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2019-2020年高中生物 課時25 細(xì)胞的癌變導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．說出癌細(xì)胞的主要特征和致癌因子。 2．討論惡性腫瘤的防治，選擇健康的生活方式。 【自主梳理】 1．癌細(xì)胞的概念： (2)特點(diǎn)：不受機(jī)體控制的、___________分裂的惡性增殖細(xì)胞。 2．(1)在適宜的條件下，癌細(xì)胞能夠___________。 (2)癌細(xì)胞的___________發(fā)生顯著變化。 (3)癌細(xì)胞的表面發(fā)生了變化，細(xì)胞膜上___________等物質(zhì)減少，使癌細(xì)胞彼此之間的___________顯著降低，導(dǎo)致癌細(xì)胞容易在體內(nèi)___________和___________。 3．將致癌因子的類型與其相應(yīng)的舉例連線： 類型 舉例 ①物理致癌因子 a.石棉、鉻化物、聯(lián)苯胺、亞硝胺 ②化學(xué)致癌因子 b.Rous肉瘤病毒 ③病毒致癌因子 c.紫外線、X射線 5．癌癥的預(yù)防措施：遠(yuǎn)離_________。 6．癌癥的診斷手段：_________的顯微觀察、CT、_________、_________。 7．癌癥的治療手段：手術(shù)切除、_________、_________。 【預(yù)習(xí)小測】 1．判斷正誤：癌變前后，細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)有明顯差別。 2．判斷正誤：細(xì)胞癌變導(dǎo)致細(xì)胞黏著性降低，易分散轉(zhuǎn)移。 3．判斷正誤：癌變細(xì)胞內(nèi)酶活性降低導(dǎo)致細(xì)胞代謝減慢。 4．判斷正誤：原癌基因的主要功能是阻止細(xì)胞發(fā)生異常增殖。 5．判斷正誤：養(yǎng)成健康的生活方式有利于防癌。 知識拓展 探究案 【探究一癌細(xì)胞的特征】 1．材料一下圖為正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的比較圖。 材料二 正常人的體細(xì)胞可以分裂50?60次，而海拉宮頸癌細(xì)胞自1951年存活至今，目前已分裂約25 484 次，且分裂后產(chǎn)生的細(xì)胞的細(xì)胞膜上糖蛋白減少。 (1)由材料一可以看出，與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞發(fā)生了怎樣的變化？ (2)材料二說明癌細(xì)胞有什么特點(diǎn)？ 2．(1)癌細(xì)胞與正常細(xì)胞的DNA相同嗎？ (2)從膜成分上分析癌細(xì)胞為什么容易侵入周圍組織。 【典例精析】 下列敘述中不屬于癌細(xì)胞特征的是 A.細(xì)胞在適宜的條件下只能分裂100次 B.細(xì)胞能夠無限增殖 C.細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化 D.細(xì)胞彼此之間的黏著性降低，導(dǎo)致其易在機(jī)體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移 【變式訓(xùn)練】 下列關(guān)于癌細(xì)胞的相關(guān)說法，錯誤的是 A.在適宜條件下，癌細(xì)胞的增殖能力比正常體細(xì)胞的強(qiáng) B.癌細(xì)胞細(xì)胞膜兩側(cè)鑲嵌的糖蛋白數(shù)量與正常的體細(xì)胞相比大量減少 C.雖然癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，但沒有喪失全能性 D.癌細(xì)胞的分裂、生長過程需要大量的核糖體參與合成蛋白質(zhì) 【探究二癌變的機(jī)理及癌癥的治療】 3．(1)正常的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？ (2)原癌基因和抑癌基因與細(xì)胞分裂有什么關(guān)系？ (3)當(dāng)原癌基因和抑癌基因突變后對于細(xì)胞分裂有什么影響？ 4．放療是用射線直接殺死癌細(xì)胞，化療則主要是抑制癌細(xì)胞的DNA復(fù)制，從而抑制癌細(xì)胞的惡性增殖，以達(dá)到治療癌癥的目的。思考下列問題。 (1)癌細(xì)胞的增殖方式是什么？試從細(xì)胞增殖角度分析化療抑制癌細(xì)胞惡性增殖的原因。 (2)化療對人體內(nèi)正常細(xì)胞有無影響？ 【典例精析】 化療是控制癌細(xì)胞生長的方法之一，下圖給出的是一個典型的化療過程，每20 d給藥1次(如圖中箭頭所示)，圖中記錄了化療過程中正常細(xì)胞和癌細(xì)胞的數(shù)量變化。結(jié)合所學(xué)知識，請分析回答下列問題。 (1)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復(fù)制的酶與DNA的相互作用，此類藥品作用于細(xì)胞周期的__________期。 (2)據(jù)圖回答化療過程中正常細(xì)胞和癌細(xì)胞的數(shù)量變化的共同點(diǎn)是_____________________；不同點(diǎn)是_______________________________________________________________。 (3)為什么癌細(xì)胞最可能發(fā)生于高頻率分裂的組織中？ (4)化療過程中的給藥劑量加大或給藥周期縮短，癌細(xì)胞都會得到更有效的控制。為什么臨床上并不這樣做？ 【變式訓(xùn)練】 細(xì)胞的畸形分化.與癌細(xì)胞的產(chǎn)生有直接的關(guān)系。試回答下列問題： (1)導(dǎo)致癌變發(fā)生的原因是正常細(xì)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?yàn)榛煵捎玫幕瘜W(xué)藥物能夠與DNA分子發(fā)生反應(yīng)，從而阻止參與DNA復(fù)制的酶與DNA相互作用。此類藥物作用于癌細(xì)胞的細(xì)胞周期的________________期，有些化療的藥物還可以干擾DNA的復(fù)制以及________________合成的，若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。 (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(zhuǎn)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(yīng)該先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以確定此制劑對生物體重要內(nèi)臟器官的安全性，實(shí)驗(yàn)如下： 實(shí)驗(yàn)材料:轉(zhuǎn)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 78g 76g 99g 101g ①將實(shí)驗(yàn)鼠分為實(shí)驗(yàn)組、對照組，其中__________為實(shí)驗(yàn)組，________為對照組(填代號)。 ②實(shí)驗(yàn)中，每日除要為小鼠提供生活所需的相同食物外， 還要給實(shí)驗(yàn)組定時服用________，對照組則服用________。 【隨堂自測】 1．下列屬于癌細(xì)胞的主要特點(diǎn)的是 A.細(xì)胞體積變小，代謝緩慢 B.細(xì)胞膜上的糖蛋白減少，彼此之間的黏著性降低 C.細(xì)胞膜通透性變小，物質(zhì)運(yùn)輸能力降低 D.細(xì)胞核體積變大，呼吸速率變慢 2．能引起細(xì)胞發(fā)生癌變的外界因素有 ①X射線照射 ②煤焦油的刺激 ③細(xì)胞失水 ④腫瘤病毒的侵入 ⑤紫外線 A.①③④⑤ B.①②③⑤ C.①②④⑤ D.②③④ 3．導(dǎo)致正常細(xì)胞發(fā)生癌變的根本原因是 A.染色體上存在原癌基因 B.原癌基因和抑癌基因協(xié)調(diào)表達(dá) C.致癌因子導(dǎo)致原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變 D.原癌基因和抑癌基因以外的基因突變 4．下列做法不屬于防止正常細(xì)胞發(fā)生癌變的是 A.長期接觸放射性物質(zhì) B.盡量避免接觸物理的、化學(xué)的、病毒的各種致癌因子 C.注意增強(qiáng)體質(zhì) D.保持心態(tài)健康，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣 5．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(xiàng)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。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?yàn)開__________________________________________________________。 (2)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___________發(fā)生突變，導(dǎo)致細(xì)胞分裂失控，癌細(xì)胞無限增殖。 (3)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。如果用藥物抑制紡錘體的形成，則癌細(xì)胞的細(xì)胞周期將被阻斷在___________期。 【探究歸納】 1．教材提煉： 2．對比分析細(xì)胞凋亡、壞死、衰老和癌變： 項(xiàng)目 細(xì)胞凋亡 細(xì)胞壞死 細(xì)胞衰老 細(xì)胞癌變 與基因的關(guān)系 受基因控制 不受基因控制 可能有關(guān) 基因突變 細(xì)胞膜的變化 內(nèi)陷 破裂 皺縮 糖蛋白減少 形態(tài)變化 破裂 外形發(fā)生不規(guī)則變化 細(xì)胞萎縮 呈球形 影響因素 受基因嚴(yán)格控制 電、熱、冷、機(jī)械等各種不 利因素 內(nèi)、外因共同作用 物理、化學(xué)、病毒等致癌因子 對機(jī)體的 影響 對機(jī)體有利 對機(jī)體有害 對機(jī)體有利 對機(jī)體有害 3．細(xì)胞分裂、癌變和分化的聯(lián)系： 如圖所示。 (1)細(xì)胞分裂、分化是細(xì)胞的正常生命活動，對生物體的發(fā)育都有積極意義。 (2)細(xì)胞癌變是細(xì)胞畸形分化的結(jié)果，對生物體的發(fā)育具有消極意義。 4．【提醒】細(xì)胞發(fā)生癌變時，原癌基因和抑癌基因都發(fā)生突變。 必修1課時25 細(xì)胞的癌變 詳細(xì)答案 課前預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)案 【自主梳理】 1．(1)致癌因子 遺傳物質(zhì) (2)連續(xù)進(jìn)行 2．(1)無限增殖 (2)形態(tài)結(jié)構(gòu) (3)糖蛋白 黏著性 分散 轉(zhuǎn)移 3．①—c ②—a ③—b 4．細(xì)胞周期 生長 分裂 不正常的增殖 5．致癌因子 6．病理切片 核磁共振 癌基因檢測 7．化療 放療 【預(yù)習(xí)小測】 1．√ 提示：癌變的細(xì)胞較正常細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。 2．√ 提示：癌變的細(xì)胞的細(xì)胞膜上糖蛋白減少，細(xì)胞黏著性降低，容易分散轉(zhuǎn)移。 3． 提示：癌變的細(xì)胞具有無限增殖、代謝速率加快等特點(diǎn)。 4． 提示：原癌基因的主要功能是調(diào)節(jié)細(xì)胞周期；抑癌基因的主要功能是阻止細(xì)胞不正常的增殖。 5．√ 提示：不當(dāng)?shù)娘嬍澈臀鼰煏辜?xì)胞癌變的可能性升高，養(yǎng)成健康的生活方式有利于防癌。 知識拓展 探究案 【探究一癌細(xì)胞的特征】 1．(1)提示：圖示中正常的成纖維細(xì)胞呈扁平梭形，當(dāng)這種細(xì)胞轉(zhuǎn)變成癌細(xì)胞后就變成球形了，說明癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。 (2)提示：癌細(xì)胞能無限增殖、容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。 2．(1)提示：不同。癌細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變。 (2)提示：細(xì)胞膜上的糖蛋白減少，使癌細(xì)胞之間的黏著性下降。 【典例精析】 A 【解析】與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞的主要特征是：細(xì)胞在適宜條件下能夠無限增殖；細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變； 細(xì)胞的表面也發(fā)生了變化，由于細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得細(xì)胞彼此之間的黏著性降低，導(dǎo)致細(xì)胞易在機(jī)體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。 【備注】癌變后的細(xì)胞的DNA發(fā)生變化，從而使細(xì)胞分裂失控，能無限增殖，且癌變后細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化， 糖蛋白減少，容易分散轉(zhuǎn)移。 【變式訓(xùn)練】 B 【解析】在適宜條件下，癌細(xì)胞可無限增殖，而正常體細(xì)胞在其一生中一般能夠分裂50?60次；癌細(xì)胞表面的糖蛋白減少，但糖蛋白只分布在細(xì)胞膜的外側(cè)；雖然癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，但是仍含有個體發(fā)育所需要的全套遺傳物質(zhì)，仍具有全能性；癌細(xì)胞分裂過程中需要合成大量的蛋白質(zhì)，因此也需要大量的核糖體參與。 【備注】無 【探究二癌變的機(jī)理及癌癥的治療】 3．(1)提示：存在。 (2)提示：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，抑癌基因主要阻止細(xì)胞的不正常分裂。 (3)提示：會使細(xì)胞分裂失去控制，同時也無阻止細(xì)胞不正常分裂的因素，從而使細(xì)胞連續(xù)惡性增殖。 4．(1)提示：有絲分裂。化療并不能殺死癌細(xì)胞，只是使其停留在分裂間期，抑制癌細(xì)胞增殖。 (2)提示：有影響。用于化療的藥物可被正常細(xì)胞吸收，使正常分裂的細(xì)胞也停留在分裂間期而不能正常分裂，因此，化療有較強(qiáng)的副作用。 【典例精析】 (1)間 (2)化療開始時數(shù)量都減少，然后又增加 正常細(xì)胞數(shù)量下降的幅度小，細(xì)胞數(shù)目恢復(fù)得快；癌細(xì)胞數(shù)量下降的幅度大，細(xì)胞數(shù)目恢復(fù)得慢 (3)高頻率分裂的組織中DNA分子復(fù)制的機(jī)會多，容易發(fā)生突變使細(xì)胞癌變 (4)因?yàn)榻o藥劑量加大或給藥周期縮短，在有效控制癌細(xì)胞的情況下，對正常細(xì)胞的殺傷作用太強(qiáng)，會產(chǎn)生較強(qiáng)的副作用 【解析】(1)化療時采用的烷化劑能夠與DNA分子發(fā)生反應(yīng)， 從而阻止參與DNA復(fù)制的酶與DNA的相互作用，即作用于細(xì)胞周期的間期，阻止DNA的復(fù)制，達(dá)到抑制癌細(xì)胞增殖的目的。 (2)據(jù)圖可知，化療時正常細(xì)胞和癌細(xì)胞數(shù)量都先減小后增加，只是正常細(xì)胞下降的幅度小、恢復(fù)得快，而癌細(xì)胞下降的幅度大、恢復(fù)得慢。 (3)分裂能力強(qiáng)的組織中，DNA復(fù)制旺盛，容易發(fā)生癌變。 (4)化療中雖然增加給藥劑量或給藥周期縮短都可以使癌細(xì)胞得到有效的控制，但是從圖中可以看出化療對正常細(xì)胞也有殺傷作用，有較強(qiáng)的副作用。 【備注】原癌基因和抑癌基因在正常細(xì)胞和癌細(xì)胞中都存在， 當(dāng)原癌基因和抑癌基因都發(fā)生突變后，細(xì)胞變成分裂失控的癌細(xì)胞；放療能夠殺死癌細(xì)胞，化療通過抑制DNA的復(fù)制而抑制癌細(xì)胞的增殖。 【變式訓(xùn)練】 (1)原癌基因和抑癌基因 (2)間 蛋白質(zhì)(RNA) 前 (3)①甲與丙(乙與丁) 乙與丁 (甲與丙) ②轉(zhuǎn)基因雙歧桿菌口服制劑 等量的清水 【解析】(1)細(xì)胞癌變的根本原因是致癌因子導(dǎo)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(yīng)，阻止了DNA的復(fù)制，應(yīng)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(xì)胞周期將停留在分裂前期。 (3)探究轉(zhuǎn)基因雙歧桿菌口服制劑的安全性，應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，為保證結(jié)果的全面可靠性， 對照組和實(shí)驗(yàn)組都應(yīng)包括一只雌鼠和一只雄鼠，實(shí)驗(yàn)中的單一變量為轉(zhuǎn)基因雙歧桿菌口服制劑的有無，即實(shí)驗(yàn)組小鼠定時服用轉(zhuǎn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析得出結(jié)論。 【備注】無 【隨堂自測】 1．B 【解析】癌細(xì)胞在適宜的條件下，能夠無限增殖，細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。癌細(xì)胞的細(xì)胞體積一般比相應(yīng)組織中的細(xì)胞體積大，且代謝增強(qiáng)；癌細(xì)胞表面發(fā)生變化，細(xì)胞膜表面的糖蛋白減少，細(xì)胞之間的黏著性降低，易分散和轉(zhuǎn)移。細(xì)胞膜通透性變小，物質(zhì)運(yùn)輸能力降低，細(xì)胞核體積變大，呼吸速率變慢均屬于細(xì)胞衰老的特征。 【備注】無 2．C 【解析】引起癌變的因素有物理致癌因子、化學(xué)致癌因子和病毒致癌因子，①⑤屬于物理致癌因子，②為化學(xué)致癌因子， ④為病毒致癌因子。 【備注】無 3．C 【解析】在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，是導(dǎo)致正常細(xì)胞發(fā)生癌變的根本原因。 【備注】無 4．A 【解析】在日常生活中應(yīng)該避免接觸物理、化學(xué)、病毒等致癌因子，注意體育鍛煉增強(qiáng)體質(zhì)，同時保持心態(tài)健康，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣以防止癌變。 【備注】無 5．(1)細(xì)胞周期受酶的影響，酶的活性受溫度的影響 (2)基因 (3) DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì) 分裂(前) 【解析】(1)溫度通過影響酶的活性而影響細(xì)胞周期，所以測定細(xì)胞周期時需要考慮溫度等影響酶活性的因素。 (2)癌變的原因是調(diào)控細(xì)胞周期的原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變而使細(xì)胞分裂失控。 (3)細(xì)胞分裂間期進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，如果用藥物抑制DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，則將癌細(xì)胞的細(xì)胞周期阻斷在分裂間期；紡錘體在細(xì)胞分裂前期形成，起牽引染色體的作用，如果抑制紡錘體的形成則將癌細(xì)胞的細(xì)胞周期阻斷在分裂(前)期。 【備注】無