幼兒園母親節(jié)的教案
發(fā)表時(shí)間:2021-03-15第三節(jié)細(xì)胞的分化、癌變和衰老。
第三節(jié)細(xì)胞的分化、癌變和衰老
知識(shí)目標(biāo):
細(xì)胞分化、癌變和衰老的知識(shí)。
重點(diǎn):
細(xì)胞分化的概念和意義;癌細(xì)胞形成的原因。
導(dǎo)入:近年來,關(guān)于細(xì)胞的分化、癌變和衰老的研究,已經(jīng)成為細(xì)胞生物學(xué)的重要課題。其中細(xì)胞的分化與生物發(fā)育有密切關(guān)系,細(xì)胞的癌變與當(dāng)今世界嚴(yán)重威脅人類的生存的癌癥有關(guān),細(xì)胞衰老與人類及動(dòng)植物的壽命有關(guān)。下面我們一起討論大家感興趣的話題--細(xì)胞的分化、癌變和衰老。
一、細(xì)胞的分化
1、概念和意義
提問:一般多細(xì)胞生物體發(fā)育起點(diǎn)是什么?(回答:受精卵。)
提問:受精卵進(jìn)行分裂的方式是什么?(回答:有絲分裂。)
提問:有絲分裂后,親代和子代細(xì)胞中的染色體數(shù)目是否相同?(回答:相同。)
提問:那么,什么是細(xì)胞分化呢?(要求學(xué)生舉例回答。)
提問:細(xì)胞分化在什么時(shí)候達(dá)到最大限度呢?(回答:胚胎期。)
提問:細(xì)胞分化的結(jié)果是什么?(回答:形成各種不同的細(xì)胞和組織)
(概括細(xì)胞分化的概念和意義,引出細(xì)胞的全能性。)
2、細(xì)胞的全能性
進(jìn)述:觀察植物細(xì)胞培養(yǎng)完整植株示意圖。
從圖中我們可以看出,由胡蘿卜韌皮部分離的細(xì)胞,在適宜條件下,經(jīng)過分裂和分化又能發(fā)育成新的植株,說明已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然有發(fā)育的潛能,這就是細(xì)胞的全能性。
二、細(xì)胞的癌變
講述:討論第二個(gè)問題--細(xì)胞的癌變,癌細(xì)胞幾乎人人都有,這并非危言聳聽,病理學(xué)家經(jīng)過大量尸體解剖和病理檢查后發(fā)現(xiàn),死亡原因雖然不同,但幾乎每個(gè)人的體內(nèi)都能檢出癌細(xì)胞。只不過絕大多數(shù)人體內(nèi)癌細(xì)胞很少,尚未形成癌腫。
提問:常聽說的癌癥有哪些?(回答:胃癌、肺癌、肝癌、乳腺癌、宮頸癌、大腸癌、白血病、食道癌、惡性淋巴瘤、卵巢癌…)
提問:癌癥的危害是什么?(回答:癌癥是一類嚴(yán)重威脅人類生命和健康的疾病。據(jù)最新的統(tǒng)計(jì)資料報(bào)道,我國(guó)每年新發(fā)現(xiàn)的腫瘤病人約100萬左右,在全球因?yàn)榘┌Y,每年奪去大約600萬人生命,并把1000萬人置于死亡邊緣。隨著人類生存環(huán)境的日益惡化,腫瘤的發(fā)生率呈逐年上升趨勢(shì)。)
提問:引起細(xì)胞癌變的致癌因子有哪些種類?(回答:物理的電離輻射、x射線、紫外線,化學(xué)的砷、苯、煤焦油等,150多種腫瘤病毒。)
提問:癌細(xì)胞是如何形成的?(回答:在物理、化學(xué)或病毒等致癌因子的作用下,致癌基因被激活。)
總結(jié)癌細(xì)胞及其特征,人體細(xì)胞產(chǎn)生癌變的原因以及預(yù)防癌癥的三級(jí)防治措施。
三、細(xì)胞的衰老:細(xì)胞衰老的特征和原因
學(xué)生閱讀"細(xì)胞的衰老"。
提問:人體頭發(fā)變白的原因是什么?
(在學(xué)生各抒己見的基礎(chǔ)上,總結(jié):酪氨酸酶活性降低。)
提問:那么如何使變白的頭發(fā)再變黑呢?
(回答:提高酪氨酸酶的活性,染發(fā)等。)
講述:總結(jié)細(xì)胞衰老的特征以及細(xì)胞衰老的原因。就如何提高酶的活性以及染發(fā)對(duì)人體的危害等加以解釋。
小結(jié):要求了解細(xì)胞分化的概念和意義以及細(xì)胞的全能性,了解什么是癌細(xì)胞、癌細(xì)胞的特征、引起細(xì)胞癌變的致癌因子和癌細(xì)胞形成的原因,以及癌癥的預(yù)防,了解細(xì)胞衰老的特征和細(xì)胞衰老的原因。真正明白細(xì)胞分化的概念和意義;癌細(xì)胞形成的原因。作業(yè):
練習(xí)冊(cè)第二章第三節(jié)(實(shí)習(xí)報(bào)告網(wǎng) SXW9.cOm)
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第三節(jié)真核細(xì)胞和原核細(xì)胞
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。那么如何寫好我們的教案呢?以下是小編為大家收集的“第三節(jié)真核細(xì)胞和原核細(xì)胞”希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
第三節(jié)真核細(xì)胞和原核細(xì)胞
一、教學(xué)目標(biāo):
1、了解原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的特點(diǎn)
2、真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的區(qū)別
二、重難點(diǎn):
真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的區(qū)別
三、板書設(shè)計(jì):
一、認(rèn)識(shí)原核細(xì)胞的和真核細(xì)胞
1、真核細(xì)胞:
2、原核細(xì)胞;
二、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的主要特征
1、真核細(xì)胞
2、原核細(xì)胞
3、真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的比較
四、教學(xué)過程:
導(dǎo)入:上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞的主要特征,以及細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu),今天我們就把細(xì)胞進(jìn)行分類,學(xué)習(xí)一下有關(guān)真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的特點(diǎn)。
學(xué)生閱讀認(rèn)識(shí)一下有關(guān)原核細(xì)胞和真核細(xì)胞,教師提問:
1、原核細(xì)胞包括的細(xì)胞的種類?
2、真核細(xì)胞包括的種類?
教師總結(jié):由原核細(xì)胞組成的生物叫做原核生物,原核生物包括,細(xì)菌、藍(lán)藻、支原體、衣原體等生物。由真核細(xì)胞組成的生物叫做真核生物,真核生物包括動(dòng)物、植物、真菌、人類。
教師小提示:
區(qū)分細(xì)菌與真菌?
細(xì)菌和真菌都是個(gè)體微小的生物,細(xì)菌一般是桿菌、球菌等如:大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、放線菌、等,真菌如:酵母菌等。
學(xué)生閱讀課本,教師總結(jié)原核細(xì)胞的特點(diǎn):
1.原核細(xì)胞的最主要特點(diǎn):細(xì)胞內(nèi)沒有由核膜包圍的典型細(xì)胞核。
2.原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu):
(l)細(xì)胞壁和細(xì)胞膜:
細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖。
(2)細(xì)胞質(zhì):有核糖體,無其他的細(xì)胞器。
(3)核區(qū):由DNA分子組成。
區(qū)別原核生物和真核生物是依據(jù)構(gòu)成該生物的細(xì)胞是原核細(xì)胞還是真核細(xì)胞。
原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的主要區(qū)別是有無成形的細(xì)胞核,也可以說是有無核膜,因?yàn)橛泻四ぞ陀谐尚蔚募?xì)胞核,無核膜就沒有成形的細(xì)胞核。
注意:(1)病毒既不是原核生物也不是真核生物,因?yàn)椴《緵]有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。(2)原生動(dòng)物(如草履蟲、變形蟲等)不等于原核生物,原生動(dòng)物是動(dòng)物中最低等的類群,但它們都是真核生物。(3)不是所有的菌類都是原核生物,細(xì)菌和放線菌是原核生物,而真菌(如酵母菌、霉菌等)是真核生物。細(xì)菌常根據(jù)形狀分為:桿菌、球菌和螺旋菌,細(xì)菌常根據(jù)形狀來命名,如大腸桿菌。也有的根據(jù)功能來命名,如硝化細(xì)菌、乳酸菌等。
學(xué)生閱讀課本,總結(jié)真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的比較?
原核細(xì)胞與真核細(xì)胞有較大區(qū)別,兩者的區(qū)別如下表所示:
原核細(xì)胞真核細(xì)胞
細(xì)胞大小較小(1-10μm)較大(10-100μm)
染色體一個(gè)細(xì)胞只有一條環(huán)狀DNA,DNA裸露,不與RNA、蛋白質(zhì)連結(jié)在一起一個(gè)細(xì)胞有多條染色體,DNA、RNA、蛋白質(zhì)連結(jié)在一起
細(xì)胞核無核膜、無核仁有核膜、有核仁
細(xì)胞器僅有分散的核糖體,其結(jié)構(gòu)與真核細(xì)胞不同有核糖體、線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等
細(xì)胞壁主要由胞壁質(zhì)組成植物細(xì)胞有,主要成分為纖維素和果膠
內(nèi)膜系統(tǒng)簡(jiǎn)單復(fù)雜
微梁系統(tǒng)無有微管和微絲
細(xì)胞分裂二分體、出芽、無有絲分裂和減數(shù)分裂,只有無絲分裂能進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂
轉(zhuǎn)錄與翻譯出現(xiàn)在同一時(shí)間與地點(diǎn)轉(zhuǎn)錄在核內(nèi),翻譯在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)
五、小結(jié):
本節(jié)主要敘述了有關(guān)真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的特點(diǎn)以及真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的比較。
高二生物《細(xì)胞的分化、癌變和衰老》教案
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備,作為高中教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),幫助高中教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“高二生物《細(xì)胞的分化、癌變和衰老》教案”,僅供參考,希望能為您提供參考!
高二生物《細(xì)胞的分化、癌變和衰老》教案
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、了解細(xì)胞分化與生物體發(fā)育的關(guān)系
2、了解細(xì)胞的全能性及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用
3、了解細(xì)胞癌變的病因和誘因,了解如何預(yù)防癌癥。
4、了解細(xì)胞衰老的表現(xiàn)和原因
能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生分析比較的能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。
情感目標(biāo)
1、通過學(xué)習(xí)使學(xué)生體會(huì)生命的運(yùn)動(dòng)性、體會(huì)內(nèi)因和外因?qū)ιM(jìn)程的影響等哲學(xué)思想。
2、引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當(dāng)今世界面臨的重大社會(huì)問題和人類的健康問題。激發(fā)社會(huì)責(zé)任感和使命感。激發(fā)學(xué)生關(guān)愛生命的美好情感。
教學(xué)建議
教材分析
一個(gè)細(xì)胞周期可能很短暫也可能相對(duì)長(zhǎng)久些,而這些細(xì)胞的不同前程基本上是在他們產(chǎn)生時(shí)就已經(jīng)被決定了。高等生物在胚胎發(fā)育過程中,細(xì)胞的增殖行為會(huì)出現(xiàn)差異。有連續(xù)分裂能力的細(xì)胞產(chǎn)生后它的使命就是去產(chǎn)生新一代細(xì)胞——通過細(xì)胞分裂增生來保證生物體的生長(zhǎng)或生殖。有的細(xì)胞則不可逆地失去分裂能力——通過細(xì)胞分化形成具有一定形態(tài)和結(jié)構(gòu)的功能體,通過新陳代謝展現(xiàn)自身的生命價(jià)值。還有一些細(xì)胞暫時(shí)失去分裂能力不進(jìn)行增殖,但是在適當(dāng)?shù)拇碳は逻€可以恢復(fù)增值能力。
有關(guān)細(xì)胞分化的知識(shí)在初中階段已經(jīng)有了初步的了解,粗淺地知道了組織和器官的形成原因是細(xì)胞分化的結(jié)果。在這里需要簡(jiǎn)單介紹一下細(xì)胞分化的原理。主要目的是讓學(xué)生對(duì)細(xì)胞的生活有個(gè)較為完整的了解,也為學(xué)習(xí)生物的生殖發(fā)育、基因控制蛋白質(zhì)的合成等知識(shí)以及了解最新生物學(xué)技術(shù)如克隆、細(xì)胞工程的原理奠定基礎(chǔ),這部分知識(shí)講解要適度,不能過度展開更不能無限加深。
由于當(dāng)今世界范圍內(nèi)環(huán)境污染比較嚴(yán)重,癌癥成了威脅人類健康的頭號(hào)殺手。因此了解癌癥的病因、了解誘發(fā)癌癥的主要因素就會(huì)使我們減少患病機(jī)會(huì),這對(duì)提高全民健康水平提高人口質(zhì)量有非常重要的意義。因此用科學(xué)的眼光去發(fā)現(xiàn)發(fā)生在我們身邊的種種危險(xiǎn)和錯(cuò)誤的生活方式就顯得很有意義。
本節(jié)知識(shí)與當(dāng)今許多科技新進(jìn)展熱點(diǎn)問題都有緊密地聯(lián)系,因此能聯(lián)系實(shí)際了解或解決一些實(shí)際題就顯得很重要。也會(huì)激發(fā)學(xué)生了解科學(xué)的積極性,也是激發(fā)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感的良好契機(jī)。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)題目:第三節(jié)細(xì)胞的分化、癌變和衰老(建議1課時(shí)完成)
教學(xué)重點(diǎn):1、細(xì)胞的分化及其結(jié)果
2、細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂的關(guān)系
教學(xué)難點(diǎn):1、細(xì)胞分化、癌變和衰老的機(jī)理
2、細(xì)胞分化的特點(diǎn)
教學(xué)過程:
復(fù)習(xí):細(xì)胞周期的概念。
引入新課:經(jīng)過細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中有一部分會(huì)進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期繼續(xù)通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生新的子細(xì)胞;但是也有相當(dāng)多的細(xì)胞不再進(jìn)行DNA的復(fù)制,轉(zhuǎn)而進(jìn)入細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育階段。細(xì)胞生長(zhǎng)是由于構(gòu)成細(xì)胞的化合物大量積累造成的,這一階段細(xì)胞的同化作用大大強(qiáng)于異化作用。在生物體生長(zhǎng)的同時(shí)細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)也逐漸開始發(fā)生了改變,在胚胎期逐漸形成各種不同的組織和器官……。這就是細(xì)胞的分化過程,細(xì)胞分化是生物體發(fā)育的直接原因。細(xì)胞的分裂和分化如果出現(xiàn)異常將會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞癌變。與細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化一樣細(xì)胞的衰老和死亡也是生命過程中必經(jīng)的的正常環(huán)節(jié)。
第三節(jié)細(xì)胞的分化、癌變和衰老
一、細(xì)胞的分化
1、細(xì)胞分化的概念(41頁(yè))
細(xì)胞分化是一種普遍的生命現(xiàn)象。由受精卵發(fā)育成為一個(gè)成熟個(gè)體的過程實(shí)際上就是一個(gè)細(xì)胞由全能性向?qū)D芊€(wěn)定性發(fā)展的過程。細(xì)胞的分工加強(qiáng),生命活動(dòng)的效能得到了提高。與此同時(shí)已分化的細(xì)胞的發(fā)育潛能也逐漸受到抑制。細(xì)胞開始出現(xiàn)形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上的特異性,而且這種變化具有明顯的區(qū)域性。形態(tài)結(jié)構(gòu)相同的細(xì)胞通過細(xì)胞識(shí)別作用聚集粘連在一起,最終形成了一個(gè)個(gè)具有較明顯差異的細(xì)胞群。細(xì)胞由同型到異型的發(fā)展過程就是細(xì)胞的分化過程。細(xì)胞分化的結(jié)果就是組織的形成。
討論:多細(xì)胞生物體在胚胎早期隨著細(xì)胞的有絲分裂,細(xì)胞數(shù)目迅速增加。這些細(xì)胞的遺傳物質(zhì)相同嗎?(復(fù)習(xí)有絲分裂特點(diǎn))從理論上講具有同樣的遺傳性的體細(xì)胞就應(yīng)該表現(xiàn)出相同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)。事實(shí)果真如此嗎?為什么?
教師提示(最好是引導(dǎo)學(xué)生回答):“一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)。”“核酸對(duì)于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極重要的作用?!?br>
2、細(xì)胞分化的原因
決定細(xì)胞分化方向的根本原因是:雖然多細(xì)胞生物不同部位細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)相同,但是由于它們所處的相對(duì)位置不同,因此它們控制蛋白質(zhì)合成的狀況就不完全相同,因而導(dǎo)致不同特定部位的細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和酶等重要生命物質(zhì)的組成有區(qū)別,這最終導(dǎo)致了細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能就會(huì)不同。從表象上看就是細(xì)胞分化,形成了不同的組織和器官。由上可以看出細(xì)胞質(zhì)在細(xì)胞分化過程中對(duì)細(xì)胞核的活動(dòng)是有影響的。生命活動(dòng)的發(fā)展方向和最終結(jié)果是內(nèi)因和外因工作的結(jié)果。細(xì)胞分化在胚胎期達(dá)到了最大限度,出生以后的胚后發(fā)育只是原有組織體積的增加,不再增加組織的新類型。
3、細(xì)胞分化的特點(diǎn)與細(xì)胞的全能性:
細(xì)胞分化的穩(wěn)定性與細(xì)胞分化程度有關(guān),分化顯著的細(xì)胞穩(wěn)定性會(huì)更強(qiáng)。一般情況下分化的細(xì)胞將失去繼續(xù)分裂的能力,尤其是動(dòng)物細(xì)胞最為顯著。植物細(xì)胞在特定的環(huán)境下還有可能逆轉(zhuǎn),重新恢復(fù)分裂能力?;謴?fù)分裂能力的細(xì)胞在特定環(huán)境條件下仍可重新再分化。動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核在離開原有的特定環(huán)境后,如果新的環(huán)境條件適宜也仍有可能恢復(fù)分裂能力。這是因?yàn)榧?xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)并沒有遭到破壞。細(xì)胞仍然保有該物種應(yīng)有的全套遺傳物質(zhì)。這就是細(xì)胞的全能性。
4、知識(shí)應(yīng)用:
學(xué)生討論交流:以上科學(xué)原理在生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
(105頁(yè)克隆技術(shù)可以應(yīng)用于珍稀動(dòng)物的保護(hù);42頁(yè)的組織培養(yǎng)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于名貴花卉、珍稀草藥、優(yōu)良物種的迅速繁殖等;醫(yī)學(xué)上組織器官的體外培養(yǎng)擴(kuò)增可以用于移植手術(shù);骨髓中造血干細(xì)胞的體外培養(yǎng)和定向分化可以挽救許多血液病人的生命……)
細(xì)胞的分裂和分化如果出現(xiàn)異常將會(huì)造成什么后果呢?
二、細(xì)胞的癌變:(可以通過學(xué)生閱讀后歸納總結(jié)也可以由教師講解)
1、癌細(xì)胞的產(chǎn)生原因:
在細(xì)胞內(nèi)有專門控制細(xì)胞分裂、分化、衰老和死亡的遺傳信息DNA片斷(基因)。當(dāng)這些基因受到干擾發(fā)生程序紊亂或生理功能失衡時(shí),細(xì)胞的分裂和分化就會(huì)失常。正常情況下細(xì)胞分裂不會(huì)超過50~60次,如果失控就會(huì)形成腫瘤和癌。癌細(xì)胞就是一團(tuán)失去正常生理功能的惡性增殖的細(xì)胞群。
2、癌細(xì)胞的特點(diǎn):(學(xué)生閱讀后交流)
(1)無限惡性增生
(2)形態(tài)結(jié)構(gòu)異常
(3)細(xì)胞膜異常,細(xì)胞容易分離擴(kuò)散
癌癥種類繁多,如肝癌、血癌(白血?。?、骨癌、腸癌、膀胱癌等。隨著環(huán)境的污染癌癥的發(fā)病率急速提升,而且有低年齡化的趨勢(shì)。因此癌癥是當(dāng)今世界上威脅人類健康的頭號(hào)殺手。癌癥已經(jīng)無情地奪走了很多人的生命,嚴(yán)重地影響了人類的生活質(zhì)量,縮短了人類的壽命。人體為什么會(huì)換上癌癥,誘發(fā)癌癥的因素是哪些?癌的特點(diǎn)是什么?如何有針對(duì)性地積極采取適當(dāng)?shù)姆椒右灶A(yù)防和治療?……
3、致癌因素與癌癥的預(yù)防:
在學(xué)生交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納整理(注意進(jìn)行內(nèi)因和外因關(guān)系的哲學(xué)教育)
(1)內(nèi)因:人體內(nèi)有致癌基因和抑癌基因
經(jīng)過科學(xué)工作者的研究,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多與癌癥有關(guān)的基因。這些基因大體分成兩類,普遍存在于人體的染色體上。是否患癌取決于兩類基因是否被激活,是否能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和空間內(nèi)正常發(fā)揮作用。這屬于生物體內(nèi)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)問題。
(2)外因:
①物理因素:各種有害輻射(如X射線、紫外線和核輻射等)
②化學(xué)因素:有害化學(xué)藥物、制劑(如砷、苯、煤焦油等)
③生物因素:病毒引入。
學(xué)生交流討論:致癌因素究竟離我們有多遠(yuǎn)?在我們的日常生活中,上述有害環(huán)境我們接觸到了多少?
吸煙和被動(dòng)吸煙、廚房煙霧、汽車尾氣、裝修涂料中溢散的有害氣體、過量的防腐劑、化妝品中的添加劑、色素香精、黃曲霉素、各種噴霧劑、制冷劑等等是否含有致癌物質(zhì)?與癌癥是否有直接或間接的關(guān)系。
日光浴的度如何把握?醫(yī)院里是否有會(huì)誘發(fā)癌癥的因素?如何防范?
目前癌癥治療的方法主要靠那些手段?原理是什么?
三、細(xì)胞的衰老和死亡
首先要明確:這是一個(gè)正常的生理過程。學(xué)生例舉細(xì)胞自然衰老死亡的例子。
提示:人體紅細(xì)胞、皮膚的表皮細(xì)胞、骨髓腔壁上的細(xì)胞、根冠細(xì)胞等。
1、特點(diǎn):
對(duì)5個(gè)特點(diǎn)進(jìn)行分析,認(rèn)識(shí)因果關(guān)系。共同點(diǎn)都是對(duì)細(xì)胞新陳代謝物質(zhì)交換和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的阻礙作用,導(dǎo)致新陳代謝減緩、變?nèi)酢W罱K結(jié)果就是細(xì)胞死亡。
2、原因:
簡(jiǎn)要介紹有關(guān)假說(教參中有相關(guān)內(nèi)容)
3、細(xì)胞的死亡:
細(xì)胞死亡有正常凋亡和異常死亡兩類。正常的細(xì)胞死亡是在細(xì)胞遺傳物質(zhì)的控制下進(jìn)行的主動(dòng)過程,它有一套嚴(yán)格的程序。
它對(duì)于生物體的正常發(fā)育具有重要的影響。比如胚胎發(fā)育期手的發(fā)育如果沒有細(xì)胞的調(diào)亡就不會(huì)有纖細(xì)的手指;如果沒有正常的細(xì)胞調(diào)亡,蝌蚪的尾部就不會(huì)消失,它將永遠(yuǎn)不能變成青蛙……。正常的細(xì)胞調(diào)亡骸肩負(fù)著維持各種組織器官固有體積和形態(tài)的功能;還會(huì)使機(jī)體內(nèi)異常的細(xì)胞得到及時(shí)清除,去處潛在的隱患;例如癌癥就是異常的細(xì)胞沒有及時(shí)死亡的結(jié)果……。因此細(xì)胞的正常死亡是生物體的一種非常重要的調(diào)節(jié)機(jī)制,是機(jī)體平衡細(xì)胞增殖,調(diào)節(jié)機(jī)體細(xì)胞樹木恒定的方式,是必不可少的生命過程。
對(duì)細(xì)胞的生命現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)。
探究活動(dòng)
到互聯(lián)網(wǎng)上查找有關(guān)最新生物熱點(diǎn)的信息
到網(wǎng)上查找有關(guān)克隆、組織培養(yǎng)、細(xì)胞工程、胚胎擴(kuò)大培養(yǎng)等相關(guān)信息,更深入地了解有關(guān)原理。
形式:根據(jù)每個(gè)人自己整理的資料進(jìn)行交流。
目的:使課內(nèi)知識(shí)與課外生產(chǎn)、生活實(shí)踐相聯(lián)系;與相關(guān)領(lǐng)域科研相聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力、知識(shí)的應(yīng)用能力;培養(yǎng)學(xué)生查找資料并用學(xué)習(xí)的知識(shí)對(duì)素材進(jìn)行分析甄別的自學(xué)能力。
(1)辦??故緜€(gè)人或小組整理的資料,供大家交流使用。
(2)準(zhǔn)備一或幾個(gè)專題研討會(huì)進(jìn)行交流。
其他探究活動(dòng)
1.查看有關(guān)癌癥的信息,了解日常生活中可能誘發(fā)癌癥的因素、癌癥的治療方法及原理、向家人及所在社區(qū)做保護(hù)環(huán)境預(yù)防癌癥的宣傳。(可以鍛煉社會(huì)工作能力)
(1)可以通過辦專欄或宣傳窗的形式在學(xué)?;蛏鐓^(qū)進(jìn)行宣傳。
(2)編排成文藝節(jié)目形式如小品、校園短劇等進(jìn)行宣傳。
(3)在做好準(zhǔn)備的情況下與父母一起對(duì)家居環(huán)境進(jìn)行調(diào)查。找出污染致癌的不良環(huán)境因素,制定整治改進(jìn)措施。
(4)與家庭中有吸煙習(xí)慣的成員進(jìn)行交談,把自己學(xué)習(xí)到的有關(guān)知識(shí)傳授給家人。做一回小老師,使科學(xué)知識(shí)、科學(xué)健康的生活方式以及相關(guān)衛(wèi)生保健知識(shí)在家庭里得到普及。
2.查看有關(guān)白血病的相關(guān)知識(shí),了解骨髓捐獻(xiàn)的常識(shí)。
(1)可以上網(wǎng)查資料;也可以查找有關(guān)書籍資料
(2)可以去醫(yī)學(xué)院?;蚣t十字會(huì)等有關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行采訪。
(3)可以請(qǐng)有關(guān)部門的老師、學(xué)者或?qū)<易鰧n}科普講座。
3.調(diào)查自己家居環(huán)境中以及日常生活中是否存在可以誘發(fā)癌癥的污染源。
細(xì)胞分化衰老和凋亡
第2節(jié)細(xì)胞分化、癌變和衰老
1951年,有黑人婦女海拉的宮頸癌細(xì)胞分裂建立的“海拉細(xì)胞系”至今已有半個(gè)世紀(jì),它仍然在世界上許多實(shí)驗(yàn)室中廣泛傳代使用,道理何在?
細(xì)胞像生物體一樣,也要經(jīng)歷出生、生長(zhǎng)、成熟、繁殖、衰老、死亡的過程。本章沿著細(xì)胞的生命歷程這條主線,既介紹了細(xì)胞的增殖、細(xì)胞的分化、細(xì)胞的衰老和凋亡等正常的生理過程,也介紹了給人類健康造成巨大威脅的細(xì)胞癌變。
許多學(xué)生會(huì)認(rèn)為細(xì)胞衰老就會(huì)導(dǎo)致個(gè)體衰老。對(duì)于單細(xì)胞生物來說,的確如此。但是對(duì)于多細(xì)胞生物,生物體內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行新陳代謝,都有細(xì)胞衰老或死亡,也都有新細(xì)胞在產(chǎn)生。細(xì)胞衰老的過程是細(xì)胞的生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程,最終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。當(dāng)然從總體上看,個(gè)體衰老的過程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。
研習(xí)教材重難點(diǎn)
教材文本研習(xí)
研習(xí)點(diǎn)1細(xì)胞的分化(識(shí)記)
1)細(xì)胞分化的概念:細(xì)胞分化是在個(gè)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。
細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象。個(gè)體發(fā)育是從一個(gè)受精卵開始的,受精卵通過細(xì)胞的增殖、分化,最后發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體。在胚胎發(fā)育的早期,各個(gè)細(xì)胞彼此之間是很相似的。通過體細(xì)胞的有絲分裂,細(xì)胞數(shù)量越來越多。與此同時(shí),這些細(xì)胞又逐漸向不同方面發(fā)生了變化,形成在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能等方面出現(xiàn)顯著的差異。細(xì)胞分化的結(jié)構(gòu)是形成各種不同的組織,再由許多不同的組織形成器官,由許多不同的器官組成系統(tǒng),直至形成一個(gè)完整的個(gè)體。
2)細(xì)胞分化的特征
細(xì)胞分化是一個(gè)漸變的過程。在胚胎發(fā)育的早期,細(xì)胞外觀上尚未出現(xiàn)明顯的變化,但細(xì)胞的分化方向已經(jīng)確定,即細(xì)胞分化方向的確定早于細(xì)胞形態(tài)差異的出現(xiàn)。細(xì)胞分化的方向一經(jīng)確定,以后依次漸變,不能逆轉(zhuǎn)。分化是一種持久的、穩(wěn)定的變化。
細(xì)胞分化的機(jī)理
1、在個(gè)體發(fā)育過程中,細(xì)胞分化的過程是在遺傳物質(zhì)的控制下合成特異性組織蛋白質(zhì)的過程。
分化的細(xì)胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的變化,源于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的變化,特別是組成結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)和催化化學(xué)反應(yīng)的酶。如在動(dòng)物發(fā)育過程中,紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞都是來自中胚層。但在分化發(fā)育過程中,紅細(xì)胞能夠合成血紅蛋白,而心肌細(xì)胞則能夠合成肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白(肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白之間的滑動(dòng)可使肌細(xì)胞產(chǎn)生運(yùn)動(dòng))。
2、細(xì)胞質(zhì)在細(xì)胞分化中的作用
受精卵細(xì)胞質(zhì)的不均勻分配在一定程度上決定著細(xì)胞分化的方向。
卵細(xì)胞完成受精后即進(jìn)行細(xì)胞分裂,這一過程稱為卵裂。卵裂過程的每次分裂,核物質(zhì)都均勻地分配到子細(xì)胞中,但由于受精卵細(xì)胞質(zhì)中的物質(zhì)分布是不均勻的,因此在有絲分裂的末期,細(xì)胞質(zhì)分配時(shí),在各子細(xì)胞之間是不均等的,這種不均等分配在一定程度上決定著細(xì)胞分化的方向。
3、細(xì)胞核在細(xì)胞分化中的作用
在生物的個(gè)體發(fā)育過程中,受精卵具有分化出各種組織和細(xì)胞,并建立起一個(gè)完整個(gè)體的潛能,這種細(xì)胞稱為全能細(xì)胞。細(xì)胞核是真核細(xì)胞貯存遺傳物質(zhì)的場(chǎng)所,具有個(gè)體發(fā)育所需要的全部遺傳物質(zhì),所以細(xì)胞的全能性在很大程度上是指細(xì)胞核的全能性。
細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育的潛能。大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明,高度分化的植物細(xì)胞仍然有發(fā)育成完整植枝的能力,即保持著細(xì)胞的全能性。如1958年美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德(F.C.Steward)將胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),由于細(xì)胞分化而最終發(fā)育成完整的新植株。
在動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過程中,受精卵具有全能性,但隨著發(fā)育,囊胚細(xì)胞及原腸胚細(xì)胞等,雖然具有分化出多種組織的潛能,但卻不能發(fā)育成完整個(gè)體,這類細(xì)胞稱為多能細(xì)胞。在動(dòng)物成體中,仍存在著保持增殖能力的細(xì)胞,它們產(chǎn)生的細(xì)胞后代可分化為多種組織細(xì)胞,有的只有分化出一種細(xì)胞,這種只能分化出一種細(xì)胞的類型稱為單能細(xì)胞。由此可見,動(dòng)物體中,隨著細(xì)胞分化程度的提高,細(xì)胞分化潛能越來越窄,但它們的細(xì)胞核仍然保持著原有的全部遺傳物質(zhì),具有全能性。1996年英國(guó)生物學(xué)家維爾莫特(J.Wilmut)首次用羊的體細(xì)胞(乳腺細(xì)胞)成功地克隆出一只小母羊。這一實(shí)驗(yàn)說明高度分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核仍然具有全能性,但高度分裂的動(dòng)物細(xì)胞,從整個(gè)細(xì)胞來說,它的細(xì)胞全能性是受到限的。
典例1:下列關(guān)于細(xì)胞分化和細(xì)胞分裂的敘述,錯(cuò)誤的是()
A、生物體的生長(zhǎng)發(fā)育是細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的結(jié)果
B、細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中
C、細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)
D、細(xì)胞分化的過程中細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)逐漸減少
研析:細(xì)胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象,生物體的生長(zhǎng)和發(fā)育是細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的結(jié)果。如果只有細(xì)胞分裂,而沒有細(xì)胞的分化,生物體是不能進(jìn)行正常的生長(zhǎng)發(fā)育的。細(xì)胞分化是一種持久性的變化,它發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中,但是在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。沒有細(xì)胞分裂細(xì)胞就不可能分化,所以細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)。在細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生變化,因?yàn)榧?xì)胞核中含有保持物種遺傳性所需要的全套遺傳物質(zhì),正因?yàn)槿绱耍粋€(gè)細(xì)胞就能培養(yǎng)成一個(gè)生物體。在細(xì)胞分化過程中,有的基因被抑制,有的基因被激活,如果要使一個(gè)分化了的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)生物體,必須設(shè)法使該細(xì)胞中所有的基因都被激活,像克隆羊的培育過程就是如此。本常見錯(cuò)誤是選C,這是把細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化割裂開來,其實(shí)細(xì)胞的分化離不開細(xì)胞的分裂。
答案:D
典例2:左下圖為某植物根示意圖,右下圖是左下圖中的P、Q、R的放大示意圖。回答:哪個(gè)細(xì)胞表面積最大?哪一個(gè)細(xì)胞最老?哪一個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)速率最快?哪一對(duì)細(xì)胞是剛剛由一個(gè)細(xì)胞分裂而成的?以上依次是()
A、7;1;7;4和7B、2或3;1;2或3;5和6?
C、7;1;7;2和3D、1;1;2或3;5和6
研析:本題考查學(xué)生能通過對(duì)圖的分析與綜合,正確獲取信息,并做出正確判斷的能力。涉及的知識(shí)點(diǎn)有細(xì)胞的生長(zhǎng),細(xì)胞的分裂,以及初中的相關(guān)知識(shí):植物根尖的結(jié)構(gòu)。分析圖可知:P為成熟區(qū),Q為伸長(zhǎng)區(qū),R為生長(zhǎng)點(diǎn)。成熟區(qū)的細(xì)胞特點(diǎn)是表皮向外突出形成根毛,增大了與土壤溶液的接觸面積,因此表面積最大,且細(xì)胞不再分裂與生長(zhǎng),因此也最老。伸長(zhǎng)區(qū)的細(xì)胞特點(diǎn)是生長(zhǎng)速度最快,體積不斷增大。生長(zhǎng)點(diǎn)的細(xì)胞特點(diǎn)是具有很強(qiáng)的分裂能力,不斷分裂增加細(xì)胞的數(shù)目,細(xì)胞5與細(xì)胞6是由同一個(gè)細(xì)胞分裂而成的。由上推斷可知,本題的正確選項(xiàng)為D。
答案:D
研習(xí)點(diǎn)2細(xì)胞的癌變(識(shí)記)
1)癌細(xì)胞
在個(gè)體發(fā)育中,有的細(xì)胞由于受到致癌因子的作用,不能正常地完成細(xì)胞分化,而變成不受機(jī)體控制的,連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞,這種細(xì)胞稱為癌細(xì)胞。
2)癌細(xì)胞的特征
①能夠無限增殖在人的一生中,體細(xì)胞能夠分裂50-60次,而癌細(xì)胞卻不受限制,可以長(zhǎng)期增殖下去。如1951年由一位名叫海拉(HenriettaLacks)的宮頸癌細(xì)胞分離建立的HeLa細(xì)胞系,至今仍在世界許多實(shí)驗(yàn)室中廣泛傳代使用,成為研究癌癥的材料。但這位患者已死去四十多年。
②癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化細(xì)胞培養(yǎng)中的正常的成纖維細(xì)胞是呈扁平梭形的,當(dāng)這種細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞后就變成球形了;癌細(xì)胞的細(xì)胞核也較正常細(xì)胞的大,有時(shí)形態(tài)也變得不規(guī)則,核仁也變大了,染色時(shí)核的著色也明顯加深。
③細(xì)胞膜的表面也發(fā)生了變化細(xì)胞膜上有糖脂、糖蛋白等物質(zhì),這些物質(zhì)在細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞通訊和細(xì)胞連接中起著重要的作用,但癌細(xì)胞的表面這些物質(zhì)明顯減少,糖鏈短缺不全,彼此間的粘著性減小,在機(jī)體內(nèi)到處游走,穿入到各種組織器官中去,這就是所謂的“癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移”,到處分裂、繁殖,形成腫塊。癌細(xì)胞失去接觸抑制,正常細(xì)胞生長(zhǎng)相互接觸后,其運(yùn)動(dòng)和分裂活動(dòng)都要停頓下來。在體外培養(yǎng)條件下則表現(xiàn)為細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)匯合成單層后即停止生長(zhǎng)。癌細(xì)胞則不同,其分裂和增殖并不因細(xì)胞相互接觸而終止,在體外培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞可堆累成立體細(xì)胞群,故癌細(xì)胞接觸對(duì)癌細(xì)胞的增殖無抑制作用。
3)致癌因子
①物理致癌因子物理致癌因子主要是指輻射致癌。
最早發(fā)現(xiàn)具有致癌作用的是放射性物質(zhì)發(fā)出的電離輻射,后來發(fā)現(xiàn)象X射線、紫外線等均可致癌。卓越的物理學(xué)家,放射性元素發(fā)現(xiàn)者貝克勒爾(A.H.Begueral,1852~1908)和居里夫人(M.Curie,1967~1934)均因長(zhǎng)期接觸放射性物質(zhì)受到輻射損傷而為科學(xué)事業(yè)損軀(居里夫人最后死于白血病),1903年他們因發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)而獲得諾貝爾獎(jiǎng)金。40年后(1945年)日本廣島和長(zhǎng)崎兩地的原子彈受害者因受輻射損傷而誘發(fā)了大批的白血病患者。
②化學(xué)致癌因子迄今為止,已知的具有致癌作用的化學(xué)物質(zhì)達(dá)數(shù)千種之多,有無機(jī)物也有有機(jī)物。無機(jī)物中有砷、石棉、鉻化合物、鎳化合物等。有機(jī)物中有苯、聯(lián)苯胺、雜環(huán)烴、煤焦油、黃曲霉素、亞硝酸胺等。由于致癌物質(zhì)具有時(shí)間和劑量效應(yīng),故還可能有若干化學(xué)致癌物質(zhì)尚未發(fā)現(xiàn)。
③病毒致癌因子能引起細(xì)胞癌變的病毒稱為腫瘤病毒或致癌病毒?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有150余種病毒可引起動(dòng)物或植物產(chǎn)生腫瘤,腫瘤病毒中有DNA病毒,也有RNA病毒。
④癌基因?qū)W說在人和動(dòng)物細(xì)胞的染色體上普遍存在著原癌基因,在正常情況下,原癌原因處于抑制狀態(tài)。如果由于某種原因,如紫外線照射,使原癌基因本身發(fā)生改變,就有可能使原癌基因從抑制狀態(tài)轉(zhuǎn)變成激活狀態(tài),從而使正常細(xì)胞發(fā)生癌變轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞。
在1969年,R.Huebner和G.Todaro在反轉(zhuǎn)錄病毒致癌的研究中發(fā)現(xiàn),許多脊椎動(dòng)物的基因組中含有內(nèi)源性的反轉(zhuǎn)錄病毒,這些動(dòng)物的細(xì)胞在一些誘導(dǎo)劑的作用下可產(chǎn)生出反轉(zhuǎn)錄病毒粒子。因此,腫瘤病毒引起細(xì)胞癌變是由病毒的某一基因造成的。根據(jù)這一研究成果提出了癌基因?qū)W說。該學(xué)說主張:細(xì)胞癌變是由于病毒基因組中的癌基因引起的,癌基因是病毒基因組的一部分。如果癌基因受到阻抑,則細(xì)胞可以保持在正常狀態(tài),一旦這種阻遏被打破,細(xì)胞就發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。致癌因子,如化學(xué)物質(zhì)、輻射等,能激活這種潛在的內(nèi)源病毒。他們認(rèn)為細(xì)胞的癌基因是病毒基因組遺跡。細(xì)胞癌基因與病毒癌基因有同源關(guān)系。但在以后的研究中發(fā)現(xiàn),有的細(xì)胞癌基因也存在于酵母中,而在人體腫瘤中分離出的一些具轉(zhuǎn)化活性的基因,并沒有在病毒中找到相應(yīng)的序列。因此,關(guān)于病毒癌細(xì)胞和細(xì)胞癌基因的關(guān)系,上前普遍的一種看法是:細(xì)胞癌基因不同病毒癌基因的同源物,在進(jìn)化上病毒癌基因是來源于細(xì)胞癌基因。細(xì)胞癌基因稱為原癌基因。在正常情況下,細(xì)胞癌基因的存在不僅是無害的,而且在個(gè)體發(fā)育、細(xì)胞生長(zhǎng)、組織再生等方面需要這些基因按程序控制表達(dá),如某些為生長(zhǎng)因子或生長(zhǎng)因子受體編碼的基因等。
細(xì)胞生長(zhǎng)到一定的時(shí)期受到細(xì)胞體積增大而相對(duì)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(gè)體發(fā)育都是從一個(gè)受精卵開始的,按下列方式進(jìn)入到其后的生命活動(dòng)狀態(tài):
典例3: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(rùn))和轉(zhuǎn)移性。如下圖所示:
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(qǐng)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(hào))
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
(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(shí)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α、β、γ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(duì)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,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(dòng)物實(shí)驗(yàn),以確定制劑對(duì)機(jī)體內(nèi)重要臟器的安全性。寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。
實(shí)驗(yàn)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(hào)甲乙丙丁
性別雌雄雌雄
體重78g76g99g101g
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
①第一步:將實(shí)驗(yàn)鼠分為實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組,其為實(shí)驗(yàn)組,為對(duì)照組。(填寫代號(hào))
②第二步:。
③第三步:飼養(yǎng)相同時(shí)間后,分別解剖觀察實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組的鼠,檢查重要臟器發(fā)生病變情況。
研析:人體細(xì)胞發(fā)生癌變對(duì)人類的健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,也是人類關(guān)注的熱點(diǎn)問題,本題圍繞癌變的概念、原因、機(jī)理、癌細(xì)胞的特點(diǎn)以及治療癌癥的方法、原理、治療過程的評(píng)價(jià)和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),全面考查學(xué)生的知識(shí)掌握情況以及運(yùn)用知識(shí)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?cè)谥委煱┌Y時(shí)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,因此化療時(shí)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(shí)對(duì)正常細(xì)胞的分裂也會(huì)產(chǎn)生不利的影響。放療即通過放射性同位素產(chǎn)生的α、β、γ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(duì)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)以確定該制劑對(duì)機(jī)體內(nèi)重要臟器的安全性,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組,要遵循單—變量因子原則,同時(shí)又要保證實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的動(dòng)物能夠進(jìn)行基本的新陳代謝,完成生長(zhǎng)與發(fā)育,以免實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在中途死亡而使實(shí)驗(yàn)失敗。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(diǎn)要抓住癌細(xì)胞的特點(diǎn)和常規(guī)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行。
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)①甲與丁(乙與丙)乙與丙(甲與丁)
②每日為小鼠提供相同的食物、水;給實(shí)驗(yàn)組定時(shí)服用雙歧桿菌制劑,同時(shí)給對(duì)照組服用等量的水。
典例4:生物學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),癌細(xì)胞的無限增殖受某調(diào)控基因的控制,該調(diào)控基因能激發(fā)所有動(dòng)物細(xì)胞大量增殖,為探究該調(diào)控基因是存在于細(xì)胞質(zhì)還是細(xì)胞核上,科研人員做了如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
根據(jù)以上思路,請(qǐng)繼續(xù)完成下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案:
A.實(shí)驗(yàn)方案:(實(shí)驗(yàn)提示:癌細(xì)胞能傳代培養(yǎng),細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯改變。如何觀察細(xì)胞形態(tài)不作實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。)
①用胰蛋白酶分別處理宮頸癌細(xì)胞和小鼠肝臟使之分散成單個(gè)細(xì)胞。
②分別使單個(gè)癌細(xì)胞和單個(gè)肝臟細(xì)胞核質(zhì)分離。
③。
④取2只培養(yǎng)編號(hào)甲、乙,各加入等量的培養(yǎng)液。
⑤。
⑥。
B.預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:
①。
②。
③。
研析:本題是探究性實(shí)驗(yàn),要牢牢抓住題中提供的信息來設(shè)計(jì)。而且要全面考慮可能出現(xiàn)的情況,及對(duì)應(yīng)的結(jié)論。
答案:A.③取癌細(xì)胞核和肝細(xì)胞質(zhì)形成重組細(xì)胞甲,取癌細(xì)胞質(zhì)和肝細(xì)胞核形成重組細(xì)胞乙
⑤分別取等量重組細(xì)胞甲和重組細(xì)胞乙,依次加入甲、乙兩只培養(yǎng)瓶中,進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。
⑥分別觀察甲、乙培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞形態(tài)。
B.①若甲瓶的細(xì)胞(或重組甲細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞)形態(tài)發(fā)生明顯變化,則調(diào)控基因存在細(xì)胞核中。
②若乙瓶中的細(xì)胞(或重組乙細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞)形態(tài)發(fā)生明顯變化,則調(diào)控基因存在細(xì)胞質(zhì)中。
③若甲、乙兩瓶中的細(xì)胞(或重組甲、重組乙細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞)形態(tài)均發(fā)生明顯變化,則調(diào)控基因可能同時(shí)存在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中。(其它答案合理酌情給分)
研習(xí)點(diǎn)3細(xì)胞的衰老(識(shí)記)
1)細(xì)胞的衰老是細(xì)胞生命活動(dòng)的基本特征之一
生物體內(nèi)的絕大多數(shù)細(xì)胞,都要經(jīng)過未分化、分化、衰老、死亡這幾個(gè)階段。在生物體內(nèi)每時(shí)每刻都有細(xì)胞在衰老、死亡,同時(shí)又有新增殖的細(xì)胞來代替它們。如人的紅細(xì)胞的壽命平均為120天,即在120后體內(nèi)所有的紅細(xì)胞都被更新。對(duì)多細(xì)胞生物而言,細(xì)胞的衰老與死亡和機(jī)體的衰老與死亡是兩個(gè)概念,機(jī)體的衰老并不等于所有細(xì)胞的衰老,但是細(xì)胞的衰老、死亡也不等于機(jī)體的衰老、死亡。
細(xì)胞的衰老是正常生理現(xiàn)象。正如生物體具有一定的壽命一樣,組成生物體的細(xì)胞也有一定的壽命。生物體的整個(gè)發(fā)育過程取決于一定次數(shù)的細(xì)胞分裂。卵細(xì)胞受精后就開始分裂,細(xì)胞數(shù)目大大增加,同時(shí)由于分化細(xì)胞的形狀、結(jié)構(gòu)、生理也發(fā)生變化,最后每個(gè)細(xì)胞在新個(gè)體的發(fā)育和生活中都執(zhí)行著一定的任務(wù),當(dāng)一個(gè)生物體生長(zhǎng)到它的最大體積時(shí),多數(shù)細(xì)胞的分裂就停止了,而機(jī)體的生活中,執(zhí)行特定任務(wù)的細(xì)胞由于多種因素的復(fù)雜影響會(huì)逐漸發(fā)生功能衰退,直到死亡。細(xì)胞由生到死的過程是遺傳程序控制的,在每種生物中都相當(dāng)精確。衰老是發(fā)育的一個(gè)正常階段,老化過程的盡頭就是有機(jī)體的死亡。
2)衰老細(xì)胞的主要特征
細(xì)胞衰老的過程是細(xì)胞生理與生化發(fā)生復(fù)雜變化的過程,如呼吸速率減慢、酶活性降低等,最終反映在細(xì)胞開礦結(jié)構(gòu)的變化。
①在衰老的細(xì)胞內(nèi)水分減少,結(jié)果使細(xì)胞萎縮,體積變小,細(xì)胞新陳代謝的速度減慢。
人體內(nèi)的含水量,年輕從比老年人多,所以年輕人的生命活力比老年人強(qiáng),新陳代謝代謝速度也快。老年人體內(nèi)含水的下降,導(dǎo)致細(xì)胞新陳代謝代謝速度減慢。
②衰老的細(xì)胞內(nèi)酶的活性降低
由于人的頭發(fā)基部的黑色素細(xì)胞衰老時(shí),細(xì)胞中的酪氨酸酶活性降低,就會(huì)導(dǎo)致頭發(fā)變白。
③細(xì)胞內(nèi)的色素會(huì)隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累
許多細(xì)胞色素的生成,隨著衰而增加。有人發(fā)現(xiàn)獼猴的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),脂褐素的增加與動(dòng)物年齡增長(zhǎng)存在著平行關(guān)系。在獼猴腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞內(nèi)色素含也隨著動(dòng)物年齡增長(zhǎng)而有增多的趨勢(shì)。脂褐素的堆積是細(xì)胞衰才中最明顯的變化,它阻礙了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和信息的傳遞,影響到細(xì)胞正常生理功能的進(jìn)行,最后導(dǎo)致衰老和死亡。
④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、染色加深
⑤細(xì)胞膜通透性改變,使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低
細(xì)胞衰老的原因
近幾十年來,許多學(xué)者提出了各種假說來解釋細(xì)胞衰老發(fā)生的原因,如體細(xì)胞突變論、DNA損傷論、自由基理論和細(xì)胞程度死亡理論等。這些理論各有自己的證據(jù),然而這些證據(jù)往往都強(qiáng)調(diào)了一個(gè)方面或比較片面的。細(xì)胞衰老的原因確實(shí)是有可能由多種因素引起的,所以存在多種有關(guān)細(xì)胞衰老的理論也是正常的,這可能也是至今沒有真正揭示細(xì)胞衰老機(jī)制的原因。
建議介紹最有發(fā)展前途的兩種理論:一種是自由基理論;另一種是細(xì)胞程序死亡理論。
1、自由基理論
細(xì)胞代謝過程離不開氧的存在,生物氧化過程是細(xì)胞獲得能量的過程,然而在這種生物氧化過程的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生一些高活性的化合物,它們是生物氧化過程的副產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明,這些生物氧化過程中的副產(chǎn)品或中間產(chǎn)物與細(xì)胞衰老直接相關(guān),它們能導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的改變,這就是細(xì)胞衰老的自由基理論。
所謂自由基是指那些帶有奇數(shù)電子數(shù)的化學(xué)物質(zhì),即它們都帶有未配對(duì)的自由電子,這些自由電子導(dǎo)致了這些物質(zhì)的高反應(yīng)活性。自由基在細(xì)胞內(nèi)的產(chǎn)生是有多種原因的。例如,生物氧化、輻射、受污染物的侵害,以及細(xì)胞內(nèi)的酶促反應(yīng)等過程中都會(huì)釋放自由基。
在細(xì)胞中正常的自由基反應(yīng)過程包括起始、擴(kuò)增、終止等3個(gè)過程。自由基一旦生成,它們就能不斷擴(kuò)增。自由基對(duì)細(xì)胞造成非常大的損傷,對(duì)許多細(xì)胞成分也造成損傷。但是,自由基的墳增過程是可以隨時(shí)被終止的,可以通過加入外源化合物來清除細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的多余的自由基。例如,加入保護(hù)性的酶,主要有超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT),兩者協(xié)同作用起保護(hù)性作用。再有,加入其他抗氧化物分子,如維生素E和維生素C,它們都是自由基反應(yīng)的有效終止劑。
2、細(xì)胞的程序死亡理論
動(dòng)物的大多數(shù)細(xì)胞在發(fā)育的一定階段出現(xiàn)正常的自然死亡,稱為細(xì)胞程序死亡。細(xì)胞程序死亡和細(xì)胞病理死亡有根本的區(qū)別。
細(xì)胞程序死亡的現(xiàn)象是普遍存在的,它發(fā)生在依賴激素的組織中,淋巴細(xì)胞、胸腺細(xì)胞、肝細(xì)胞、皮膚和胚胎發(fā)生期間的細(xì)胞中。一般的細(xì)胞程序死亡過程的特性,最明顯的形態(tài)學(xué)變化是核內(nèi)染色質(zhì)濃縮,DNA降解成寡核甘酸片段,這與某些特異蛋白的表達(dá)有關(guān)。某個(gè)細(xì)胞進(jìn)入程序死亡的時(shí)間取決于它來自何種組織及誘導(dǎo)物。一旦細(xì)胞進(jìn)入程序死亡,幾乎是不可逆的?,F(xiàn)已證明,細(xì)胞程序死亡是一種細(xì)胞的生理控制機(jī)制。
典例5:科學(xué)家從正常生活狀態(tài)的不同年齡階段的三個(gè)小白鼠的體內(nèi)分離出相同部位大小相同的骨骼肌三塊,分別為A、B、C,然后測(cè)定這三塊骨骼肌釋放CO2的量,其比為1.3:1.2:1。據(jù)此分析:
(1)年齡最大的是,其CO2釋放量不同可能是細(xì)胞內(nèi)(細(xì)胞器)的功能減弱所致。
(2)三塊骨骼肌細(xì)胞內(nèi),酶活性最強(qiáng)的是,物質(zhì)交換能力最差的是。
(3)三塊骨骼肌內(nèi)代謝廢物沉積最多的是。
研析:本題用細(xì)胞衰老的特點(diǎn)來分析。
答案:(1)C線粒體(2)AC(3)C
閱讀材料研習(xí)
旁欄思考題(P40)細(xì)胞分化是否意味著細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)的改變?
答:不是,細(xì)胞分化是在個(gè)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。是基因選擇性表達(dá)的過程,沒有改變細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)。
旁欄思考題(P42)為什么吸煙者容易患肺癌?
答:煙中含有尼古丁、煤焦油等致癌因子。
旁欄思考題(P42)你能舉出一些實(shí)例說明人體細(xì)胞具有衰老和死亡現(xiàn)象嗎?
答:人體的紅細(xì)胞壽命一般為120天。
▲小資料(P42)
教材習(xí)題研習(xí)
▲復(fù)習(xí)題(P43)
一、簡(jiǎn)答題
1.在個(gè)體發(fā)育中,相同細(xì)胞的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和勝利功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程,叫做細(xì)胞的分化。細(xì)胞分裂僅僅是體系報(bào)通過有絲分裂,細(xì)胞數(shù)量增多的過程。
2.目前認(rèn)為,癌細(xì)胞形成的外因主要是三類因子,即物理致癌因子、化學(xué)致癌因子和病毒致癌因子。此外,科學(xué)證明:由于體內(nèi)致癌因子的激活,使細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化而引起癌變。癌細(xì)胞的主要特征是能夠無限增殖,形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,細(xì)胞表面發(fā)生了變化等等。
3.細(xì)胞衰老是細(xì)胞內(nèi)生理和生化發(fā)生復(fù)雜變化的過程,這是細(xì)胞生命活動(dòng)的基本規(guī)律。細(xì)胞衰老反映在細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生了變化,如細(xì)胞內(nèi)水分的減少,有些酶的活性降低,細(xì)胞內(nèi)呼吸速度減慢,細(xì)胞膜的通透性功能改變等等。
癌癥的治療
目前,常用的治療方法仍然是手術(shù)切除。這就需要盡可能在早期發(fā)現(xiàn)癌組織,用外科手術(shù)完全清除。然而,這種方法對(duì)癌病灶已有多處轉(zhuǎn)移的患者顯然很難實(shí)施。遇到這種情形,必須采取“化學(xué)療法”和“放射線療法”輔助治療。首先使用抗癌藥物和放射線照射縮小轉(zhuǎn)移的癌病灶,再對(duì)原發(fā)病灶的癌組織進(jìn)行切除。
放射線療法是使用高能X射線或γ射線集中照射患病部位,殺死癌細(xì)胞。這里利用的是射線對(duì)細(xì)胞DNA的損傷作用。放射線療法不適于病灶范圍已經(jīng)擴(kuò)大的患者。
化學(xué)療法主要利用抗癌劑殺死癌細(xì)胞。常用的抗癌劑包括細(xì)胞分裂抑制劑、細(xì)胞增殖蛋白合成的抑制劑等。多種抗癌劑混合使用往往可以獲得較好的療效,并且副作用小。
免疫療法主要通過提高機(jī)體免疫能力,特別是通過增殖和活化T淋巴細(xì)胞,增強(qiáng)機(jī)體免疫系統(tǒng)抵抗癌組織的能力。
探究解題新思路
基礎(chǔ)思維探究
▲基礎(chǔ)發(fā)散型
細(xì)胞分化達(dá)到最大限度的時(shí)期是()
A.受精卵時(shí)期B.胚胎時(shí)期C.有絲分裂時(shí)期D.細(xì)胞的增殖時(shí)期
解析:細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象。在個(gè)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(gè)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)育起點(diǎn)是一個(gè)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(shí)期是細(xì)胞分化最旺盛的時(shí)期。
答案:B
誤點(diǎn)警示:細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中,但是在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。
變式拓展
(1)高等動(dòng)物隨著胚胎發(fā)育,僅有少數(shù)細(xì)胞依然具有分化成其他細(xì)胞類型和構(gòu)建組織器官的能力,這類細(xì)胞稱為干細(xì)胞,如造血干細(xì)胞。下圖中最能完整顯示正常機(jī)體內(nèi)干細(xì)胞基本特征的是()
▲基礎(chǔ)拓展型
2002年諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予三位科學(xué)家。這三位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了在器官發(fā)育和“程序性細(xì)胞死亡”過程的基因規(guī)則。這項(xiàng)工作對(duì)人類戰(zhàn)勝疾病將發(fā)揮重大作用。請(qǐng)回答下列問題:
(1)細(xì)胞的衰老和死亡是一種正常的生命現(xiàn)象。下列屬于衰老細(xì)胞特征的是()
A、細(xì)胞內(nèi)水分減少B、呼吸速率增加C、物質(zhì)運(yùn)輸能力下降D、酶的活性降低
(2)人的受精卵分裂,逐步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)人的胚胎發(fā)育初期是有尾的,但在胚胎發(fā)育成熟時(shí)已失去尾,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)胞死亡的,另一類是啟動(dòng)或促進(jìn)細(xì)胞死亡的。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,人就會(huì)患病,如癌癥、艾滋病等。請(qǐng)你運(yùn)用這個(gè)理論對(duì)癌癥、艾滋病的治療進(jìn)行大膽的設(shè)想。
解析:本題是以細(xì)胞的分化、衰老和死亡為知識(shí)背景,學(xué)科內(nèi)的綜合題。
答案:(1)ACD(2)不同基因表達(dá)(3)組成尾的細(xì)胞在胚肥發(fā)育過程過中程序性死亡
(4)找到與癌癥、艾滋病相關(guān)的所有調(diào)控基因,分析其功能,研究出能發(fā)揮或抑制這些基因功能的藥物,就可以加速癌細(xì)胞自殺,達(dá)到治療癌癥的目的,提高免疫細(xì)胞的生命力,達(dá)到抑御艾滋病的目的。
誤點(diǎn)警示:注意知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系和區(qū)別。
變式拓展
(2)觀察腫瘤切片,下列有關(guān)其細(xì)胞的敘述中,正確的是()
A.所有細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂增殖
B.所有細(xì)胞中都可見到染色體
C.所有細(xì)胞都能合成蛋白質(zhì)
D.所有細(xì)胞中DNA含量相同
綜合思維探究
▲學(xué)科內(nèi)綜合型
化療是控制癌細(xì)胞生長(zhǎng)的方法之一,藥物可以殺死癌細(xì)胞。正常骨髓細(xì)胞的細(xì)胞周期約為40分鐘。急性淋巴性白血病白細(xì)胞的細(xì)胞周期約為2小時(shí)到10小時(shí)。醫(yī)院采用化療的方法最大限度地殺傷腫瘤細(xì)胞。下圖給出的是一個(gè)典型的化療過程,每4小時(shí)給藥1次(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。
(1)指出癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比的兩項(xiàng)不同點(diǎn)。
(2)為什么癌細(xì)胞最可能發(fā)生于高頻率分裂的組織(如器官的上皮組織)?
(3)據(jù)圖指出兩類細(xì)胞在化療的最初8小時(shí)內(nèi)和化療給藥后的反應(yīng)(數(shù)量變化)。
(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(huì)得到更有效的控制。為什么臨床上并不這樣做?
(5)請(qǐng)從理論上對(duì)斷給藥的間隔時(shí)間并簡(jiǎn)述理由。
解析:本題考查細(xì)胞周期的具有應(yīng)用。從細(xì)胞周期考慮,細(xì)胞分裂最容易受到影響的是分裂間期,若以白血病細(xì)胞周期為10小時(shí)計(jì)算,由于間期所占時(shí)間最長(zhǎng),大約為90%--95%,則間期長(zhǎng)度為9小時(shí)左右。在此時(shí)間內(nèi)給藥對(duì)白血病細(xì)胞的殺傷力最強(qiáng)。而正常骨髓細(xì)胞由于細(xì)胞分裂旺盛,細(xì)胞周期短,給藥只影響其中的某一次分裂,因此受影響相對(duì)較小。也正因?yàn)槿绱瞬艜?huì)出現(xiàn)圖中正常細(xì)胞和癌細(xì)胞不對(duì)稱的曲線差異。
答案;(1)癌細(xì)胞不受密度制約因素的限制而不斷分裂和生長(zhǎng),無正常細(xì)胞的接觸抑制現(xiàn)象;癌細(xì)胞代謝強(qiáng)度比正常細(xì)胞大(2)遺傳物質(zhì)的改變是細(xì)胞癌變的原因之一。在不斷分裂的組織中由于DNA的復(fù)制等原因,遺傳物質(zhì)變異頻率增高(3)給藥的最初8小時(shí)內(nèi)圖中兩類細(xì)胞數(shù)量都明顯減少,然后又回升,但癌細(xì)胞數(shù)目的減少量明顯多于正常細(xì)胞,而回升量少于正常細(xì)胞。給藥后癌細(xì)胞數(shù)目的回升量也少于正常細(xì)胞。(4)給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(duì)正常細(xì)胞的殺傷作用太強(qiáng),可能會(huì)引起較強(qiáng)的負(fù)作用。(5)由于正常骨細(xì)胞的細(xì)胞周期短,恢復(fù)快,白血病細(xì)胞周期長(zhǎng),在第一次給藥后,待骨髓細(xì)胞恢復(fù)正常而白血病細(xì)胞尚未恢復(fù)前重復(fù)給藥,從理論上講可以消滅白血病細(xì)胞,所以給藥的間隔時(shí)間應(yīng)在2天后10天內(nèi)。
誤點(diǎn)警示:解答本題一定要明確細(xì)胞周期中最容易被終止的階段是間期,應(yīng)用上此時(shí)給藥最好。而細(xì)胞周期的計(jì)算要清楚各期大約所占時(shí)間。
變式拓展
(3)將數(shù)量相等的兩組小鼠肝細(xì)胞,用含有3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液培養(yǎng),A組加入某種物質(zhì),B組不加,經(jīng)過一段時(shí)間培養(yǎng)后,洗去培養(yǎng)液,分別取出兩組的全部細(xì)胞,測(cè)量每組的總放射強(qiáng)度,結(jié)果A組明顯大于B組。A組中加入的物質(zhì)的作用是()
A.促進(jìn)細(xì)胞分化B.促進(jìn)細(xì)胞分裂
C.促進(jìn)細(xì)胞衰老D.促進(jìn)細(xì)胞癌變
▲實(shí)驗(yàn)探究型
2002年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)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(xiàng)工作對(duì)人類戰(zhàn)勝疾病將發(fā)揮重大作用。右圖示癌細(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(qǐng)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
①水分減少,細(xì)胞萎縮②新陳代謝的速度減
慢③某些酶的活性降低④呼吸速率上升
⑤色素積累增多⑥細(xì)胞的呼吸速率減慢
⑦細(xì)胞核體積增大⑧細(xì)胞膜的通透性改變
A.①②③④⑤⑥B.①②③⑤⑥⑦⑧
C.①②③⑥⑧D.①②③④⑤⑧
(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(shí)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(dòng)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(huì)患病,如癌癥、艾滋病等。請(qǐng)你運(yùn)用這個(gè)理論對(duì)癌癥、艾滋病的治療進(jìn)行大膽的設(shè)想。
解析:細(xì)胞的衰老和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(diǎn)之一。本題圍繞細(xì)胞的衰老、死亡及基因調(diào)控的知識(shí),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(xiàng)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;Ⅱ.衰老的細(xì)胞內(nèi),有些酶的活性降低;Ⅲ.細(xì)胞內(nèi)的色素會(huì)隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累;Ⅳ.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①②③⑤⑥⑦⑧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⑤⑦,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(shí)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(duì)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(shí),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:見解析。
誤點(diǎn)警示: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。并能針對(duì)癌細(xì)胞的特點(diǎn)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(duì)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(shí)際的結(jié)合,培養(yǎng)收集和處理信息的能力和獲取新知識(shí)的能力。這類試題往往題干很長(zhǎng),但基本原理并不復(fù)雜,有起點(diǎn)高落點(diǎn)低的特點(diǎn)。平和的心態(tài)是取勝的法寶。
變式拓展
(4)化療是控制癌細(xì)胞生長(zhǎng)的方法之一,藥物可以殺死癌細(xì)胞,下圖給出的是一個(gè)典型的化療過程,每3周給藥1次(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。以下說法錯(cuò)誤的是
A、癌細(xì)胞最可能發(fā)生于高頻率分裂的
組織(如器官的上皮組織)
B、癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比不受密度制約
因素的限制而不斷分裂和生長(zhǎng),無正常
細(xì)胞的接觸抑制現(xiàn)象
C、據(jù)圖可知最初給藥后兩類細(xì)胞數(shù)量都
明顯減少,然后又回升,而每次給藥后癌細(xì)胞回升量少于正常細(xì)胞
D、據(jù)圖可知為了使癌細(xì)胞得到更有效的控制,可以在化療過程中加大給藥劑量或縮短給藥周期而不會(huì)引起較強(qiáng)的負(fù)作用
創(chuàng)新思維探究
▲信息遷移型
(2002年廣東題)2001年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)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(xiàng)工作對(duì)腫瘤研究等領(lǐng)域產(chǎn)生了重大影響。請(qǐng)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(shí)間有差異。蛙胚卵裂期動(dòng)物半球細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間比植物半球細(xì)胞的。
(2)測(cè)定某種細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短時(shí),通常需要考慮溫度因素。這是因?yàn)椤?br>
(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。
解析:不同生物及同一生物的不同細(xì)胞,細(xì)胞周期所需時(shí)間的長(zhǎng)短不同,蛙胚卵裂期,動(dòng)物半球細(xì)胞分裂得快,植物半球分裂得慢,所以動(dòng)物半球細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)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(cè)定某種細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短時(shí),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(duì)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(duì)于絕大多數(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
誤點(diǎn)警示:以社會(huì)熱點(diǎn)或科學(xué)新成就作為情景來命題,但其考查的知識(shí)點(diǎn)在書本內(nèi)。這種高起點(diǎn),低落點(diǎn)的題目,要求學(xué)生有一定的分析問題和解決問題的能力。
變式拓展
(5)有關(guān)細(xì)胞分化的敘述,不正確的是()
A.分化發(fā)生在人的整個(gè)生命進(jìn)程中
B.分化賦予了不同種類細(xì)胞特異的結(jié)構(gòu)和功能
C.分化是不同基因在特定時(shí)間和空間表達(dá)的結(jié)果
D.生物體生長(zhǎng)發(fā)育過程是細(xì)胞發(fā)生分化的過程
高考思維探究
(2003年江蘇卷)下列關(guān)于細(xì)胞分裂、分化、衰老和死亡的敘述,正確的是()
A、細(xì)胞分化使各種細(xì)胞的遺傳物質(zhì)有所差異,導(dǎo)致細(xì)胞的形態(tài)和功能各不相同
B、個(gè)體發(fā)育過程中細(xì)胞的分裂、分化和死亡對(duì)于生物體都是有積極意義的
C、細(xì)胞分裂存在于個(gè)體發(fā)育整個(gè)生命過程中,細(xì)胞分化僅發(fā)生于胚胎發(fā)育階段
D、多細(xì)胞生物細(xì)胞的衰老與機(jī)體的衰老總是同步進(jìn)行的
解析:多細(xì)胞生物體中,細(xì)胞的衰老與機(jī)體的衰老是二回事。細(xì)胞分化是在個(gè)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。細(xì)胞分化是在細(xì)胞分裂(主要是有絲分裂)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,因此各種細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是一樣的。細(xì)胞分化也存在于個(gè)體發(fā)育整個(gè)生命過程中,只是在胚胎發(fā)育階段達(dá)到最高。
答案:B
考向指南本題考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的識(shí)記、理解和進(jìn)行知識(shí)遷移的能力,在學(xué)習(xí)過程中對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念進(jìn)行區(qū)別比較,理解后才記憶。
變式拓展
(6)(多選)利用植物的莖尖或根尖、花藥、花粉等,在無菌的條件下,培養(yǎng)在玻璃器皿中人工配制的培養(yǎng)基上,使它發(fā)育成完整的植株。這種技術(shù)可以用來培育植物新品種,可以在較短的時(shí)間內(nèi)大量繁殖植物,還可以防止植物病毒的危害。下列關(guān)于這種技術(shù)的敘述,正確的是()
A、這種技術(shù)利用了植物細(xì)胞的全能性
B、這種技術(shù)叫做組織培養(yǎng),可以克隆生物體
C、這種技術(shù)是一種無性繁殖的方式
D、這項(xiàng)技術(shù)屬于細(xì)胞工程的應(yīng)用領(lǐng)域之一
開拓學(xué)習(xí)新視野
教材知識(shí)拓展
多彩生物漫步癌癥
到目前為止,癌癥仍然是人類的頭號(hào)敵人。盡管醫(yī)學(xué)發(fā)展到今天,科學(xué)家們已經(jīng)能夠?qū)υS多癌癥作出早期診斷,延長(zhǎng)患者的生存期,但仍未能從根本上控制它的發(fā)生和徹底征服這個(gè)病魔。20世紀(jì)50年代以來,對(duì)腫瘤醫(yī)學(xué)的研究有兩項(xiàng)最為突出的成就:①癌基因的發(fā)現(xiàn)及其研究的深入;②染色體畸變與致癌基因表達(dá)相互關(guān)系的揭示。由于這兩方面研究的日益深入,使人們開始從一個(gè)全新的角度去認(rèn)識(shí)癌的發(fā)病機(jī)制和本質(zhì)。
隨著對(duì)癌基因的深入了解,科學(xué)家們?cè)谥伟┑牡缆飞峡吹搅烁嘞M?。然而,在大多?shù)情況下,細(xì)胞的癌變絕非由單一因素引起,它可能是顯性的癌基因與隱性的抑癌基因經(jīng)過多階段的協(xié)同作用而形成。可以肯定地說,在一種腫瘤中起主要作用的幾乎不可能是兩種以上的癌基因,但很可能涉及到兩個(gè)以上的抑癌基因突變。因此,科學(xué)家們感到路漫漫其修遠(yuǎn)兮,癌基因的復(fù)雜化,抑癌基因突變的異?;屩斡┌Y仿佛成了一道不可逾越的鴻溝。
同時(shí),廣大患者在接受治療的過程中,承受了種種痛楚。理療、化療帶來的各種副作用,不徹底的根除性,以及對(duì)自身身體細(xì)胞、組織、器官的傷害性,讓癌癥愈發(fā)成為醫(yī)學(xué)界、科學(xué)界頭號(hào)的難題。
轉(zhuǎn)眼間,人類已跨過了2000年的文明歷程。在醫(yī)療技術(shù)高度發(fā)達(dá)的二十一世紀(jì),在全世界科學(xué)志士的努力鉆研下,完全治愈癌癥是否還離我們很遠(yuǎn)呢?
結(jié)合以上信息,請(qǐng)完成以下探究:
1、下列細(xì)胞可能癌變的是()
A.游離組織,形態(tài)改變B.核增大,染色深
C.膜透性增大,運(yùn)輸功能降低D.酶活性降低
優(yōu)化考題新演練
一、理解與應(yīng)用(共55分)
1.1958年,美國(guó)科學(xué)家通過培養(yǎng)一種什么植物的什么部位細(xì)胞,證明植物細(xì)胞具有全能性()
A、洋蔥、鱗片葉葉肉細(xì)胞B、胡蘿卜、韌皮部細(xì)胞
C、水稻、葉肉細(xì)胞D、小麥、莖的皮層細(xì)胞
2.下列哪一組是細(xì)胞衰老的特征()
①細(xì)胞無限分裂②水分減少,體積變?、刍胃淖儮苊富钚越档廷萆爻林抟追稚⑥D(zhuǎn)移⑦呼吸速度減慢⑧膜透性改變
A、①③⑥B、①②⑤⑦C、②④⑤⑦⑧D、②④⑥⑧
3.細(xì)胞畸形分化的結(jié)果產(chǎn)生()
A、癌細(xì)胞B、松的管胞C、白細(xì)胞D、莖節(jié)瘤部分的細(xì)胞
4.下列有關(guān)細(xì)胞增殖的敘述,錯(cuò)誤的是()
A、細(xì)胞分裂是可以無限進(jìn)行下去的B、細(xì)胞都有一個(gè)發(fā)生、生長(zhǎng)、分化、發(fā)育、衰老和死亡過程
C、高度分化成熟的細(xì)胞有可能永遠(yuǎn)失去增殖的能力D、癌細(xì)胞具有無限增殖的特點(diǎn)
5.下列有關(guān)細(xì)胞分化的敘述,不正確的是()
A、細(xì)胞的分化是指相同細(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
B、細(xì)胞分化是一個(gè)持久性的變化過程
C、在動(dòng)物細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞的分化是一個(gè)不可逆的過程
D、細(xì)胞分化是一個(gè)可逆的過程
6.下列哪一項(xiàng)不可能是解釋細(xì)胞衰老的學(xué)說()
A、體細(xì)胞突變和DNA損傷學(xué)說B、自由基理論C、細(xì)胞程序死亡學(xué)說D、細(xì)胞癌變學(xué)說
7.從一個(gè)植物細(xì)胞或原生質(zhì)體可以長(zhǎng)成一個(gè)完整的植株,這證明了()
A、細(xì)胞的再生作用B、細(xì)胞的全能性C、細(xì)胞的分化D、細(xì)胞的脫分化
8.當(dāng)今世界嚴(yán)重威脅人類健康的細(xì)胞變化是()
A、細(xì)胞分裂B、細(xì)胞衰老C、細(xì)胞分化D、細(xì)胞癌變
9.在細(xì)胞分化的過程中,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
10.下列那性是癌細(xì)胞產(chǎn)生的根本原因()
A、細(xì)胞分裂受阻B、細(xì)胞分化受阻C、致癌基因激活D、人過度傷心
11.與生物的發(fā)育密切相關(guān)的過程是()
A、細(xì)胞分化B、細(xì)胞衰老C、細(xì)胞癌變D、以上三項(xiàng)均是
12.檢測(cè)某一植物組織細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)其分解有機(jī)物緩慢,酶的催化效率極低。則該細(xì)胞正處在什么階段()
A、分化B、分裂C、衰老D、癌變
13.動(dòng)物體內(nèi)各種類型的細(xì)胞中,具有最高全能性的細(xì)胞是()
A、體細(xì)胞B、生殖細(xì)胞C、受精卵D、肝細(xì)胞
14.長(zhǎng)期吸煙容易患肺癌的原因是()
A、煤焦油能導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生原癌基因B、煤焦油黏附于肺泡壁使肺泡失去彈性
C、少量吸煙對(duì)健康有好處D、煤焦油能激活原癌基因使正常細(xì)胞發(fā)生癌變
二、拓展與創(chuàng)新(共35分)
15.(多選)下列關(guān)系癌細(xì)胞的敘述正確的是()
A、癌細(xì)胞失去最高分裂次數(shù)的限制B、致癌因子激活體內(nèi)的原癌基因?qū)е庐a(chǎn)生癌細(xì)胞
C、細(xì)胞間的黏性較正常細(xì)胞大D、細(xì)胞畸形分化可能導(dǎo)致癌細(xì)胞
16.根據(jù)下圖回答:
(1)①→②、①→④的過程叫做。
(2)①→③的過程叫做。
(3)③→⑤的過程叫做。
(4)組成②、③、④的細(xì)胞的。不同,因此它屬于不同的。
(5)①→④所示各細(xì)胞群中,具有分裂能力的是標(biāo)號(hào)所示細(xì)胞群。
17.目前認(rèn)為,致癌因子有三類:一是因子,如紫外線、X射線等;二是因子,如砷、煤焦油等;三是病毒致癌因子,包括病毒和病毒兩大類。
18.胡蘿卜根和花藥均能培育成植物的幼苗,說明植物細(xì)胞具有,但一般說來,這種過程是一種的變化,而且一般是不可逆的。
19.下圖是美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德1958年將胡蘿卜韌皮部的細(xì)胞培養(yǎng)新植株的過程的示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)4是由中單個(gè)細(xì)胞經(jīng)過分裂
形成的細(xì)胞團(tuán),再進(jìn)一步發(fā)育稱。
(2)細(xì)胞團(tuán)中相同的細(xì)胞在發(fā)育成5和植物體的過程中,
細(xì)胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)和勝利功能上逐漸向不同方向發(fā)生了變
化,這種現(xiàn)象叫細(xì)胞的。
(3)這一事實(shí)說明高度分化的植物細(xì)胞仍保持
著。
三、綜合與探究(共10分)
20.下圖是用胡蘿卜根進(jìn)行組織培養(yǎng)的某些過程示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答:
ABCD
(1)該試管苗的形成經(jīng)歷了等幾個(gè)過程。
(2)已知胡蘿卜有9對(duì)染色體,該試管苗的細(xì)胞核中含有個(gè)DNA分子。
(3)愈傷組織是細(xì)胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞團(tuán),在愈傷組織的形成過程中,必須從培養(yǎng)基中獲得和小分子有機(jī)物。
(4)從理論上講,植物細(xì)胞有形成再生植株的可能性,這是的表現(xiàn)。
答案與解析研讀
(1)D
(2)C
(3)B胸腺嘧啶脫氧核苷酸是組成DNA的單位,A組加入某種物質(zhì),細(xì)胞中放射強(qiáng)度大于B組,說明A組細(xì)胞對(duì)胸腺嘧啶脫氧核苷酸利用比B組多,DNA的復(fù)制快,而細(xì)胞分裂間期要進(jìn)行的重要變化是DNA的復(fù)制。
(4)D
(5)D生物體生長(zhǎng)發(fā)育過程是既有細(xì)胞的增殖,也有細(xì)胞的分化。
(6)ABCD植物細(xì)胞工程通常采用的手段有植物的組織培養(yǎng)和植物細(xì)胞雜交。這些技術(shù)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。題干中利用植物莖尖或根尖、花藥等在無菌條件下培養(yǎng),進(jìn)而形成完整的植物體,叫做植物的組織培養(yǎng),屬于植物體的“克隆”。本題以當(dāng)代熱門課題植物細(xì)胞工程為題材,考查對(duì)植物組織培養(yǎng)的理解程度。引導(dǎo)考生關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問題。
1、A(本題考查癌變細(xì)胞與衰老細(xì)胞之間的區(qū)別。衰老細(xì)胞只是本身發(fā)生衰變,不會(huì)游離組織,只是體積改變,不會(huì)形態(tài)改變。只有癌細(xì)胞在機(jī)體內(nèi)到處游走,穿入到各種組織器官中去。)
創(chuàng)新訓(xùn)練
1.B,導(dǎo)解:1958年,美國(guó)科學(xué)家通過培養(yǎng)胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞,證明植物細(xì)胞具有全能性。
2.C,導(dǎo)解:細(xì)胞衰老水分減少,體積變小,酶活性降低,色素沉著,呼吸速度減慢,膜透性改變等特征。
3.A,導(dǎo)解:細(xì)胞畸形分化的結(jié)果產(chǎn)生癌細(xì)胞。
4.A,導(dǎo)解:正常細(xì)胞的分裂能力是有限的。
5.D,導(dǎo)解:細(xì)胞分化是穩(wěn)定的,不可逆的過程。
6.D,導(dǎo)解:細(xì)胞衰老和細(xì)胞癌變是兩回事。
7.B,導(dǎo)解:從一個(gè)植物細(xì)胞或原生質(zhì)體可以長(zhǎng)成一個(gè)完整的植株,這體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。
8.D,導(dǎo)解:當(dāng)今世界嚴(yán)重威脅人類健康的細(xì)胞變化是細(xì)胞癌變。
9.C,導(dǎo)解:此題考查學(xué)生對(duì)細(xì)胞分化概念的理解,由于細(xì)胞一般都是通過有絲分裂增殖而來的,分化的細(xì)胞中都有一整套和受精卵相同的遺傳物質(zhì)。
10.C,導(dǎo)解:原癌基因激活是產(chǎn)生癌細(xì)胞的根本原因。
11.A,導(dǎo)解:與生物的發(fā)育密切相關(guān)的過程是細(xì)胞分化。
12.C,導(dǎo)解:植物組織細(xì)胞,分解有機(jī)物緩慢,酶的催化效率極低,這是衰老的特征。
13.C,導(dǎo)解:受精卵的全能性最高。
14.D,導(dǎo)解:煤焦油是一種化學(xué)致癌因素,能激活原癌基因使正常細(xì)胞發(fā)生癌變。
15.ABD,導(dǎo)解:癌細(xì)胞間的黏性較正常細(xì)胞小,容易轉(zhuǎn)移。
16.(1)細(xì)胞的分化(2)細(xì)胞分裂(3)細(xì)胞的生長(zhǎng)(4)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能;組織(5)①③⑤
17.物理致癌化學(xué)致癌DNARNA
18.全能性持久
19.(1)有絲胚狀體(2)分化(3)全能性
20.(1)細(xì)胞分裂,細(xì)胞分化,組織、器官的形成,新個(gè)體(2)18
(3)水、無機(jī)鹽、維生素(4)全能性
導(dǎo)解:最新科技成果將是本節(jié)遇到較多的問題,如何應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)來解決這些新問題是能力考查的重要內(nèi)容,接替時(shí)要運(yùn)用所學(xué)的知識(shí),解決情景困難。本題考查細(xì)胞全能性的概念及其多細(xì)胞生物體的形成過程,同時(shí)還考查了對(duì)有絲分裂過程中DNA變化的掌握情況。
細(xì)胞分化、衰老和凋亡
第2節(jié)細(xì)胞分化、衰老和凋亡
一、細(xì)胞的分化
1.細(xì)胞分化指的是一群完全相同的細(xì)胞在、和上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細(xì)胞分化是一種性變化,對(duì)于動(dòng)物而言,在時(shí)期,細(xì)胞分化程度達(dá)到最大。
2.已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的,這叫做細(xì)胞的全能性。細(xì)胞分化程度越高,全能性越;分化程度越,全能性越高。
3.全能性的意義:植物細(xì)胞有全能性,可以通過的方法快速繁殖花卉和蔬菜,拯救瀕危物種;動(dòng)物細(xì)胞的有全能性,但要通過移植,才能使其表達(dá)全能性,例如克隆羊多利。因此,細(xì)胞的全能性更高一些。
二、細(xì)胞中的衰老和凋亡
1.對(duì)于單細(xì)胞生物來講,細(xì)胞的衰老和死亡,就是的衰老和死亡。對(duì)于多細(xì)胞生物來講,幼年期,新生細(xì)胞數(shù)量死亡細(xì)胞;中年期,新生細(xì)胞約和衰老、死亡的細(xì)胞一樣多;老年期,新生細(xì)胞死亡的細(xì)胞。
2.細(xì)胞衰老的特征:細(xì)胞內(nèi)減少,使細(xì)胞萎縮,代謝變慢;酶的活性;會(huì)積累,使皮膚出現(xiàn)老年斑;細(xì)胞呼吸減慢,細(xì)胞核體積;細(xì)胞膜通透性改變,物質(zhì)運(yùn)輸能力。
3.由決定的,細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程,叫細(xì)胞凋亡。細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死不同,壞死是由于受到不利因素影響,是細(xì)胞的不正常死亡,對(duì)生物體是的。
三、細(xì)胞的癌變
1.癌細(xì)胞的特征:適宜條件下,可以增殖;發(fā)生變化;癌細(xì)胞細(xì)胞膜上的
減少,使癌細(xì)胞間的黏著性下降,癌細(xì)胞容易轉(zhuǎn)移。
2.致癌因子大致分為三類:致癌因子(主要指輻射,如紫外線、X射線)、致癌因子(指各種化合物)和致癌因子(指能使細(xì)胞發(fā)生癌變的病毒)。
3.在人和動(dòng)物的染色體上,普遍存在與癌有關(guān)的基因:基因和基因。
(一)單項(xiàng)選擇題
1.下列有關(guān)細(xì)胞分化的敘述中,錯(cuò)誤的是()
A.生物體的正常生長(zhǎng)發(fā)育離不開細(xì)胞分化B.細(xì)胞分化是一種暫時(shí)性的變化
C.細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中D.細(xì)胞分化在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度
2.引起細(xì)胞癌變的內(nèi)因是()
A.物理致癌因子B.化學(xué)致癌因子C.病毒致癌因子D.原癌基因被激活
3.在多細(xì)胞生物體內(nèi),細(xì)胞并沒有表現(xiàn)出全能性,這是因?yàn)椋ǎ?br> A.由于細(xì)胞分化而喪失了全能性 B.細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)有特定的時(shí)空選擇性
C.細(xì)胞經(jīng)過多次分裂而喪失了全能性 D.不同細(xì)胞所含有的基因不同()
4.下列有關(guān)細(xì)胞分化的敘述中,錯(cuò)誤的是:()
A.高度分化后的細(xì)胞一般不具有分裂能力
B.細(xì)胞分化是生物界的一種普遍存在的生命現(xiàn)象
C.分化后的細(xì)胞只保留與其功能相關(guān)的一些遺傳物質(zhì)
D.細(xì)胞分化與生物發(fā)育有密切關(guān)系
5.下列關(guān)于細(xì)胞衰老的敘述中,不正確的是()
A.細(xì)胞衰老是細(xì)胞生理和生化發(fā)生復(fù)雜變化的過程
B.白化病人的頭發(fā)白色是頭發(fā)基部黑色素細(xì)胞內(nèi)酪氨酸酶活性降低所致
C.衰老細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性功能改變,使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低
D.衰老細(xì)胞內(nèi)水分減少,體積變小,代謝速度減慢
6.胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過組織培養(yǎng),能發(fā)育成新的植株。下列有關(guān)的敘述中,不正確的是()
A.說明高度分化的植物細(xì)胞具有全能性
B.植物細(xì)胞的全能性得以表達(dá)要離開母體
C.新植株的形成是細(xì)胞分裂和分化的結(jié)果
D.高度分化的動(dòng)物細(xì)胞也具有全能
7.從細(xì)胞水平來說,多細(xì)胞生物體能夠進(jìn)行正常的生長(zhǎng)、發(fā)育的原因是()
?A.受精卵經(jīng)過有絲分裂B.細(xì)胞的增殖,數(shù)量增加
?C.細(xì)胞由小長(zhǎng)大D.細(xì)胞的增殖和細(xì)胞的分化
8.下列細(xì)胞可能癌變的是()
?A.游離組織,形態(tài)改變B.核增大,染色深
?C.膜透性增大,運(yùn)輸功能降低D.酶活性降低
9.下列關(guān)于細(xì)胞分裂、分化、衰老和死亡的敘述,正確的是()
?A.細(xì)胞分化使各種細(xì)胞的遺傳物質(zhì)有所差異,導(dǎo)致細(xì)胞的形態(tài)和功能各不相同
?B.個(gè)體發(fā)育過程中細(xì)胞的分裂、分化和死亡對(duì)于生物體都是有積極意義的
?C.細(xì)胞分裂存在于個(gè)體發(fā)育整個(gè)生命過程中,細(xì)胞分化僅發(fā)生于胚胎發(fā)育階段?D.多細(xì)胞生物細(xì)胞的衰老與機(jī)體的衰老總是同步進(jìn)行的
10.發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞凋亡規(guī)律的三位科學(xué)家被授予了2002年的諾貝爾獎(jiǎng)。下列有關(guān)說法不正確的是()
?A.由于頭發(fā)基部的黑色素細(xì)胞衰老,老人的頭發(fā)會(huì)變白
?B.癌癥就是細(xì)胞凋亡機(jī)制不能啟動(dòng)造成的,未來可以通過誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡治療癌癥
?C.多細(xì)胞生物的細(xì)胞衰老與機(jī)體的衰老總是同步進(jìn)行的
?D.衰老細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性功能改變,物質(zhì)運(yùn)輸功能降低
11.細(xì)胞具有全能性的原因是()
?A.生物體細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能
?B.生物體的每一個(gè)細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性
?C.生物體的每個(gè)細(xì)胞都含有該個(gè)體發(fā)育的全套基因
?D.生物體的每個(gè)細(xì)胞都是由受精卵發(fā)育來的
12.下列過程沒有用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)的一項(xiàng)是()
A.花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株B.秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗獲得多倍體植株
C.基因工程培育抗蟲棉植株D.細(xì)胞工程培育“番茄—馬鈴薯”雜種植株
(二)不定項(xiàng)選擇題
13.要將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株,需要用到下列哪些條件()
?A.具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞??B.離體狀態(tài)
?C.導(dǎo)入外源基因??????D.一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素
14.限制細(xì)胞體積不能無限制長(zhǎng)大的原因有()
A.細(xì)胞器的數(shù)量有限B.細(xì)胞核的控制范圍有限
C.受細(xì)胞相對(duì)表面積的限制D.受染色體的限制
參考答案
知識(shí)盤點(diǎn)參考答案
1.顯性,隱性,黃圓:綠圓:黃皺:綠皺=9:3:3:12.自由組合定律,互不干擾的,彼此分離,自由組合
考點(diǎn)演練參考答案
1-5.BDACC 6-10.BCDAA 11-15.BCACC 16.ABD 17.ABD 18.BC