第四單元課時(shí)2細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變

1、課時(shí)2細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變見自學(xué)聽講P78學(xué)科素養(yǎng)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.生命觀念:結(jié)構(gòu)與功能觀,說明在個(gè)體發(fā)育過程中,細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生特異性的分化,形成了復(fù)雜的多細(xì)胞生物體;描述在正常情況下,細(xì)胞衰老和死亡是一種自然的生理過程;描述細(xì)胞在某些化學(xué)物質(zhì)、射線以及病毒的作用下,基因突變的概率可能提高,而某些基因突變能導(dǎo)致細(xì)胞分裂失控,甚至發(fā)生癌變。2.科學(xué)思維:歸納與概括,從分子、細(xì)胞等不同水平理解細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì),以及細(xì)胞分化在個(gè)體發(fā)育和生命活動(dòng)中的重要意義。3.社會責(zé)任:關(guān)愛生命,科學(xué)解釋細(xì)胞的衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系;崇尚健康文明的生活方式,成為健康中國的促進(jìn)者和實(shí)踐者;

2、通過對干細(xì)胞和細(xì)胞的癌變的有關(guān)問題分析,養(yǎng)成學(xué)以致用,關(guān)注科技發(fā)展和人體健康的態(tài)度。1.說明細(xì)胞的分化。2.舉例說明細(xì)胞的全能性。3.探討細(xì)胞的衰老和凋亡與人類健康的關(guān)系。4.說出癌細(xì)胞的主要特征,討論惡性腫瘤的防治。1.結(jié)合實(shí)例,理解細(xì)胞分化的過程、特點(diǎn)及意義,分析細(xì)胞分化的原因;理解細(xì)胞凋亡的概念和意義。2.結(jié)合教材講解,理解動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性、癌細(xì)胞的主要特征、致癌因子等。3.從細(xì)胞的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)方面分析細(xì)胞衰老的特征。4.通過資料搜集和分析,正確理解干細(xì)胞、細(xì)胞分化、細(xì)胞衰老和凋亡、細(xì)胞癌變等知識,并了解其中研究的新方法和新技術(shù)。細(xì)胞的分化及全能性1.細(xì)胞分化(1)概念:在

3、個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生一系列穩(wěn)定性差異的過程。 (2)特征:細(xì)胞分化具有普遍性、持久性、不可逆性和穩(wěn)定性。一般來說,分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡。 (3)原因:在個(gè)體發(fā)育中,不同的細(xì)胞遺傳信息執(zhí)行的情況不同,即在特定的時(shí)間和空間條件下基因的選擇性表達(dá)。 (4)意義:細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象,是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ);細(xì)胞分化使生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化,有利于提高各種生理功能的效率。 2.細(xì)胞的全能性(1)概念:已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。 (2)實(shí)例:已

4、分化的植物細(xì)胞具有全能性;高度分化的動(dòng)物細(xì)胞全能性受到抑制,但細(xì)胞核具有全能性。 (3)原因:細(xì)胞核中含有本物種生長發(fā)育的全套遺傳信息。 (4)干細(xì)胞:動(dòng)物和人體內(nèi)保留著少量具有分裂和分化能力的細(xì)胞。 (5)全能性比較:植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞;受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞。 (6)細(xì)胞分化程度與全能性的關(guān)系:分化程度越低(高)的細(xì)胞全能性越高(低)。 細(xì)胞的衰老、凋亡和壞死1.細(xì)胞衰老的特征2.細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的比較項(xiàng)目細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死原因由基因決定 不利因素的影響(極端的物理、化學(xué)因素或病理性刺激) 特點(diǎn)是主動(dòng)

5、的,細(xì)胞自行結(jié)束生命的過程是被動(dòng)的,由于細(xì)胞正常代謝活動(dòng)受損或中斷引起的病理過程實(shí)例女性月經(jīng)期子宮內(nèi)膜的脫落成熟個(gè)體中細(xì)胞的自然更新被病原體感染的細(xì)胞的清除燙傷后的皮膚、黏膜的脫落骨折時(shí)部分骨細(xì)胞死亡吸煙者肺部細(xì)胞因尼古丁作用而死亡細(xì)胞的癌變1.概念:細(xì)胞由于受到致癌因子的作用,細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生變化,變成了不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。 2.特征(1)在適宜條件下,能夠無限增殖。 (2)癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。(3)癌細(xì)胞的表面發(fā)生了變化。由于細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,使得癌細(xì)胞彼此之間的黏著性顯著降低,導(dǎo)致癌細(xì)胞容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。3.致癌因子

6、的種類(1)物理致癌因子:主要指輻射,如紫外線、X射線等。(2)化學(xué)致癌因子:如砷、苯、煤焦油、石棉等。 (3)病毒致癌因子:能使細(xì)胞發(fā)生癌變的病毒。1.細(xì)胞分化的六個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn)(1)分化的細(xì)胞不一定不再進(jìn)行分裂,如B淋巴細(xì)胞,接受抗原刺激后仍可再分裂。(2)并非所有干細(xì)胞都要發(fā)生分化。干細(xì)胞分裂后一部分細(xì)胞發(fā)生分化,成為具有特定功能的組織細(xì)胞;還有一部分保持分裂能力,用于干細(xì)胞本身的自我更新。(3)同一個(gè)體不同類型細(xì)胞的RNA不完全相同。同一個(gè)體的體細(xì)胞中核遺傳物質(zhì)相同,但由于不同細(xì)胞選擇性表達(dá)的基因不完全相同,因而轉(zhuǎn)錄生成的RNA及翻譯生成的蛋白質(zhì)不完全相同。(4)分化程度高的細(xì)

7、胞其全能性不一定低。一般來說,細(xì)胞分化程度越高,全能性越難以表達(dá),細(xì)胞分化程度越低,全能性越高,但卵細(xì)胞的分化程度較高,其全能性也較高。(5)分化不會改變遺傳物質(zhì)。細(xì)胞分化是基因的選擇性表達(dá),不會導(dǎo)致遺傳物質(zhì)改變。已分化的細(xì)胞都含有保持該物種遺傳性所需要的全套遺傳物質(zhì),因而都具有全能性。(6)細(xì)胞分化的標(biāo)志:在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因,與細(xì)胞分化無關(guān),如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等表達(dá)不能證明細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化;只有在特定細(xì)胞中選擇性表達(dá)的基因如胰島素基因、血紅蛋白基因表達(dá)可以證明細(xì)胞發(fā)生了分化。 2.細(xì)胞全能性的理解誤區(qū) 由一個(gè)細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)完整個(gè)體才能體現(xiàn)全能性。判斷的標(biāo)準(zhǔn)是:“細(xì)胞個(gè)體”。

8、如一個(gè)體細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)形成幼苗,可體現(xiàn)全能性,將一個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成葉片則不能體現(xiàn)全能性,因?yàn)槿~片不是個(gè)體,將一個(gè)干細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)幼小動(dòng)物可以體現(xiàn)全能性,培養(yǎng)成一顆跳動(dòng)的心臟則不能體現(xiàn)全能性。 3.準(zhǔn)確辨析細(xì)胞生命歷程中的三個(gè)“例外”(1)除細(xì)胞癌變發(fā)生了遺傳信息改變外,細(xì)胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改變遺傳信息。(2)除細(xì)胞癌變與細(xì)胞壞死對生物體不利外,細(xì)胞分裂、分化、衰老、凋亡均對生物體有積極意義。(3)除細(xì)胞壞死外,細(xì)胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌變均與基因有關(guān),即受基因控制。見自學(xué)聽講P80細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性1.細(xì)胞分化的機(jī)理(1)實(shí)質(zhì):基因的選擇性表達(dá)。即在個(gè)體發(fā)育中,不同的細(xì)胞中遺傳

9、信息的執(zhí)行情況不同,轉(zhuǎn)錄出不同的mRNA,控制合成出不同種類的蛋白質(zhì),如下圖所示:(2)細(xì)胞分化的“變”與“不變”:不變DNA、tRNA、rRNA細(xì)胞的數(shù)目改變mRNA、蛋白質(zhì)的種類細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能2.細(xì)胞分化與細(xì)胞的全能性比較項(xiàng)目細(xì)胞分化細(xì)胞的全能性原理細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)含有本物種全套遺傳信息特點(diǎn)持久性普遍性不可逆性穩(wěn)定性高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性;動(dòng)物已分化的體細(xì)胞全能性受限制,但細(xì)胞核仍具有全能性;全能性的體現(xiàn)要進(jìn)行誘導(dǎo)和離體培養(yǎng)結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞群形成新的個(gè)體大小比較細(xì)胞分化程度有高低之分,如:體細(xì)胞>生殖細(xì)胞>受精卵細(xì)胞全能性表達(dá)的難易程度不

10、同,如:受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞關(guān)系兩者的遺傳物質(zhì)都未發(fā)生改變;已分化的植物細(xì)胞仍然保持全能性;一般情況下,分化程度越高,全能性相對越低3.細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂的區(qū)別和聯(lián)系(1)細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增多,但細(xì)胞類型不變。(2)細(xì)胞分化使細(xì)胞類型增多,但細(xì)胞數(shù)目不變。(3)細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)。1.對細(xì)胞全能性及細(xì)胞分化的理解未脫離植物體的細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性。植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要一定的條件, 即離體(必要條件)、無菌、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素(生長素與細(xì)胞分裂素對植物細(xì)胞全能性的表達(dá)至關(guān)重要)、適宜的條件(適宜的溫度、pH等)。未脫離植物體的細(xì)胞,其全能性受到抑制,不能發(fā)育成完

11、整的新個(gè)體。2.有關(guān)細(xì)胞全能性的易錯(cuò)點(diǎn)(1)確認(rèn)是否體現(xiàn)出全能性,必須參照“起點(diǎn)”與“終點(diǎn)”,起點(diǎn)為“離體的細(xì)胞、組織或器官”,終點(diǎn)為“完整個(gè)體”,不能達(dá)到“完整個(gè)體”的,決不可以說實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞全能性。種子萌發(fā)成幼苗不是細(xì)胞全能性的體現(xiàn),而是個(gè)體發(fā)育過程。(2)胚胎干細(xì)胞發(fā)育成各種組織器官(未形成個(gè)體)不叫細(xì)胞全能性表達(dá)。(3)動(dòng)物細(xì)胞因具有該物種全套的遺傳物質(zhì),盡管沒有實(shí)驗(yàn)成功,但理論上具有全能性;而動(dòng)物克隆只體現(xiàn)細(xì)胞核的全能性,二者并不矛盾。例1(2018年成都模擬)關(guān)于細(xì)胞的全能性的敘述,錯(cuò)誤的是()。A.離體的植物細(xì)胞在一定條件下培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性 B.在生物體所有的細(xì)胞中,受精卵的全能

12、性最高 C.卵細(xì)胞因高度分化,所以不具有全能性 D.卵細(xì)胞直接發(fā)育成雄蜂體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞具有全能性解析處于離體狀態(tài)的植物細(xì)胞,在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件作用下,能發(fā)育形成完整植株,體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性,A項(xiàng)正確;受精卵的分化程度最低,全能性最高,B項(xiàng)正確;卵細(xì)胞已經(jīng)高度分化,但仍有全能性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由卵細(xì)胞直接發(fā)育成雄蜂的過程中發(fā)生了細(xì)胞分化,體現(xiàn)了卵細(xì)胞(成熟生殖細(xì)胞)的全能性,D項(xiàng)正確。 答案C例22014年2月28日,細(xì)胞-干細(xì)胞在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院誘導(dǎo)“人成纖維細(xì)胞”重編程為肝細(xì)胞(hiHep細(xì)胞)的成果。hiHep細(xì)胞具有肝細(xì)胞的許多功能,包括分泌血清白蛋

13、白、積累糖原、代謝藥物、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)等。下列相關(guān)敘述中,錯(cuò)誤的是()。A.人成纖維細(xì)胞重編程為hiHep細(xì)胞并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性B.該項(xiàng)成果表明,分化了的細(xì)胞其分化后的狀態(tài)是可以改變的C.人成纖維細(xì)胞與hiHep細(xì)胞的核酸完全相同D.hiHep細(xì)胞的誘導(dǎo)成功,為人類重癥肝病的治療提供了可能性解析人成纖維細(xì)胞重編程為hiHep細(xì)胞,并沒有形成一個(gè)個(gè)體,因此未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,A項(xiàng)正確;分化了的細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)后,其分化后的狀態(tài)是可以改變的,B項(xiàng)正確;人成纖維細(xì)胞與hiHep細(xì)胞的DNA完全相同,但RNA不完全相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;hiHep細(xì)胞的誘導(dǎo)成功,為人類重癥肝病的治療提供了可能性,D項(xiàng)正確。答案C細(xì)胞的

14、衰老、凋亡和癌變1.細(xì)胞凋亡、衰老、癌變、壞死的區(qū)別項(xiàng)目細(xì)胞凋亡細(xì)胞衰老細(xì)胞癌變細(xì)胞壞死與基因的關(guān)系受基因控制可能有關(guān)基因突變不受基因控制細(xì)胞膜的變化內(nèi)陷皺縮糖蛋白減少破裂形態(tài)變化破裂細(xì)胞萎縮呈球形外形不規(guī)則變化影響因素受基因嚴(yán)格的控制內(nèi)、外因共同作用物理、化學(xué)、病毒等致癌因子電、熱、冷、機(jī)械等各種不利因素對機(jī)體的影響對機(jī)體有利對機(jī)體有利對機(jī)體有害對機(jī)體有害2.癌變的機(jī)理(1)癌變機(jī)理(2)原癌基因與抑癌基因的關(guān)系原癌基因是維持機(jī)體正?；顒?dòng)所必需的基因,在細(xì)胞分裂過程中它負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程。只有當(dāng)原癌基因突變成癌基因后,細(xì)胞才可能會惡性增殖。抑癌基因是一類抑制細(xì)胞過度生

15、長、增殖,從而遏制腫瘤形成的基因,抑癌基因的丟失或失活,可能導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。抑癌基因和原癌基因共同對細(xì)胞的生長和分裂起著調(diào)節(jié)作用。(3)原癌基因、抑癌基因與癌變之間的關(guān)系人和動(dòng)物細(xì)胞的染色體上本來就存在著與癌有關(guān)的基因原癌基因和抑癌基因。癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果,而是多個(gè)基因突變的累積效應(yīng)。從理論上分析,抑制癌細(xì)胞增殖的途徑有:抑制癌細(xì)胞的DNA復(fù)制;激活癌細(xì)胞的凋亡基因,促使癌細(xì)胞凋亡。1.細(xì)胞衰老、凋亡和癌變的幾個(gè)失分點(diǎn)(1)細(xì)胞增殖、分化、衰老和凋亡是細(xì)胞的正常生命活動(dòng),而不能誤認(rèn)為是細(xì)胞發(fā)育的4個(gè)階段。細(xì)胞凋亡與細(xì)胞增殖都是維持生物體內(nèi)細(xì)胞動(dòng)態(tài)平衡的基本行為。(2)除細(xì)胞癌變與

16、細(xì)胞壞死對細(xì)胞不利外,細(xì)胞的其余生命歷程(細(xì)胞分裂、分化、衰老、凋亡)均對生命有積極意義。(3)除細(xì)胞壞死外,其余各類生命歷程(含癌變)均與“基因”有關(guān),即受基因控制。(4)誤認(rèn)為原癌基因和抑癌基因是“壞基因”。正常細(xì)胞中既有原癌基因,又有抑癌基因,其中原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程,抑癌基因的作用則主要是阻止組織細(xì)胞不正常增殖。致癌因子使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,從而導(dǎo)致正常細(xì)胞畸形分化為惡性增殖細(xì)胞,即癌細(xì)胞。癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果,至少在一個(gè)細(xì)胞中發(fā)生56個(gè)基因突變,才能賦予癌細(xì)胞所有的特征,這是一種累積效應(yīng)。(5)細(xì)胞衰老和凋亡對機(jī)體的正常發(fā)育都是

17、有利的,細(xì)胞壞死對機(jī)體有害。(6)細(xì)胞凋亡與基因選擇性表達(dá)有關(guān),但不屬于細(xì)胞分化過程。2.細(xì)胞分裂、分化、癌變及衰老的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別項(xiàng)目結(jié)果遺傳物質(zhì)變化細(xì)胞分裂單細(xì)胞生物完成生殖,多細(xì)胞生物產(chǎn)生新細(xì)胞遺傳物質(zhì)復(fù)制后均分細(xì)胞分化可形成不同組織、器官遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變細(xì)胞癌變形成能無限增殖的癌細(xì)胞遺傳物質(zhì)發(fā)生改變細(xì)胞衰老細(xì)胞正常死亡遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變(2)聯(lián)系3.細(xì)胞中的管家基因和奢侈基因(1)管家基因:在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因,與細(xì)胞分化無關(guān),如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。(2)奢侈基因:只在特定細(xì)胞中選擇性表達(dá)的基因,與細(xì)胞的分化有關(guān),如胰島素基因、血紅蛋白基因等。例3研究發(fā)現(xiàn),直腸

18、癌患者體內(nèi)存在癌細(xì)胞和腫瘤干細(xì)胞。用姜黃素治療,會引起癌細(xì)胞內(nèi)BAX等凋亡蛋白高表達(dá),誘發(fā)癌細(xì)胞凋亡;而腫瘤干細(xì)胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白,能有效排出姜黃素,從而逃避凋亡,并增殖分化形成癌細(xì)胞。下列說法不正確的是()。A.腫瘤干細(xì)胞與癌細(xì)胞中基因的執(zhí)行情況不同B.腫瘤干細(xì)胞的增殖及姜黃素的排出都需要消耗ATPC.編碼BAX蛋白和 ABCG2蛋白的基因都屬于原癌基因D.用ABCG2抑制劑與姜黃素聯(lián)合治療,可促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞凋亡解析腫瘤干細(xì)胞和癌細(xì)胞是兩種不同的細(xì)胞,二者細(xì)胞中基因的執(zhí)行情況不同,A項(xiàng)正確;腫瘤干細(xì)胞的增殖及姜黃素的排出都耗能,細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的能量主要來自ATP,B項(xiàng)正確

19、;ABCG2蛋白在腫瘤細(xì)胞內(nèi)高效表達(dá),其編碼基因應(yīng)屬于癌基因,C項(xiàng)錯(cuò)誤;通過抑制劑抑制ABCG2表達(dá),可抑制姜黃素的排出,引起癌細(xì)胞內(nèi)BAX等凋亡蛋白高表達(dá),從而促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞凋亡,D項(xiàng)正確。答案C例4苦馬豆素(SW)是一種具有抗腫瘤功能的生物堿。為了解苦馬豆素在抗腫瘤過程中的作用效果,科研人員進(jìn)行了相關(guān)研究。(1)細(xì)胞發(fā)生癌變的根本原因是。癌變后,細(xì)胞膜上的等物質(zhì)減少,使得癌細(xì)胞容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。同時(shí),某些癌細(xì)胞的細(xì)胞膜成分發(fā)生改變,出現(xiàn)甲胎蛋白等物質(zhì),這些物質(zhì)可以作為刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫,這種現(xiàn)象體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有的功能。癌細(xì)胞的線粒體也較正常細(xì)胞減少,從而影響了癌細(xì)胞中的(填選項(xiàng)前的

20、符號)過程。 A.葡萄糖分解成丙酮酸、HB.丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸C.丙酮酸和水徹底分解成CO2和HD.H和氧結(jié)合形成H2O(2)細(xì)胞凋亡是所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程。為研究SW對胃癌細(xì)胞凋亡的影響,科研人員進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):取胃癌細(xì)胞用處理后,使之分散成單個(gè)細(xì)胞,用細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng),此細(xì)胞培養(yǎng)液與植物組織培養(yǎng)基最主要的不同是需要添加。將制備好的細(xì)胞懸液在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,加入不同濃度的SW,分別培養(yǎng)24 h、48 h、72 h后,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下: 將經(jīng)實(shí)驗(yàn)處理過的胃癌細(xì)胞制成裝片在顯微鏡下進(jìn)行觀察,可以觀察到癌細(xì)胞出現(xiàn)了凋亡的特征。結(jié)合圖中數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是

21、0;。 (3)為研究不同濃度SW在治療腫瘤的過程中對機(jī)體免疫調(diào)節(jié)功能的影響,科研人員利用正常小鼠和移植腫瘤的小鼠進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中,除設(shè)置不同濃度SW處理的實(shí)驗(yàn)組以外,還需設(shè)置作為對照。(填選項(xiàng)前的符號) A.注射等量清水的正常小鼠B.注射等量生理鹽水的正常小鼠C.注射等量生理鹽水的移植腫瘤小鼠D.注射等量不同濃度SW的移植腫瘤小鼠如果還需要將SW與具有免疫調(diào)節(jié)功能的臨床應(yīng)用藥物左旋咪唑的效果進(jìn)行比較,應(yīng)設(shè)置作為對照才能得出結(jié)論。 解析(1)細(xì)胞發(fā)生癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突變。細(xì)胞癌變后,細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,細(xì)胞間的黏著性降低,使得癌

22、細(xì)胞容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。同時(shí),細(xì)胞癌變后,細(xì)胞膜成分發(fā)生改變,出現(xiàn)癌胚抗原、甲胎蛋白等物質(zhì),這些物質(zhì)可以作為抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫,這種現(xiàn)象體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能。癌細(xì)胞的線粒體較正常細(xì)胞減少,會影響癌細(xì)胞中的有氧呼吸的第二、三階段。(2)細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程。在探究苦馬豆素(SW)對胃癌細(xì)胞凋亡的影響實(shí)驗(yàn)中,分析題圖,可以發(fā)現(xiàn),苦馬豆素(SW)對胃癌細(xì)胞的凋亡有誘導(dǎo)作用,且隨著濃度和培養(yǎng)時(shí)間的增加,誘導(dǎo)作用顯著增強(qiáng)。(3)在“探究不同濃度SW在治療腫瘤的過程中對機(jī)體免疫調(diào)節(jié)功能的影響”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)組是注射等量不同濃度的SW的移植腫瘤小鼠,對照

23、組是注射等量生理鹽水的正常小鼠和移植腫瘤小鼠。若要將SW與具有免疫調(diào)節(jié)功能的臨床應(yīng)用藥物左旋咪唑的效果進(jìn)行比較,還須設(shè)置注射等量左旋咪唑的移植腫瘤小鼠作為對照才能得出結(jié)論。答案(1)基因突變糖蛋白抗原進(jìn)行細(xì)胞間信息交流C、D(2)基因胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)動(dòng)物血清苦馬豆素(SW)對胃癌細(xì)胞的凋亡有誘導(dǎo)作用,且隨著濃度和培養(yǎng)時(shí)間的增加,誘導(dǎo)作用顯著增強(qiáng)(3)B、C注射等量左旋咪唑的移植腫瘤小鼠1.(2018年全國高考)在致癌因子的作用下,正常動(dòng)物細(xì)胞可轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘?xì)胞。有關(guān)癌細(xì)胞特點(diǎn)的敘述錯(cuò)誤的是()。A.細(xì)胞中可能發(fā)生單一基因突變,細(xì)胞間黏著性增加B.細(xì)胞中可能發(fā)生多個(gè)基因突變,細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生變

24、化C.細(xì)胞中的染色體可能受到損傷,細(xì)胞的增殖失去控制D.細(xì)胞中遺傳物質(zhì)可能受到損傷,細(xì)胞表面的糖蛋白減少解析本題是對細(xì)胞癌變的原因及癌細(xì)胞特點(diǎn)的考查。細(xì)胞癌變的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果,而是一系列的原癌基因與抑癌基因的變異逐漸積累的結(jié)果,癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,其細(xì)胞膜上的糖蛋白減少,細(xì)胞的黏著性降低,A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確;原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長和分裂進(jìn)程,抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖,如果細(xì)胞中的染色體受到損傷,導(dǎo)致原癌基因或抑癌基因隨著它們所在的染色體片段一起丟失,則可能會出現(xiàn)細(xì)胞的增殖失去控制,C項(xiàng)正確;綜上分析,癌細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)可能受到損傷,細(xì)胞表面

25、的糖蛋白減少,D項(xiàng)正確。答案A2.(2016年江蘇高考)下列關(guān)于細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變的敘述,正確的是()。A.線蟲發(fā)育過程中細(xì)胞數(shù)量減少,是細(xì)胞衰老死亡的結(jié)果B.惡性腫瘤細(xì)胞有無限增殖的特性,所以不易被化療藥物殺死C.人的造血干細(xì)胞是全能干細(xì)胞,可以分化為多種細(xì)胞D.體外培養(yǎng)時(shí),兒童的成纖維細(xì)胞傳代次數(shù)多于成人的成纖維細(xì)胞解析線蟲發(fā)育過程中細(xì)胞數(shù)量減少,是細(xì)胞衰老、凋亡的結(jié)果,A項(xiàng)錯(cuò)誤;惡性腫瘤細(xì)胞容易轉(zhuǎn)移、能無限增殖,且適應(yīng)不良環(huán)境的能力強(qiáng),所以不易被化療藥物殺死,B項(xiàng)錯(cuò)誤;人的造血干細(xì)胞分化形成的是多種血細(xì)胞,而不是完整個(gè)體,因而不是全能干細(xì)胞,C項(xiàng)錯(cuò)誤;兒童成纖維細(xì)胞分化程度低,

26、成人的成纖維細(xì)胞分化程度高,所以體外培養(yǎng)時(shí)前者傳代次數(shù)多,D項(xiàng)正確。答案D3.(2015年全國高考)端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成,該酶能結(jié)合到端粒上,以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下列敘述正確的是()。A.大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶C.正常人細(xì)胞的每條染色體兩端都含有端粒DNAD.正常體細(xì)胞的端粒DNA隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加而變長解析端粒酶存在于真核生物染色體的末端,是由DNA序列及相關(guān)蛋白質(zhì)所組成的復(fù)合體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由“端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成,該酶能結(jié)合到端粒上,以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈”可知,端粒酶中的蛋白質(zhì)為逆轉(zhuǎn)錄酶,B

27、項(xiàng)錯(cuò)誤;正常體細(xì)胞的端粒隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加而變短,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C見高效訓(xùn)練P311.下列敘述錯(cuò)誤的是()。A.隨著細(xì)胞體積由小變大,單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞吸收的營養(yǎng)物質(zhì)的量減少B.在細(xì)胞分化過程中,細(xì)胞中的核酸會發(fā)生變化C.細(xì)胞發(fā)生癌變后,細(xì)胞周期變短,細(xì)胞膜上的糖蛋白減少D.在細(xì)胞凋亡過程中,相關(guān)基因活動(dòng)加強(qiáng),有利于個(gè)體的生長發(fā)育解析在細(xì)胞生長過程中,細(xì)胞體積增大,但相對表面積減小,物質(zhì)運(yùn)輸效率降低,而不是單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞吸收的營養(yǎng)物質(zhì)的量減少,A項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),因此在細(xì)胞分化過程中,核遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變,但mRNA有變化,B項(xiàng)正確;細(xì)胞癌變后,細(xì)胞周期變短,細(xì)胞膜的上糖

28、蛋白減少,細(xì)胞間的黏著性降低,C項(xiàng)正確;細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程,因此在細(xì)胞凋亡過程中,相關(guān)基因活動(dòng)加強(qiáng),有利于個(gè)體的生長發(fā)育,D項(xiàng)正確。答案A2.(2018宜昌月考)對細(xì)胞凋亡的敘述,錯(cuò)誤的是()。A.細(xì)胞凋亡受細(xì)胞自身基因的調(diào)控B.細(xì)胞凋亡也稱為細(xì)胞編程性死亡C.細(xì)胞凋亡不出現(xiàn)在胚胎發(fā)育時(shí)期D.被病原體感染的細(xì)胞可通過細(xì)胞凋亡清除解析細(xì)胞凋亡是受細(xì)胞自身基因調(diào)控的自動(dòng)結(jié)束生命的過程,也稱為細(xì)胞編程性死亡,A、B項(xiàng)正確;細(xì)胞凋亡也可以發(fā)生在胚胎時(shí)期,如人胚胎時(shí)期尾的消失,C項(xiàng)錯(cuò)誤;被病原體感染的細(xì)胞可通過細(xì)胞凋亡清除,D項(xiàng)正確。答案C3.下圖表示細(xì)胞生命歷程與個(gè)體生命活動(dòng)

29、的關(guān)系,有關(guān)說法正確的是()。A.成年個(gè)體不再發(fā)生過程B.幼年個(gè)體不會發(fā)生過程C.過程中細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性下降D.過程中原癌基因從激活狀態(tài)轉(zhuǎn)為抑制狀態(tài)解析過程在個(gè)體一生均有發(fā)生,過程中細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性下降,過程中原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,原癌基因從抑制狀態(tài)轉(zhuǎn)為激活狀態(tài)。答案C4.(2019年黃岡質(zhì)檢)用光學(xué)顯微鏡鑒定組織細(xì)胞中的癌細(xì)胞,可以作為判斷依據(jù)的是()。A.細(xì)胞中染色體數(shù)目是否改變B.細(xì)胞原癌基因是否突變C.細(xì)胞的形態(tài)是否改變D.細(xì)胞膜外的糖蛋白是否減少解析癌變細(xì)胞中的染色體數(shù)目不變;通過光學(xué)顯微鏡可以觀察細(xì)胞的形態(tài),但無法觀察到基因突變、細(xì)胞膜上糖蛋白含量變化等,因此本題選C項(xiàng)。

30、答案C5.專家指出腫瘤對我國人口健康的危害很大,人人需要有防控意識。(1)癌細(xì)胞是指正常細(xì)胞受到致癌因子的作用,細(xì)胞中發(fā)生變化,變成連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。 (2)下圖表示原癌基因轉(zhuǎn)變?yōu)榘┗虻?種途徑:推測圖中所示蛋白質(zhì)的功能是。 由圖可知,此蛋白質(zhì)的增強(qiáng)或增加與細(xì)胞癌變有關(guān)。 (3)下圖為結(jié)腸癌發(fā)生的遺傳學(xué)原理:正常細(xì)胞中的這四條染色體互為。 癌癥的發(fā)生一般需要很長時(shí)間,細(xì)胞癌變是的結(jié)果。 解析(1)細(xì)胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,即細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化。(2)原癌基因是調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的基因,癌細(xì)胞的特點(diǎn)之一就是能無限

31、增殖,所以相關(guān)蛋白質(zhì)的功能可能是促進(jìn)細(xì)胞有絲分裂。由圖可知,常量的超活性蛋白可使細(xì)胞癌變,過量的正常蛋白也可使細(xì)胞癌變。(3)形態(tài)、大小各不相同的染色體(除性染色體外)都互為非同源染色體。由圖分析可知,細(xì)胞癌變是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果。答案(1)遺傳物質(zhì)(2)促進(jìn)細(xì)胞有絲分裂活性數(shù)量(3)非同源染色體多個(gè)基因突變累積6.(2018年黃岡質(zhì)檢)請回答下列有關(guān)細(xì)胞生命歷程的問題:(1)端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成,其中RNA是一段模板序列,可指導(dǎo)合成端粒DNA序列。研究發(fā)現(xiàn),在正常情況下隨著細(xì)胞的不斷分裂,人體細(xì)胞中端粒酶活性逐漸降低,端粒逐漸縮短,當(dāng)細(xì)胞中端?？s短至一定程度時(shí),細(xì)胞就會停止分裂,由

32、此推斷,端粒的縮短可能導(dǎo)致細(xì)胞(填“衰老”“凋亡”或“壞死”),癌細(xì)胞表現(xiàn)出惡性增殖可能與有關(guān)。 (2)用甲物質(zhì)處理體外培養(yǎng)的小鼠成熟分化型血管平滑肌細(xì)胞后,其細(xì)胞分化相關(guān)指標(biāo)的變化如下表所示。實(shí)驗(yàn)分組細(xì)胞分化指標(biāo)形態(tài)相對增殖能力相對遷移能力不用甲物質(zhì)處理長梭形弱弱使用甲物質(zhì)處理橢圓形強(qiáng)強(qiáng)由此推斷,甲物質(zhì)導(dǎo)致血管平滑肌細(xì)胞分化程度(填“升高”或“降低”),同時(shí)甲物質(zhì)還可引起血管平滑肌細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能紊亂,導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大量堆積未折疊的蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)沒有形成正確的,不能行使正常功能。 (3)已知洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞(2n=16)有絲分裂中一個(gè)細(xì)胞周期大約需要12 h,某學(xué)生在觀

33、察根尖細(xì)胞有絲分裂時(shí),獲得以下2組數(shù)據(jù):共觀察了10個(gè)視野,平均每個(gè)視野中有32個(gè)細(xì)胞;統(tǒng)計(jì)觀察結(jié)果,前期細(xì)胞15個(gè),中期13個(gè),后期11個(gè),末期9個(gè)。對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知,間期持續(xù)的時(shí)間大約是h。若將洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞放在含放射性同位素標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成第一次分裂,然后轉(zhuǎn)移到不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至第二次分裂的中期,則一個(gè)細(xì)胞中被標(biāo)記的染色單體有條。 解析(1)據(jù)題意,隨著細(xì)胞的不斷分裂,細(xì)胞中端粒酶活性逐漸降低,端粒逐漸縮短,當(dāng)細(xì)胞中端粒縮短至一定程度時(shí),細(xì)胞就會停止分裂,推測端粒的縮短可能導(dǎo)致細(xì)胞衰老;癌細(xì)胞表現(xiàn)出惡性增殖可能與癌細(xì)胞內(nèi)端粒酶有較高

34、活性或端粒長度保持不變有關(guān)。(2)對照實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示,甲物質(zhì)處理后細(xì)胞形態(tài)變?yōu)闄E圓形,增殖能力和遷移能力都增強(qiáng),由此推斷,甲物質(zhì)導(dǎo)致血管平滑肌細(xì)胞分化程度降低;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)的形成有關(guān)。(3)處于細(xì)胞周期中某時(shí)期細(xì)胞數(shù)與該時(shí)期所占時(shí)間長短呈正比,320個(gè)細(xì)胞中,前期細(xì)胞15個(gè),中期13個(gè),后期11個(gè),末期9個(gè),則間期持續(xù)的時(shí)間12×(320-15-13-11-9)/320=10.2(h)。DNA復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點(diǎn),將洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞放在含標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中完成第一次分裂,子細(xì)胞中每條染色體的DNA分子都是一條鏈被標(biāo)記即共有16個(gè)DNA分子被標(biāo)記,轉(zhuǎn)移

35、到不含放射性標(biāo)記的普通培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至第二次分裂的中期后,則一個(gè)細(xì)胞中被標(biāo)記的染色單體有16條。答案(1)衰老癌細(xì)胞內(nèi)端粒酶有較高活性(或端粒長度保持不變)(2)降低空間結(jié)構(gòu)(3)10.2167.“誘導(dǎo)分化療法”是運(yùn)用藥物維生素A酸選擇性地作用于癌細(xì)胞,通過修飾PML-RARa使癌細(xì)胞重新分化,引導(dǎo)它們“棄邪歸正”的一種治療方法。下圖為早幼粒細(xì)胞形成急性早幼粒細(xì)胞(一種癌細(xì)胞)白血病的機(jī)理,有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()。A.這種癌細(xì)胞的形成是由染色體結(jié)構(gòu)變異引起的B.急性早幼粒細(xì)胞中的PML-RARa屬于原癌基因C.能引起圖中癌蛋白降解的藥物也可以治療這種癌癥D.急性早幼粒細(xì)胞能無限增殖伴分化受阻解

36、析由圖示可知,這種癌細(xì)胞的形成是由于非同源染色體之間片段的交換而引起染色體結(jié)構(gòu)的變異,A項(xiàng)正確;原癌基因是正常細(xì)胞中控制細(xì)胞分裂的基因,故圖中融合基因PML-RARa不屬于原癌基因,B項(xiàng)錯(cuò)誤;能引起圖中癌蛋白降解的藥物也可以治療這種癌癥,C項(xiàng)正確;急性早幼粒細(xì)胞能無限增殖伴分化受阻,D項(xiàng)正確。答案B8.在培養(yǎng)人食管癌細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中,加入青蒿琥酯(Art),隨著其濃度升高,凋亡蛋白Q表達(dá)量增多,癌細(xì)胞凋亡率升高。下列敘述錯(cuò)誤的是()。A.為初步了解Art對癌細(xì)胞的影響,可用顯微鏡觀察癌細(xì)胞的形態(tài)變化B.在癌細(xì)胞培養(yǎng)液中加入用放射性同位素標(biāo)記的Art,可確定Art能否進(jìn)入細(xì)胞C.為檢測Art對凋亡蛋

37、白Q表達(dá)的影響,須設(shè)置不含Art的對照實(shí)驗(yàn)D.用凋亡蛋白Q飼喂患癌鼠,可確定該蛋白能否在動(dòng)物體內(nèi)誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡解析癌變細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)會發(fā)生顯著變化,這些變化可以用顯微鏡觀察到,A項(xiàng)正確;同位素標(biāo)記法即通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物,弄清物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律,B項(xiàng)正確;生物實(shí)驗(yàn)一般要遵循對照原則,這樣會使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有說服力,C項(xiàng)正確;若用凋亡蛋白Q飼喂患癌鼠,在鼠的消化道內(nèi)凋亡蛋白Q會被消化分解成氨基酸,所以不能確定該蛋白的作用,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D9.下圖為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細(xì)胞形態(tài)與基因的變化。下列有關(guān)敘述正確的是()。A.抑癌基因調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長和分裂B.與細(xì)胞增殖有關(guān)的某一基因發(fā)生突變

38、,就會導(dǎo)致癌癥C.癌細(xì)胞易于轉(zhuǎn)移與其細(xì)胞膜上糖蛋白增多有關(guān)D.通過鏡檢觀察細(xì)胞形態(tài)可作為判斷細(xì)胞癌變的依據(jù)解析抑癌基因的作用是阻止細(xì)胞不正常的增殖;由圖可知,癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果;細(xì)胞膜上糖蛋白減少是癌細(xì)胞易于擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移的原因;與正常細(xì)胞相比,癌細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變,因此可通過觀察細(xì)胞形態(tài)診斷是否患癌。答案D10.(2018年衡陽月考)研究表明myoD基因在黃顙魚雌雄成體的心、腦、肌肉等不同組織中均有表達(dá),在肌肉組織中表達(dá)量最高。下列分析正確的是()。A.myoD基因在肌肉組織中表達(dá)量最高,說明肌肉細(xì)胞的分化程度最高B.心、腦、肌肉細(xì)胞中DNA和RNA相同,但蛋白質(zhì)種類不一定相同C.

39、myoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達(dá)量不同,可能導(dǎo)致雌雄個(gè)體出現(xiàn)生長差異D.通過檢測組織細(xì)胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表達(dá),可確定細(xì)胞是否分化解析心、腦、肌肉等組織都已高度分化,僅憑myoD基因的表達(dá)程度,不能說明肌肉細(xì)胞的分化程度最高,A項(xiàng)錯(cuò)誤;心、腦、肌肉細(xì)胞中DNA相同,由于基因選擇性表達(dá),RNA和蛋白質(zhì)種類存在差異,B項(xiàng)錯(cuò)誤;myoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達(dá)量不同,可能導(dǎo)致雌雄個(gè)體出現(xiàn)生長差異,C項(xiàng)正確;呼吸酶基因在各類細(xì)胞中都表達(dá),因此檢測組織細(xì)胞的呼吸酶基因是否表達(dá),不能確定細(xì)胞是否分化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C11.干細(xì)胞中c-Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4等基因處于活躍狀態(tài),Oct-3/4的精確表達(dá)對于維持干細(xì)胞的正常自我更新至關(guān)重要?？茖W(xué)家利用逆轉(zhuǎn)錄病毒,將Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四個(gè)關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入高度分化的體細(xì)胞內(nèi),讓其重新變成一個(gè)多功能iPS細(xì)胞(如下圖