1、第一部分 生命的基礎(chǔ)第7講 細(xì)胞的分化、癌變和衰老一、考點內(nèi)容全解（一）本課時考什么 細(xì)胞生長到一定的時期受到細(xì)胞體積增大而相對表面積減少的制約，進(jìn)入到分裂狀態(tài)。絕大多數(shù)生物個體發(fā)育都是從一個受精卵開始的，按下列方式進(jìn)入到其后的生命活動狀態(tài)：（二）考點例析例1細(xì)胞分化達(dá)到最大限度的時期是 A受精卵時期 B胚胎時期 C有絲分裂時期 D細(xì)胞的增殖時期精析 細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象。在個體發(fā)育中，相同細(xì)胞的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化是一個漸變過程，是一種特久的穩(wěn)定變化，這與細(xì)胞分裂不同，因其不具有周期性，是不可逆的。一般多細(xì)胞生物體的發(fā)育

2、起點是一個細(xì)胞(受精卵)，細(xì)胞分裂只能繁殖出許多相同的細(xì)胞，只有經(jīng)過細(xì)胞的分化才能形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體。故而在胚胎時期是細(xì)胞分化最旺盛的時期。答案 B同類變式 癌細(xì)胞通常是由正常細(xì)胞的基因發(fā)生改變后形成的。癌細(xì)胞的特性包括細(xì)胞的無休止和無序的分裂，并有侵襲性(向周圍組織浸潤)和轉(zhuǎn)移性。如右圖所示：在過去的幾十年中出現(xiàn)了多種治療癌癥的方法，主要包括手術(shù)治療、放療、化療、激素治療、基因治療和免疫治療等。 請回答下列一組有關(guān)癌癥及其治療的問題。 （1）通常能夠引起基因改變的因素可能有 。(填寫序號) A紫外線 B甘油 C肝炎病毒 D煤焦油及其衍生物苯 E葡萄糖 F尼古丁 G丙酮酸 H核輻射

3、（2）上述因素使正常細(xì)胞中的 由 狀態(tài)轉(zhuǎn)變成 狀態(tài)，從而導(dǎo)致癌變的發(fā)生。 （3）化療時采用的烷化劑如二氯甲二乙胺能夠與DNA分子發(fā)生反應(yīng)，從而阻止參與DNA分子復(fù)制的酶與DNA的相互作用。此類藥品作用于癌細(xì)胞周期的 期。化療還可以采用其他藥物，如5氟尿嘧啶，它的結(jié)構(gòu)與尿嘧啶非常相似，可以干擾DNA復(fù)制以及 合成。 （4）放療是利用放射線如放射性同位素產(chǎn)生的、射線和各類X射線治療或加速器產(chǎn)生的X射線、電子束、中子束、質(zhì)子束及其他粒子束等照射患處殺死癌細(xì)胞的一種方法。放療與化療相比，對患者全身正常細(xì)胞影響較小的是 。 （5）研究人員從人體的DNA中篩選克隆出內(nèi)皮抑素基因，將此基因轉(zhuǎn)移到雙歧桿菌中，

4、使其能夠正常表達(dá)。用這樣得到的雙歧桿菌制成口服制劑，此制劑可以用于抑制癌癥。在這種藥物用于臨床治療之前，應(yīng)該先進(jìn)行動物實驗，以確定制劑對機(jī)體內(nèi)重要臟器的安全性。寫出簡要的實驗設(shè)計方案。實驗材料：轉(zhuǎn)基因雙歧桿菌口服制劑；健康鼠4只，性別、體重如下表所示： 代號 甲 乙 丙 丁 性別 雌 雄 雌 雄 體重 78 g 76 g 99 g101g實驗設(shè)計：第一步：將實驗鼠分為實驗組、對照組，其中-為實驗組，-為對照組。(填寫代號) 第二步：-。 第三步：飼養(yǎng)相同時間后，分別解剖觀察實驗組、對照組的鼠，檢查重要臟器發(fā)生病變情況。精析 人體細(xì)胞發(fā)生癌變對人類的健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，也是人類關(guān)注的熱點問題，本題

5、圍繞癌變的概念、原因、機(jī)理、癌細(xì)胞的特點以及治療癌癥的方法、原理、治療過程的評價和相關(guān)的實驗設(shè)計，全面考查學(xué)生的知識掌握情況以及運用知識分析問題、解決問題的能力。 癌細(xì)胞是一種不受機(jī)體控制的，連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞，它是由正常細(xì)胞受到致癌因子的作用，使正常細(xì)胞中的原癌基因由抑制狀態(tài)轉(zhuǎn)化成激活狀，導(dǎo)致細(xì)胞不能正常地完成細(xì)胞分化的結(jié)果。致癌因子通常包括物理致癌因子，如電離輻射、X射線；化學(xué)致癌因子，如砷、苯、焦油等；生物致癌因子，如150多種病毒。根據(jù)癌變的機(jī)理，人們在治療癌癥時常采用化學(xué)療法與物理療法，它們的機(jī)理分別是阻止癌細(xì)胞的增殖及殺死癌細(xì)胞。癌細(xì)胞在增殖過程中，必須經(jīng)過DNA的復(fù)制，因

6、此化療時常通過化學(xué)藥物抑制或阻止癌細(xì)胞的DNA復(fù)制，某些藥物還可干擾癌細(xì)胞中RNA與蛋白質(zhì)的合成。但化療有明顯的缺陷即化學(xué)物質(zhì)抑制癌細(xì)胞增殖的同時對正常細(xì)胞的分裂也會產(chǎn)生不利的影響。放療即通過放射性同位素產(chǎn)生的、射線和各類X射線治療機(jī)或加速器產(chǎn)生的X射線、電子束、中子束、質(zhì)子束及其他粒子束等照射患處殺死癌細(xì)胞。因此，放療對患者全身正常的細(xì)胞影響小。任何一種藥物在用于臨床之前，均應(yīng)該先進(jìn)行動物實驗以確定該制劑對機(jī)體內(nèi)重要臟器的安全性，在動物實驗中要設(shè)計實驗組與對照組，要遵循單變量因子原則，同時又要保證實驗組與對照組的動物能夠進(jìn)行基本的新陳代謝，完成生長與發(fā)育，以免實驗動物在中途死亡而使實驗失敗。

7、答案 (1)A、C、D、F、H (2)原癌基因 抑制 激活 (3)間 RNA和蛋白質(zhì) (4)放療 (5)甲與丁(乙與丙) 乙與丙(甲與丁) 每日為小鼠提供相同的食物、水；給實驗組定時服用雙歧桿菌制劑，同時給對照組服用等量的水特別提示 本題的閱讀量大，要從眾多信息中發(fā)掘解題線索，即具有收集和處理信息的能力也往往成為考查學(xué)生素質(zhì)的一種標(biāo)志。本題中重點要抓住癌細(xì)胞的特點和常規(guī)實驗要求進(jìn)行。二、能力提升技巧本部分內(nèi)容與人體健康密切相關(guān)，主要是要能從提供的信息提取有用的信息。并能針對癌細(xì)胞的特點解釋或制定相應(yīng)的治療措施。1.從癌細(xì)胞分裂的特征入手，治療的選擇應(yīng)為控制間期DNA復(fù)制或蛋白質(zhì)合成。而預(yù)防癌癥

8、的主要方法則是盡量避免接觸有可能誘發(fā)原癌基因激活的致癌因子。2.對最新科技成就的關(guān)注：本部分內(nèi)容是新教材的一大特色：注重理論與實際的結(jié)合，培養(yǎng)收集和處理信息的能力和獲取新知識的能力。這類試題往往題干很長，但基本原理并不復(fù)雜，有起點高落點低的特點。平和的心態(tài)是取勝的法寶。例2 2002年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予3位科學(xué)家，這3位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了在器官發(fā)育和“程序性細(xì)胞死亡”過程中的基因規(guī)則。這項工作對人類戰(zhàn)勝疾病將發(fā)揮重大作用。下圖示癌細(xì)胞內(nèi)的相關(guān)變化和及某種藥物治療導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡的過程請回答下列問題： (1)細(xì)胞的衰老和死亡是一種正常的生命觀象。下列屬于衰老紅細(xì)胞特征的是 水分減少，細(xì)胞萎縮 新陳

9、代謝的速度減慢 某些酶的活性降低 呼吸速率上升 色素積累增多 細(xì)胞的呼吸速率減慢 細(xì)胞核體積增大 細(xì)胞膜的通透性改變A B C D (2)人的受精卵開始分裂，逐漸形成大量功能不同的細(xì)胞，從分子水平看，這是 的結(jié)果。 (3)人的胚胎在發(fā)育初期是有尾的，但在胚胎發(fā)育成熟時失去尾，從細(xì)胞水平看，這是由于 。 (4)后來的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，控制“程序性細(xì)胞死亡”的基因有兩類：一類是控制細(xì)胞死亡；另一類是啟動或促進(jìn)細(xì)胞死亡。兩類基因相互作用控制細(xì)胞的正常死亡。如果該死亡的細(xì)胞沒有死亡，不該死亡的細(xì)胞大批死亡，就會患病，如癌癥、艾滋病等。請你運用這個理論對癌癥、艾滋病的治療進(jìn)行大膽的設(shè)想。精析 細(xì)胞的衰老和

10、死亡是一種正常的生命現(xiàn)象，如何延緩細(xì)胞的衰老是人們關(guān)注的熱點之一。本題圍繞細(xì)胞的衰老、死亡及基因調(diào)控的知識，考查學(xué)生從材料中提取信息、解釋有關(guān)現(xiàn)象及解決有關(guān)問題的能力。 (1)衰老的細(xì)胞一般具有以下5項特征：1在衰老的細(xì)胞內(nèi)水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小，新陳代謝速度減慢；衰老的細(xì)胞內(nèi)，有些酶的活性降低；細(xì)胞內(nèi)的色素會隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累；衰老的細(xì)胞內(nèi)呼吸速度減慢，細(xì)胞核體積增大，染色質(zhì)固縮，顏色加深；V細(xì)胞膜通透性功能改變。根據(jù)上述特征可判斷都符合衰老細(xì)胞的特征，由于衰老的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，也不含有色素，因此，還應(yīng)除去，故選C。 (2)人的受精卵分裂，逐步形成大量的功能不同的細(xì)胞，這些功能不

11、同的細(xì)胞表現(xiàn)出來的形態(tài)特征或生理特性是由不同的基因控制的，而由受精卵分裂產(chǎn)生的體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)相同，基因也相同，因此從分子水平看，是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。 (3)人的胚胎在發(fā)育初期是有尾的，但在胚胎發(fā)育成熟時失去尾，尾是由許多細(xì)胞構(gòu)成的。那么尾哪里去了呢?從細(xì)胞水平看，這是由于組成尾的細(xì)胞在胚胎發(fā)育過程中進(jìn)行了程序性死亡。 (4)根據(jù)科學(xué)家們的研究，我們知道人類的癌癥、艾滋病等就是由于該死亡的細(xì)胞沒有死亡，而不該死亡的細(xì)胞大批死亡所形成的病患。根據(jù)“程序性細(xì)胞死亡”的理論，我們對癌癥、艾滋病的治療可進(jìn)行下列設(shè)想：首先找到與癌癥、艾滋病相關(guān)的所有調(diào)控基因，分析其功能。然后，研究出能發(fā)揮或抑制這些

12、基因功能的藥物，就可以讓癌細(xì)胞加速自殺死亡，從而達(dá)到治療癌癥的目的。同時，提高免疫細(xì)胞的生命力，以達(dá)到根治愛滋病的目的。答案 見精析。.例3(2002年廣東題)2001年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予三位科學(xué)家。這三位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了調(diào)控細(xì)胞周期的一系列基因，以及相關(guān)的酶和蛋白質(zhì)。這項工作對腫瘤研究等領(lǐng)域產(chǎn)生了重大影響。請回答下列問題： (1)同種生物不同類型細(xì)胞之間的細(xì)胞周期持續(xù)時間有差異。蛙胚卵裂期動物半球細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間比植物半球細(xì)胞的-。 (2)測定某種細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間長短時，通常需要考慮溫度因素。這是因為-。 (3)有人稱惡性腫瘤為細(xì)胞周期病，其根據(jù)是調(diào)控細(xì)胞周期的基因發(fā)生-，導(dǎo)致

13、細(xì)胞周期失控，癌細(xì)胞無限增殖。 (4)治療惡性腫瘤的途徑之一，是用藥物抑制-的合成，從而將癌細(xì)胞的細(xì)胞周期阻斷在分裂間期。如用藥物抑制紡錘體的形成，則癌細(xì)胞的細(xì)胞周期將阻斷在-期。精析 不同生物及同一生物的不同細(xì)胞，細(xì)胞周期所需時間的長短不同，蛙胚卵裂期，動物半球細(xì)胞分裂得快，植物半球分裂得慢，所以動物半球細(xì)胞的細(xì)胞周期時間短；細(xì)胞分裂是在一系列酶的作用下完成的，酶的活性受到溫度的影響，因此，測定某種細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間長短時，通常需要考慮溫度因素；惡性腫瘤表現(xiàn)為細(xì)胞無限增殖，從基因角度考慮則是由于基因突變；現(xiàn)在對癌癥晚期病人所采用的“放療”，“化療”則是通過物理、化學(xué)因素影響細(xì)胞分裂，對于

14、絕大多數(shù)藥物則是抑制DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，從而使癌細(xì)胞停留在分裂間期，若用藥物抑制細(xì)胞紡錘體的形成，則細(xì)胞停留在分裂期。答案 (1)短 (2)細(xì)胞周期受酶的影響，酶的活性受溫度的影響 (3)突變 (4)DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì) 分裂 三、基礎(chǔ)能力測試1.在細(xì)胞分化過程中，遺傳物質(zhì)將 A. 發(fā)生改變 B部分改變 C不改變 D是隨機(jī)的2.檢測某一植物組織細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)分解有機(jī)物緩慢，酶的催化效率極低。則該細(xì)胞正在 A. 分化 B分裂 C衰老 D癌變3.癌細(xì)胞形成的根本原因是 A物理致癌因子的刺激 B化學(xué)致癌因子的刺激 C病毒致癌因子的刺激 D細(xì)胞內(nèi)原癌基因的激活4.動物體內(nèi)各種類型的細(xì)胞

15、中具有最高全能性的細(xì)胞是 A. 皮膚生發(fā)層細(xì)胞 B胚胎干細(xì)胞 C肝細(xì)胞 D生殖細(xì)胞5.大劑量電離輻射使動物產(chǎn)生放射病，其原因是 細(xì)胞膜被破壞 破壞催化基本代謝過程的酶 殺死了消化道中的共生細(xì)菌，從而導(dǎo)致一些種類的維生素供應(yīng)不足 破壞DNA，干擾細(xì)胞增殖 A. B C D6.能克服有性雜交的不親和性的技術(shù)是 A組織培養(yǎng) B細(xì)胞融合 C動物胚胎移植 D.克隆技術(shù)7.與人類和動植物的壽命直接相關(guān)的細(xì)胞變化是A細(xì)胞增殖 B細(xì)胞分化 C細(xì)胞衰老 D細(xì)胞癌變8.皮膚癌一般發(fā)生于皮膚哪一層細(xì)胞的哪一時期 A表皮細(xì)胞有絲分裂期 B生發(fā)層細(xì)胞有絲分裂S期 C真皮細(xì)胞有絲分裂G1期 D生發(fā)層細(xì)胞有絲分裂G2期四、

16、潛能挑戰(zhàn)測試9下列哪一種惡性腫瘤在人類中發(fā)生的平均年齡較小 A胃癌 B肝癌 C膀胱癌 D白血病10根據(jù)下圖回答 （1）、的過程叫做-。 （2）的過程叫做-。 （3）的過程叫做-。 （4）組成、的細(xì)胞的 、 、 不同，因此它屬于不同的 。 （5）所示各組細(xì)胞群中，具有分裂能力的是標(biāo)號 所示細(xì)胞群。 （6）據(jù)圖分析，該細(xì)胞應(yīng)為 細(xì)胞，細(xì)胞的全能性主要是指細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的 具有全能性。 （7）將中的兩個細(xì)胞分離開，并置于試管內(nèi)的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經(jīng) 等過程也發(fā)育為一個生物新個體，這種技術(shù)稱為 。11.動物的淋巴細(xì)胞(脾細(xì)胞)雖然能夠合成特異性抗體，但可惜它不能夠在體外繁殖，所以始終只是一份“自身之物”，沒有

17、多大作為。另一方面，癌細(xì)胞(如骨髓瘤)卻剛好相反，它本身雖然不能產(chǎn)生抗體，也沒有什么用處，可是卻能在體外長期生長無限增殖。1975年，英國劍橋大學(xué)分子生物學(xué)實驗室的科勒和米爾斯坦別出心裁，把小鼠的淋巴細(xì)胞(脾細(xì)胞)和小鼠的骨髓瘤細(xì)胞融合起來，成為一株雜交瘤細(xì)胞。這個雜交瘤，由于融合了兩家之長，因此不但能穩(wěn)定地分泌抗體(這是淋巴細(xì)胞的特點)，而且也能在體外穩(wěn)定地繁殖(這是腫瘤細(xì)胞的專長)，于是第一次實現(xiàn)了在體外大量產(chǎn)生抗體的愿望，如下圖所示。 （1）淋巴細(xì)胞能與骨髓瘤細(xì)胞融合成一個細(xì)胞，兩種細(xì)胞膜也能“融合”在一起，說明細(xì)胞膜 。 （2）單克隆抗體的準(zhǔn)確定義應(yīng)為 A.一類特殊抗體 B.無性繁殖系

18、 C.單一抗體細(xì)胞的無性繁殖系 D.單一抗體細(xì)胞的有性繁殖系（3）雜交瘤細(xì)胞繁殖進(jìn)行的是 分裂，其遺傳性狀 。（4）單克隆抗體注入體內(nèi)后可以自動追蹤抗原(病原體或癌變細(xì)胞等)并與之結(jié)合，而絕不攻擊任何正常細(xì)胞，故稱為“生命導(dǎo)彈”，這是利用了 。12.采用下列幾種方法可以抑制細(xì)胞的有絲分裂，使細(xì)胞停留在細(xì)胞周期的某一階段，如下表所示，“”表示停留時期。據(jù)表回答：（1）若某人的骨髓造血細(xì)胞發(fā)生異常增生，可用哪種方法治療？_。（2）如要觀察染色體帶（染色體在特殊染色時會出現(xiàn)一定的橫帶，不同物種的帶型各有特點）并進(jìn)行分析，最好用哪種方法處理？_為什么？_（3）秋水仙素和低溫抑制細(xì)胞分裂的原理分別是：_ _五、答案與點撥1.C.（分化時細(xì)胞分裂過程是有絲分裂） 2.C （衰老細(xì)胞新陳代謝減緩） 3.D （各種誘變因子最終都要作用于原癌基因） 4.B （生殖細(xì)胞不受精分裂能力低） 5.D （輻射線的破壞是多方面的） 6.B （細(xì)胞融合是在外界因素作用下進(jìn)行的，打破了物種間的生殖隔離） 7.C （衰老使細(xì)胞代謝能力下降，生活力降低） 8.B （生發(fā)層細(xì)胞進(jìn)行旺盛的細(xì)胞分裂，S期進(jìn)行DNA的復(fù)制，容易出現(xiàn)差錯） 9.D （血細(xì)胞代謝最旺盛，差錯幾率大）10.本題是一種圖文轉(zhuǎn)化能力的考查，分裂才圖形上看細(xì)胞差異不大，分化則細(xì)胞差異大。答案：（1）細(xì)胞的分化 （2）