答：图屮 图乙（1） 图甲中细胞全能性最高的是 （填字母）细胞，骨髓移植实质上是将图甲中的 （填字母）细胞移植到患者体内。TOC\o"1-5"\h\z（2） 图甲中的皮肤细胞、肝细胞、白细胞结构和功能不同的原因是 。（3） 图乙中不具有膜结构的细胞器是 （填序号）。遗传物质存在的场所是 （填序号）。（4） 若图乙所示细胞为效应B细胞，则其抗体从产生到分泌出细胞外，所经历的结构依次为 （填序号），研究该过程一般采用的研究方法是 。二、常考题1.（2013山东模拟）P53蛋白是由P53基因编码的一种蛋白质，在细胞内具有抑制细胞分裂的作用，目前已知与人类50%的肿瘤有关。有关说法正确的是 （ ）P53基因的损伤或突变可能引起细胞癌变

细胞的衰老和凋亡过程中，P53墓因不会表达胚胎干细胞和造血干细胞中P53基因的表达水平比较高D.神经细胞不能分裂，故细胞内无P53蛋白，也不含有P53基因2.（2013衡水三模）细胞中的一类基因是维持生存的，在各种细胞中都处于活动状态；另一类基因是选择性表达的基因。右图是能产生抗体A的细胞，关于该细胞中标出的三个基因的开闭状态，下列说法正确的是 （）其中有一个是打开的，即A抗体基因D.神经细胞不能分裂，故细胞内无P53蛋白，也不含有P53基因2.（2013衡水三模）细胞中的一类基因是维持生存的，在各种细胞中都处于活动状态；另一类基因是选择性表达的基因。右图是能产生抗体A的细胞，关于该细胞中标出的三个基因的开闭状态，下列说法正确的是 （）其中有一个是打开的，即A抗体基因其中有两个是打开的其中有一个是打开的，即ATP合成酶基因三个都是打开的A．B．C．D．体因IIATP合成胰岛素基晦基因2013湖南十二校联考）下列有关细胞结构和功能的叙述，正确细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达糖被与细胞的保护、识别、免疫、自由扩散等有关Na+进入神经元和神经元释放递质的方式相同（2013芜湖质检）日本京都大学的教授将4个关键基因移植入已分化的体细胞中并表达，使这个细胞成为具有类似干细胞功能的多能干细胞（iPS细胞）。下图为该技术在人体细胞中实验示意图，据图分析下列说法正确的是3.AB.C.D.4．iPS细胞与肌肉细胞有相同的遗传物质，关键基因在肌肉细胞中能复制、转录和翻译过程①②③是基因选择性表达的结果，图示过程体现了iPS细胞具有全能性用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，可避免异体移植产生的免疫排斥反应4个关键基因表达过程将改变肌肉细胞的细胞质环境，使iPS细胞功能趋向专门化（2013广西南宁三模）下列关于生物生殖和发育的叙述，正确的是 （ ）与无性生殖相比，有性生殖使基因突变和基因重组的机会增加种子内无胚乳是因为胚珠内的极核没有受精C在蛙的受精卵发育成囊胚过程中，细胞内的同源染色体会发生分离生物个体发育的过程中不仅存在着细胞分裂和分化，同时还存在细胞衰老的现象（2013安徽模拟）下列有关细胞生命历程的说法不正确的是 （ ）细胞生长，核糖体的数量增加，物质交换的速率增加细胞分化，核遗传物质没有变化，但是mRNA有变化细胞癌变，细胞膜上的糖蛋白减少，基因发生突变细胞凋亡，相关基因活动加强，有利于个体的生长发育7．（2013湖南模拟）下图为人体中不同细胞产生过程的模式图，据图推断肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞 （ ）A．B．C．含有的遗传信息相同含有的mRNA完全相同含有的蛋白质种类完全不相同ABCDEA基因开启D．A．B．C．含有的遗传信息相同含有的mRNA完全相同含有的蛋白质种类完全不相同ABCDEA基因开启D．形成的原因是基因的选择性丢失ABCDE（基因）C基因开启&（2013重庆一中一模）取自同种生物不同类型的正常体细胞「检测其基因表达，■结果如图所示。关于此图说法不正确的是 E基因丑启 （席）若基因1〜8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基因2图中7种细胞的遗传物质是相同的 基图中7种细胞理论上都具有全能性，经合适条件诱导可在生物体内实现全能性此图可用于说明细胞分化的本质E基因开启 （1 2 3 45 6 7细胞（■表谊□未表达9.ABCD．（2013黑龙江铁人中学阶段考）下列有关细胞凋亡的叙述正确的是头发变白是由于黑色素细胞凋亡导致细胞内酪氨酸酶减少效应T细胞与癌细胞结合，使癌细胞裂解后被清除属于细胞凋亡细胞凋亡是在不利的环境下发生的细胞凋亡只发生在胚胎发育过程中10．（2013东北育才中学一模）如下图所示为人体内发生的相关细胞变化，请回答：腿胎干细胞

皮肤干细跑造血干细胞神经干细胞肝组织⑴涉及的生命活动包括二二—1神经细胞. ]（2）上述细胞中, —的全能性最高嚅发生核|周期性消失和重建的是胞p（3）肝细胞在衰老的过程中，细胞核结构发生的变化主要 。4）下图为上述过程中的相关模式图，其中错误的是 （填序号）。第17练细胞的分化及细胞的全能性参考答案、基础题B解析：考察细胞分化。由信息知胰岛样细胞由自体骨髓干细胞分化而来，胰腺组织是体细胞有丝分裂、分化的细胞，基因与体细胞相同，所以骨髓干细胞与胰岛样细胞及胰腺组织的基因组成相同，但基因选择性表达，产物不同。D解析：种子是属于植物的生殖器官，由种子发育成的植物不属于全能性，A错；全能性是由细胞发育成完整的个体，小鼠造血干细胞形成各种细胞，属于分化，没有体现全能性B错；D选项用的花粉是生殖细胞不是体细胞。A解析：考查细胞的分化程度与全能性的大小关系。分化程度越高，全能性就越低，就越不易培养。乳腺癌细胞属于异常分化，能无限增殖，胚胎细胞的全能性较高；乳腺细胞和脂肪细胞都是高度分化的细胞，全能性较低，正确的是A。A解析由题意可知，“编程”的实质是基因的选择性表达，即细胞分化，所以A错；该技术的操作过程类似于植物组织培养中的脱分化和再分化过程，人成熟的红细胞中没有细胞核，不可能转变为可编程细胞，B、C正确；可编程细胞的分化程度低，全能性高，类似于细胞，D正确。B、解析：胚胎干细胞在体外培养能增殖，并能被诱导分化形成新的组织细胞，B项错误。AD解析：证明细胞全能性的实例必须满足的三个条件：起点是高度分化的细胞；终点是形成完整的个体；外部条件：离体、营养物质等。B为分子克隆，C为细胞克隆。C解析：高度分化的细胞不具有分裂能力，A正确；细胞分化是生物的正常生命现象，普遍存在的；细胞分化后，其遗传物质不发生改变，是基因选择性表达的结果,D正确，C错。C解析：细胞分化的实质是基因选择性表达。ATP的合成发生在所有活细胞中，A不能说明；在没有分化的细胞中也进行mRNA的合成，B不能说明；存在血红蛋白的细胞一定是红细胞，是已经分化的细胞，C对；所有的正常细胞中都存在纤维蛋白原基因，D不能说明。答案：(1)①③⑤细胞分裂细胞分裂细胞生长(2)形态特征细胞分化基因的选择性表达(3)细胞癌变(4)脱分化 再分化全能性解析(1)图中①③⑤细胞特征相似：细胞核大，细胞质浓，液泡小或无，都应具有较旺盛的细胞分裂能力。其中①一③表示通过细胞分裂使细胞数目加倍；③一⑤表示通过细胞生长使细胞体积增大。(2)图中②④细胞形态特征与①有较大区别，所以①一②和①一④均表示细胞分化过程。(3)图中⑥表示图中④的某些细胞失去了最高分裂次数限制，无限增殖，发生了细胞癌变。(4)图中⑦⑧⑨表示从图中②取出的一个细胞经过植物组织培养，获得了完整的植株，体现了植物细胞的全能性。答案(1)ac ⑵基因选择表达 ⑶②⑧⑥⑩(4)⑧⑦①⑨放射性同位素标记法解析：(1)图甲中细胞全能性最高的是a细胞，a为受精卵；骨髓移植实质上是将图甲中的造血干细胞(c)移植到患者体内。(2)图甲中的皮肤细胞、肝细胞、白细胞结构和功能不同的实质是基因的选择性表达。(3)图乙中不具有膜结构的细胞器是中心体和核糖体，即②⑧。遗传物质存在的场所是线粒体和细胞核，即⑥⑩。(4)若图乙所示细胞为效应B细胞，则其抗体从产生到分泌出细胞外，所经历的结构依次为核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜，即⑧⑦①⑨，研究该过程一般采用的研究方法是放射性同位素标记法。二、常考题A解析：P53基因是一种抑癌基因，DNA受损或基因突变可激活P53基因，引起细胞癌变，A正确；P53蛋白在某些细胞的增殖周期调控过程中，起重要作用，P53蛋白诱导细胞凋亡，对抑制肿瘤发生起重要作用，B错；胚胎肝细胞和造血干细胞都具有一定的分裂能力，因此P53基因的表达水平较低，C错；神经细胞是高度分化的细胞，不具有分裂能力，但是含有P53基因，D错。B解析：由题意可知：该细胞能产生抗体，因此是浆细胞，浆细胞不可能表达产生胰岛素；ATP合成酶基因是细胞维持生命活动所必须的基因，所以在所有细胞中都是打开的。这三个基因中A抗体基因和ATP合成酶基因是打开的，因此B正确。B解析：细胞分化不会改变细胞的遗传物质，A错；糖被与自由扩散没有关系，B错；NA+是小分子物质可以直接通过跨膜运输的方式进入神经元，而神经元释放递质的的方式是通过胞吐，D错。细胞凋亡的过程是基因程序调控，有相关的水解酶的合成，体现了基因的选择性表达，B正确。C解析iPS细胞比肌肉细胞的遗传物质多了4个关键基因，遗传物质不相同，A错；①②③过程iPS细胞没有发育成完整的个体，所以没有体现iPS细胞的全能性，只是进行了细胞的分化，B错；该技术得到的器官替换是患者本人的，不会产生排异反应，C正确；4个关键基因的表达结果是让iPS细胞分化的结果是具有专门化功能的细胞，D不正确。D解析有性生殖只使基因重组的机会增加，A错；双子叶植物的胚乳是在形成种子过程被肧吸收而退化了，B错；蛙受精卵发育过程中，进行的是有丝分裂，不会发生同源染色体分离，C错；细胞的分裂，分化，衰老和凋亡都是个体发育过程中正常的生命现象，D正确。A解析细胞生长，细胞的相对表面积减少，物质交换速率减慢，A错；细胞分化的实质是基因选择性表达，B正确；细胞癌变的实质是基因发生突变，癌细胞表面糖被减少，易于转移，C正确；细胞凋亡是受机体控制的，对个体是有利的，D正确。A解析根据图示可以得出肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞都是来自同一个细胞进行了基因的选择性表达，因此均含有ABCDE基因。A正确，D错误；形成肌肉细胞时A基因表达，未成熟红细胞的形成是B基因表达，形成神经细胞是E基因表达，因此含有的mRNA完全不同，B错；三个细胞相应的呼吸酶、AIP酶等多种酶相同，所以C错；C解析：控制核糖体蛋白质合成的基因属于管家基因，广泛存在于各种类型的细胞中，因而最有可能是基因2。故A正确；在同一个体内，所有组织细胞都是受精卵有丝分裂得结果，所以7种细胞的基因型都相同，B正确；所有活细胞都具有全能性，故要表达全能性，需要离体培养，故c错误；此图反映聊细胞分化的本质。故D正确。9．B解析本题考查细胞凋亡，属于对理解层次的考查。头发表白属于细胞衰老现象，细胞凋亡发生在整个生命过程中，体内细胞的自动更新、被病原体感染的细胞和癌细胞的清楚均属于细胞凋亡的过程。细胞凋亡虽然与基因表达有关，但不属于细胞的分化过程，所以B正确。（1）细胞分裂和细胞分化（2）胚胎干细胞 胚胎肝细胞、造血干细胞、神经干细胞、肝组织干细胞 （3）核膜内折，染色质收缩，染色加深（4）