生物同步新增分方案人教必修一講義：第6章-第4節(jié)-細胞的癌變-Word版含答案

一、癌細胞及其特征1．含義(1)引起原因eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外因：致癌因子的作用,內(nèi)因：細胞中遺傳物質發(fā)生變化))(2)特點：不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞。2．主要特征(1)在適宜的條件下，癌細胞能夠無限增殖。(2)癌細胞的形態(tài)結構發(fā)生顯著變化。(3)癌細胞的表面發(fā)生了變化。糖蛋白等物質減少，使細胞間黏著性降低，導致癌細胞容易在機體內(nèi)分散和轉移。二、致癌因子、癌變機理及癌癥預防、診斷與治療1．致癌因子的類型(1)物理致癌因子：主要指輻射，如紫外線、X射線、核輻射等。(2)化學致癌因子：種類較多，主要是一些有害的化學物質和藥物制劑。(3)病毒致癌因子：如Rous肉瘤病毒等。2．細胞癌變的機理(1)與癌有關的基因：①原癌基因，主要負責調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。②抑癌基因，主要阻止細胞不正常的增殖。(2)癌變的機理：原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，形成不受機體控制的惡性增殖細胞。3.癌癥的預防、診斷與治療(1)預防措施：遠離致癌因子。(2)診斷手段：病理切片的顯微觀察、CT、核磁共振、癌基因檢測等。(3)治療手段：手術切除、化療、放療等。一、癌細胞的主要特征1．正常人的肝細胞可以分裂50次～60次，可活45.8天～55天，而海拉宮頸癌細胞自1951年存活至今，目前已分裂約數(shù)萬次，據(jù)此分析，癌細胞有什么特征？癌細胞的增殖方式是什么？有細胞周期嗎？提示：癌細胞具有無限增殖的特點，其增殖方式為有絲分裂，有細胞周期。2．閱讀P125教材內(nèi)容，回答下列問題(1)根據(jù)圖示思考：與正常細胞相比，癌細胞在形態(tài)結構上發(fā)生了怎樣的變化？提示：圖中培養(yǎng)中的正常的成纖維細胞呈扁平梭形，當這種細胞轉化成癌細胞后就變成球形了。(2)腫瘤有良性的，也有惡性的，良性腫瘤逐漸增長僅是壓迫周圍組織，而惡性腫瘤會不斷侵入周圍組織，被稱為“癌”。試分析癌細胞在體內(nèi)為什么容易分散和轉移？提示：癌細胞表面發(fā)生了變化。細胞膜上的糖蛋白被癌細胞產(chǎn)生的蛋白酶降解，使癌細胞之間的黏著性下降，容易在體內(nèi)分散和轉移。(3)結合細胞膜成分的學習，思考如何檢測人體內(nèi)是否產(chǎn)生了癌細胞？提示：有的癌細胞的細胞膜產(chǎn)生甲胎蛋白、癌胚抗原等物質。可利用儀器檢測這些物質。3．判斷下列說法是否正確(1)細胞癌變后，細胞內(nèi)的遺傳物質發(fā)生了改變。(√)(2)人體內(nèi)所有細胞都具有與癌變有關的基因。(√)(3)細胞癌變后，細胞的形態(tài)結構不會發(fā)生顯著變化。(×)二、致癌因子、癌變機理及癌癥預防、診斷與治療1．閱讀教材P126～P127內(nèi)容，結合對細胞癌變的外因和內(nèi)因的理解，思考下列問題：(1)接觸致癌因子一定會引起細胞癌變嗎？提示：不一定。只有在致癌因子引起原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變時，才會導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。(2)癌癥的治療方法有手術切除、化療、放療等，請分析用于化療的抗癌劑作用于癌細胞分裂的哪個時期？作用機理是什么？有副作用嗎？提示：作用于有絲分裂間期，主要是抑制DNA的復制和有關蛋白質的合成。這種抑制作用無特異性，因此化療有較強的副作用。2．判斷下列說法是否正確(1)原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。(√)(2)抑癌基因僅存在于癌細胞中，促進細胞快速分裂。(×)(3)癌細胞的產(chǎn)生是由于正常細胞受到致癌因子作用，基因發(fā)生了突變引起的。(√)一、癌細胞的主要特征1.適宜條件下無限增殖細胞來源細胞周期分裂次數(shù)存活時間正常人肝細胞22小時50～6045.8天～55天海拉宮頸癌細胞22小時無限分裂1951年至今2.形態(tài)結構發(fā)生顯著變化3．易分散轉移：細胞膜表面的糖蛋白減少→細胞間的黏著性降低→細胞容易分散和轉移。[特別提醒](1)癌細胞的概念主要有三個關鍵點：“致癌因子的作用”、“遺傳物質的改變”和“惡性增殖現(xiàn)象”。(2)癌細胞的特征可以從三個方面理解：“不死的細胞”、“變態(tài)的細胞”和“可分散和轉移的細胞”。二、癌變機理[例1]關于人體癌細胞的敘述，不正確的是()A．癌變主要是因為人體細胞的原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變B．癌細胞無細胞分裂周期，但細胞生長快C．有些病毒能將其基因整合到人的基因組中，從而誘發(fā)人的細胞癌變D．癌細胞的形態(tài)結構和表面的物質都發(fā)生明顯的變化[[解析]]癌細胞的形態(tài)結構發(fā)生改變和表面的糖蛋白減少，從而使癌細胞易分散和轉移。有些病毒是致癌因子，所以會提高癌變的可能性，癌細胞的產(chǎn)生是由于原癌基因和抑癌基因共同突變的結果。由于癌細胞有持續(xù)分裂的能力，因此具有細胞周期。[[答案]]B癌細胞生命活動相對較為旺盛的主要體現(xiàn)(1)線粒體活動活躍，主要為癌細胞的分裂提供能量，同時也為其他生命活動提供能量。(2)核糖體活動旺盛，在有絲分裂的間期要制造大量的蛋白質，為細胞分裂做準備。[例2]細胞的畸形分化，與癌細胞的產(chǎn)生有直接的關系。試回答下列問題：(1)導致癌變發(fā)生的原因是正常細胞中的________發(fā)生了突變。(2)治療癌癥的常用方法之一是化療，因為化療采用的化學藥物能夠與DNA分子發(fā)生反應，從而阻止參與DNA復制的酶與DNA相互作用。此類藥物作用于癌細胞的細胞周期的____________期，有些化療的藥物還可以干擾DNA的復制以及____________的合成，若該藥物抑制紡錘體的形成，則癌細胞的細胞周期將阻斷在____________期。(3)研究人員從人體的DNA中篩選、克隆出內(nèi)皮抑素基因，將此基因轉移到雙歧桿菌中，經(jīng)發(fā)酵制成口服制劑，此制劑用于臨床治療之前，應該先進行實驗，以確定此制劑對生物體重要內(nèi)臟器官的安全性，實驗如下：實驗材料：轉基因雙歧桿菌口服制劑、水、食物等，健康鼠4只，生理狀態(tài)如下：代號甲乙丙丁性別雌雌雄雄體重78g76g99g101g①將實驗鼠分為實驗組、對照組，其中____________為實驗組，____________為對照組(填代號)。②實驗中，每日除要為小鼠提供生活所需的相同食物外，還要給實驗組定時服用________，對照組則服用__________________________________________________________。[[解析]](1)細胞癌變的根本原因是致癌因子導致了原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變。(2)該藥物與DNA分子發(fā)生反應，阻止了DNA的復制，應作用于分裂間期；紡錘體在有絲分裂前期形成，若藥物抑制紡錘體形成，則細胞周期將停留在分裂前期。(3)探究轉基因雙歧桿菌口服制劑的安全性，應設置對照實驗，為保證結果的全面可靠性，對照組和實驗組都應包括一只雌鼠和一只雄鼠。實驗中的單一變量為轉基因雙歧桿菌口服制劑的有無，即實驗組小鼠定時服用轉基因雙歧桿菌口服制劑，對照組小鼠服用等量的清水，最后對實驗結果進行比較分析得出結論。[[答案]](1)原癌基因和抑癌基因(2)間蛋白質(RNA)前(3)①甲與丙(乙與丁)乙與丁(甲與丙)②轉基因雙歧桿菌口服制劑等量的清水[網(wǎng)絡構建]填充：①無限增殖②顯著變化③發(fā)生變化④物理、化學、病毒致癌因子⑤原癌基因、抑癌基因突變[關鍵語句]1．細胞癌變屬于細胞的畸形分化。2．癌細胞具有無限增殖、易于擴散和轉移的特點。3．細胞癌變的原理：原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變。4．原癌基因主要調(diào)節(jié)細胞周期，抑癌基因主要阻止細胞不正常的增殖。1．癌細胞具有的特征中，不正確的是()A．能夠無限增殖B．細胞的形態(tài)結構發(fā)生了變化C．細胞的表面發(fā)生了變化D．癌細胞與正常細胞都可以進行正常的細胞分化[解析]選D根據(jù)癌細胞的特征可知，A、B、C三項都正確。由癌細胞的概念可知，癌細胞沒有進行正常的細胞分化。2．下列有關細胞的說法，哪項屬于癌細胞的主要特點()A．細胞體積變小，代謝緩慢B．細胞膜糖蛋白減少，彼此黏著性減小C．細胞膜通透性變小，物質運輸能力降低D．細胞核變大，呼吸速度變慢[解析]選B癌細胞在適宜的條件下，能夠無限增殖，細胞形態(tài)結構發(fā)生變化，癌細胞表面發(fā)生變化，細胞膜表面的糖蛋白減少，細胞間的黏著性減小，易擴散和轉移；細胞體積變小，代謝緩慢，細胞核變大，呼吸速率變慢，細胞通透性變小，物質運輸能力降低，屬于細胞衰老的特征。3．下列哪種細胞很可能發(fā)生了癌變()A．能連續(xù)分裂的細胞B．細胞膜上糖蛋白減少的細胞C．接觸了致癌因子的細胞D．存在原癌基因的細胞[解析]選B癌細胞是不受機體控制、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞。骨髓中的造血干細胞能連續(xù)增殖、分化為血細胞，但其分裂增殖受機體控制，不屬于癌變的細胞。人的染色體上普遍存在原癌基因，致癌因子作用于細胞后，不一定將原癌基因激活。細胞癌變后的一個顯著特點是細胞膜表面的糖蛋白減少。4．下列關于癌細胞的敘述不正確的是()A．放射性治療可以引發(fā)癌細胞凋亡B．癌變的實質是原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變C．細胞的畸形分化與癌細胞的產(chǎn)生有直接關系D．吸煙、酗酒等不良生活習慣是引發(fā)癌癥的危險因素[解析]選A細胞凋亡是由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，又稱細胞編程性死亡，而放射性治療引發(fā)的死亡不屬于編程性死亡；不良的生活習慣等可能使原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變引起細胞畸形分化而導致細胞癌變。5．研究表明，在化療(主要利用抗癌劑殺死癌細胞)的同時給實驗鼠服用二甲雙胍，可抑制實驗鼠體內(nèi)的乳腺癌細胞擴散。下列相關敘述正確的是()A．化療是目前治療癌癥的唯一手段B．二甲雙胍不可能導致實驗鼠體內(nèi)細胞表面的糖蛋白減少C．原癌基因突變促使細胞癌變，抑癌基因突變抑制細胞癌變D．一只切除胸腺的鼠與一只正常鼠患乳腺癌的幾率相同[解析]選B目前治療癌癥的手段除化療外還有手術切除、放療等；癌細胞容易擴散轉移的原因是細胞膜表面的糖蛋白減少，而二甲雙胍能抑制乳腺癌細胞的擴散，故不可能導致實驗鼠體內(nèi)細胞表面的糖蛋白減少；原癌基因和抑癌基因的突變是細胞癌變的根本原因；切除胸腺的鼠不能產(chǎn)生T細胞，因而不能通過細胞免疫將癌細胞清除，故比正常鼠患癌癥的幾率高。6．下列有關細胞癌變的敘述，錯誤的是()A．細胞癌變后細胞膜表面糖蛋白減少B．癌癥病人染色體上無抑癌基因C．經(jīng)常食用煙熏制品易導致細胞的癌變D．癌癥的發(fā)生與個人的身心狀況有關[解析]選B引起細胞癌變的致癌因子大致分為物理、化學和病毒三類。人和動物細胞的染色體上本來就存在著與癌有關的基因：原癌基因和抑癌基因。環(huán)境中的致癌因子會損傷細胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。7．白血病是一種常見的造血組織腫瘤疾病，該病是由于造血干細胞受到致癌因子的作用，不能正常地完成分化，而變成了不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞。這種細胞在骨髓中堆積，使正常造血干細胞的增殖分化受阻。大部分惡性腫瘤細胞處于連續(xù)分裂、惡性增殖的細胞增殖周期，但有少部分惡性腫瘤細胞處于休眠狀態(tài)，在一定條件下才重新進入增殖周期。(1)造成造血干細胞產(chǎn)生這種變異的致癌因子有哪些？____________________________。這些因子是如何使造血干細胞發(fā)生癌變轉化成癌細胞的？________________________________________________________________________。(2)治療白血病的方法之一是化學療法，其中化學藥品羥基脲、阿糖胞苷等能干擾DNA的合成，對惡性腫瘤細胞有殺傷作用，對上述藥物最敏感的是處于_______期的惡性腫瘤細胞，最不敏感的是處于______狀態(tài)的惡性腫瘤細胞，原因是_______________________________。(3)目前治療白血病的較好方法是進行________移植。對患者而言，移植的骨髓相當于________。[解析]引起細胞癌變的致癌因子有物理致癌因子、化學致癌因子和病毒致癌因子；致癌因子使造血干細胞的原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，從而使正常的造血干細胞轉化成癌細胞；由于藥物能干擾DNA的合成，而DNA的合成發(fā)生在細胞分裂間期，因此，處于分裂間期的惡性腫瘤細胞對藥物最敏感，而不能進行DNA復制的處于休眠期的惡性腫瘤細胞對藥物最不敏感；目前治療白血病的較好方法是進行骨髓移植，移植的骨髓相當于抗原。[答案](1)物理致癌因子、化學致癌因子、病毒致癌因子致癌因子使造血干細胞的原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，從而使正常的造血干細胞轉化成癌細胞(2)分裂間休眠休眠狀態(tài)的細胞不進行細胞分裂，不再合成DNA，對這些藥物最不敏感(3)骨髓抗原(時間：25分鐘；滿分：50分)一、選擇題(每小題3分，共24分)1．癌細胞容易轉移是因為()A．細胞膜具有流動性B．癌細胞為球形C．癌細胞膜上糖蛋白等物質減少D．癌細胞體積小[解析]選C由于細胞膜上糖蛋白等物質減少，使得癌細胞之間的黏著性顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉移。2．下列有關細胞癌變的敘述，正確的是()A．基因突變導致的各種細胞癌變均可遺傳B．石棉和黃曲霉毒素是不同類型的致癌因子C．人體的免疫系統(tǒng)對癌變細胞具有清除作用D．癌變細胞內(nèi)酶活性降低導致細胞代謝減緩[解析]選C人體的免疫系統(tǒng)可以通過細胞免疫將癌變細胞清除；體細胞發(fā)生的癌變一般不能遺傳；石棉和黃曲霉毒素都屬于化學致癌因子；癌變細胞能迅速生長、分裂，并無限增殖，所以癌變細胞內(nèi)酶活性較強，細胞代謝旺盛。3．癌細胞與正常細胞相比，數(shù)量增加最多的可能是()A．中心體B．內(nèi)質網(wǎng)C．核糖體D．高爾基體[解析]選C因為癌細胞能無限增殖，所以需合成大量蛋白質。與蛋白質合成有關的細胞器是選項中的核糖體。4．區(qū)分細胞是分化還是癌變時，依據(jù)親子代細胞的()A．形態(tài)是否發(fā)生變化B．結構是否發(fā)生變化C．DNA是否相同D．蛋白質是否相同[解析]選C細胞分化和癌變均會引起細胞形態(tài)結構的改變，蛋白質數(shù)量和種類也會不同。但細胞分化過程中遺傳物質不改變，細胞癌變是由基因突變引起的，遺傳物質發(fā)生了改變。5．癌細胞與正常細胞相比，與RNA和DNA合成有關的酶的活性顯著增加。這與癌細胞所具有的哪種特征有關()A．能夠無限增殖B．細胞呈球形C．細胞彼此間的黏著性減小D．細胞呼吸以無氧呼吸為主[解析]選A與RNA和DNA合成有關的酶的活性顯著增強，說明核酸的合成大量增加。說明癌細胞的分裂能力極強。6．日本福島核電站發(fā)生核泄漏事故，可能會造成當?shù)鼐用裰邪籽』颊咴龆?，兒童畸形增多，其原因?)A．氣溫太低導致B．核輻射作用導致C．大量煤焦油污染D．病毒感染[解析]選B核電站發(fā)生核事故后，具有大量的核輻射，屬于物理致癌因子。而A、C、D項與核電站發(fā)生核輻射無關。7．癌細胞中有延長端粒的端粒酶，正常細胞中的端粒會隨著細胞分裂次數(shù)的增多而變短。推測導致正常細胞不能無限增殖的根本原因最可能是()A．缺少合成端粒酶的氨基酸B．缺少控制端粒酶合成的基因C．控制端粒酶合成的基因沒有表達D．體細胞中沒有端粒酶[解析]選C由題中的信息可知，癌細胞中有端粒酶，能無限增殖，而正常細胞中沒有端粒酶，不能無限增殖，根本原因是基因的選擇性表達。癌細胞和正常細胞中都有相應的基因，只是在正常細胞中端粒酶的基因沒有進行表達。8．關于人體衰老細胞和癌細胞的敘述，正確的是()A．癌細胞與衰老細胞都有基因的表達B．癌變和衰老都是細胞的正常生命現(xiàn)象C．癌細胞和衰老細胞都會正常凋亡D．衰老細胞和癌細胞都能正常分化[解析]選A細胞的癌變不同于細胞衰老，它是在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變而造成的細胞不正常分化；癌細胞可無限增殖，不會正常凋亡；衰老的細胞和癌細胞都不能正常分化。二、非選擇題(共26分)9．(12分)目前臨床上治療癌癥的方法，主要包括手術治療、放療、化療、激素治療、基因治療和免疫治療。此外，科學家通過對前列腺癌細胞系的研究發(fā)現(xiàn)，綠茶中的多酚酶能促進多酚的合成，多酚可減少Bcl－xL蛋白的合成，而這種蛋白有抑制癌細胞凋亡的作用，從而證明綠茶具有抗癌的作用。據(jù)以上資料回答下列問題：(1)致癌因子使細胞發(fā)生癌變而成為具有___________特性的細胞。癌細胞的分裂方式為__________________。(2)癌癥化療時用的烷化劑能夠阻止參與DNA復制的酶與DNA相互作用。此類藥品作用于癌細胞周期的________期。化療還常用其他藥物如5－氟尿嘧啶，它的結構與尿嘧啶非常相似，它可以直接干擾________的合成。(3)在正常生理條件下，人體的血管內(nèi)皮細胞倍增時間約為1年，而不受調(diào)節(jié)控制的血管生成卻十分迅速，這對于癌細胞生命活動的意義是_________________________________。(4)綠茶含有多酚酶，其根本原因是____________________________________________。(5)除了不抽煙、不酗酒外，請再寫出一些防治癌癥的建議：________________________________________________________________________。[解析](1)癌細胞具有無限增殖的特點，癌細胞的分裂方式為有絲分裂。(2)DNA復制發(fā)生在分裂間期，由于烷化劑能夠阻止參與DNA復制的酶與DNA相互作用，因此，該類藥品作用于癌細胞周期的間期；5-氟尿嘧啶的結構與尿嘧啶非常相似，它可以直接干擾RNA的合成。(3)血管運輸氧氣和養(yǎng)料，血管生成速率快，能為無限增殖的癌細胞的生命活動提供大量的營養(yǎng)物質和氧氣。(4)綠茶含有多酚酶的根本原因是具有多酚酶基因。(5)除了不抽煙、不酗酒外，防治癌癥還應不食用烤焦、發(fā)霉等含致癌因子較多的食品；不食用含亞硝酸鹽的食物；不食用食品添加劑過量的食物等。[答案](1)無限增殖有絲分裂(2)分裂間RNA(3)為無限增殖的癌細胞的生命活動提供大量的營養(yǎng)物質和氧氣(4)具有多酚酶基因(5)不食用烤焦、發(fā)霉等含致癌因子較多的食品；不食用含亞硝酸鹽的食物；不食用食品添加劑過量的食物等10．(14分)發(fā)現(xiàn)了調(diào)控細胞周期的一系列基因以及相關酶和蛋白質的三位科學家，曾獲得了諾貝爾生理學獎或醫(yī)學獎。該項工作對腫瘤研究等領域產(chǎn)生了重大影響。請回答下列問題：(1)測定某種細胞的細胞周期持續(xù)時間長短時，通常需要考慮溫度因素，這是因為______________________________________