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1课时作业19细胞的分化时间：45分钟分值：100分一、选择题(每小题5分，共60分)1．下列有关细胞分化的叙述，正确的是()A．蚕豆叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具有全能性B．神经元是已经高度分化的细胞，不会再有基因表达C．原肠胚的形成与囊胚细胞的分裂和分化有关D．癌细胞的出现与致癌因子有关，而与基因表达无关解析：植物细胞具有全能性，A错；高度分化的细胞某些基因一直在表达，如控制新陈代谢酶合成的基因，B错；高等动物个体发育过程是受精卵经细胞分裂、分化形成胚胎，及幼体发育成性成熟个体的过程，所以C对；癌细胞的出现与致癌因子有关，同时是原癌基因发生突变并转化为癌基因及癌基因表达的结果，所以D错。答案：C2．(2011·湖北黄冈)2007年度诺贝尔医学奖授予了进行干细胞研究的科学家，人类寄希望于利用干细胞的分离和体外培养，在体外培育出组织器官，并最终通过组织中器官移植实现对临床疾病的治疗，医学上能否利用神经细胞代替干细胞()A．能，因为神经细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质B．不能，因为神经细胞与干细胞所含有遗传物质不同C．不能，因为神经细胞是高度分化的细胞，没有分裂能力D．能，因为神经细胞虽然是分化的细胞，但在一定条件下也可脱分化，体现细胞全能性解析：虽然神经细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质，但神经细胞是高度分化的细胞，没有分裂能力。答案：C3．(2011·江苏淮安)下列过程中，没有发生细胞分化的是()A．同一群胚胎细胞，有的发育成红细胞，有的发育成心肌细胞B．愈伤组织发育出根和芽C．离体的植物细胞在培养液中形成愈伤组织D．蜜蜂的卵细胞发育成雄蜂解析：离体的植物细胞在培养液中形成愈伤组织是脱分化过程。选项A、B、D所叙述内容都是相同种类细胞的后代发生了形态、结构和生理功能上的差异，即细胞分化过程。2答案：C4．细胞分化与下列哪一项关系最密切()A．形成新类型B．形成新结构C．产生新个体D．形成新物种解析：细胞分化是指同一个体的同一细胞或同类细胞的后代发生了形态、结构和生理功能上稳定性差异的过程，这些差异最终体现在细胞的结构上。形成新类型、形成新物种都属于育种。产生新个体属于生殖过程。答案：B5．细胞分化在高等生物生长发育过程中普遍存在，下列有关分化的叙述不正确的是()A．细胞分化所形成的不同组织细胞中含有不同的mRNAB．细胞分化后的不同细胞所含的基因可能不相同C．生物体内已经分化的细胞其全能性不能表现D．分化是基因在特定时间和空间条件下选择表达的结果解析：细胞分化并不改变细胞内的基因，只是由于基因在特定时间和空间条件下选择表达，产生了不同类型和功能的细胞，自然细胞分化所形成的不同组织细胞中含有不同的mRNA。对于植物体细胞来说，已经分化的体细胞，只要在离体条件下，给以适当的营养物质、激素等条件，可以表现出全能性而发育成一个新个体。答案：B6．通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是()A．类胚胎干细胞能够分化成多种细胞B．分化的体细胞丢失了某些基因C．二者功能有差异，但形态没有差异D．二者基因组相同，且表达的基因相同解析：类胚胎干细胞具有分化的潜能，能够分化成为多种细胞。细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化前后遗传物质不变，但形态结构往往发生很大变化，功能也更加专一。答案：A7．动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对如图的相关叙述中，错误的是()3A．a过程表示干细胞能自我更新B．b、c过程表示干细胞具有分化能力C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同D．b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用解析：细胞分化形成不同的细胞和组织，不同组织组成器官，而不是细胞直接组成器官。答案：D8．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列不正确的是()A．分化发生在生物体的整个生命进程中B．分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果C．未离体的体细胞不会表现出全能性D．分化过程中遗传物质发生了改变解析：细胞分化是一种持久性的变化，发生在生物体的整个生命过程中，细胞分化的实质是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果，细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。但植物细胞(动物体细胞是没有全能性的)要表达全能性，必然首先脱离植物体，然后在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。答案：D9．下列人体细胞中分化程度最低的是()A．胚胎干细胞B．造血干细胞C．胰腺细胞D．肌肉细胞解析：胚胎发育早期，各个细胞彼此相似，这时的细胞分化程度最低，称为胚胎干细胞。胚胎干细胞继续分裂分化，就形成了不同的细胞。造血干细胞是最原始的血细胞，来自胚胎干细胞，它还能继续分化成各种血细胞，胰腺细胞和肌肉细胞都是由胚胎干细胞分化而形成的。答案：A10．在多细胞生物体发育过程中起决定性作用的是()A．细胞分裂B．细胞生长4C．细胞衰老D．细胞分化解析：在细胞分裂和细胞分化的共同作用下，才能完成生物体的正常发育。但只有细胞分化才能形成不同结构和功能的细胞和组织，进而形成器官和系统。所以细胞分化在生物体的发育中起着决定性作用。答案：D11．下列关于细胞分化的叙述，错误的是()A．分化后的细胞只保留与其功能相关的一些遗传物质B．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象C．高度分化后的细胞一般不具有分裂能力D．细胞分化与生物发育有密切关系解析：细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，分化后的细胞一般不具有分裂能力，分化后的细胞遗传物质基本上是一样的，只是基因的表达具有选择性。答案：A12．下列数据是人体部分器官或细胞中所表达基因的估计数目，下列有关叙述不正确的是()器官或细胞眼唾液腺皮肤甲状腺血细胞心脏所表达基因的估计数目193218630432381235059400A.人体各器官表达的基因数目有差异是细胞内基因选择性表达形成的B．血细胞所表达的基因的数目最多说明其遗传物质相对含量较高C．人体各器官基因表达数目有差异说明细胞中所含蛋白质有差异D．不同功能的细胞表达的基因不相同，这是与细胞具有不同功能相适应的解析：人体不同部位的器官，因其功能不同，所需要的蛋白质有差异，这也体现了不同细胞中基因选择性表达的特点。由于同一个体的所有细胞都是由同一个受精卵分裂、分化而来的，所以每个细胞中的遗传物质是相同的。答案：B二、简答题(共40分)13．(10分)1958年美国科学家将胡萝卜韧皮部的一些细胞和组织进行培养，最终发育成完整的新植株，请根据下面实验过程示意图分析回答：5(1)图中试管植物的产生所运用的生物技术是________，由单个细胞形成细胞团需经过________的过程。(2)过程④由细胞团形成胚状体要经过________的过程，其结果是形成不同的细胞和组织。(3)由韧皮部细胞培养成完整的植株证明了________________。(4)在整个过程中，细胞必须从培养基中获得________和小分子有机物等营养物质。(答出两项即可)(5)在试管苗形成的过程中要给予一定的光照，原因是________。答案：(1)植物组织培养细胞有丝分裂和生长(或脱分化)(2)细胞分化(或再分化)(3)高度分化的植物细胞具有全能性(4)水、无机盐、植物激素(5)光照有利于叶绿素的形成和光合作用的进行14．(15分)下图表示干细胞的三个发育途径。据图回答下列问题。(1)由A细胞形成的B细胞仍然保持着其特有的____________能力。(2)若D细胞是胰腺细胞，则结构⑦所起的作用是__________。(3)A细胞分化成D细胞的根本原因是________________。(4)由A细胞到形成多个细胞的过程，则必须经过细胞的________________________分裂。(5)用丙酮从D细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得的单分子层面积是否大于D细胞表面积的2倍？________。理由是____________________________。解析：(1)A细胞是干细胞，干细胞通过两种方式生长，一种是对称分裂——形成两个6相同的干细胞，另一种是非对称分裂——由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞；另一个保持亲代的特征，仍作为干细胞保留下来。本题图中的干细胞分裂是第二种分裂方式。A细胞形成的B细胞仍然是干细胞，具有分裂分化能力。(2)本小题考查了分泌蛋白的合成、加工、分泌过程中高尔基体的作用：对来自内质网的蛋白质进行加工、转运、分类和包装。(3)干细胞A分化形成特定功能的分泌细胞，是基因在特定时间和空间条件下选择表达的结果。(4)由A细胞到形成多个细胞的过程是通过有丝分裂来实现的。(5)真核细胞内的生物膜除细胞膜之外还有细胞器膜、核膜，因此用丙酮从D细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得的单分子层面积大于D细胞表面积的2倍。答案：(1)分裂和分化(2)对来自内质网的蛋白质进行加工、转运、分类和包装(答出其中两个则可)(3)基因的选择性表达(4)有丝(5)是D细胞内除了细胞膜以外，还有其他生物膜15．(15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，但它的细胞核仍具有全能性。请利用性成熟的青蛙作实验材料，设计一个实验方案证明上述说法。(1)实验的大体思路是：先把完整的体细胞单独培养，证明____________；再将________导入________，看能否表现出全能性。(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，观察其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克隆，观察能否形成完整的青蛙。(3)实验结果：_____________________________________。(4)结论：____________________________________________。(5)有人推测，卵细胞质中的物质X是促进体细胞核全能性发挥的物质，若要证明这一推断，请写出简单的设计思路：_________。解析：要证明高度分化的动物细胞分化潜能变窄，全能性受到限制，而细胞核仍具全能性，则可先直接单独培养青蛙的成熟体细胞，再将体细胞的细胞核移入去核的卵细胞内培养，比较其培养结果。若要进一步证明X的作用，可将X注入正常青蛙的体细胞的细胞质中，再给予适宜的条件进行培养，看其能否发育成一只完整的青蛙。答案：(1)高度分化的细胞的全能性受到限制体细胞的细胞核去核的卵细胞的细胞质内7(2)将卵细胞的细胞核去除，取体细胞的细胞核导入去核的卵细胞的细胞质内(3)单独培养完整的体细胞不能形成完整的青蛙，培养重组细胞，则能形成完整青蛙(4)高度分化的细胞其全能性受到限制，但其细胞核仍具有全能性(5)将X注入正常青蛙体细胞的细胞质中，离体状态下，给予适宜条件培养，观察能否发育成一个完整的青蛙