(共9张PPT)
第五 章
第一节
小专题
大智慧
专题讲坛
专题专练
细胞有丝分裂中各种数量变化及相关曲线分析
1．有丝分裂过程中染色体、DNA、染色单体数量变化规律
比较 图像(植物细胞，3对) 染色体变化(2N) DNA变化(2C) 染色单体变化
间期 2N 2C―→4C 0→4N
染色体∶DNA为：1∶1→1∶2
前期
2N 4C 4N
染色体∶DNA＝ 1∶2
比较 图像(植物细胞，3对) 染色体变化(2N) DNA变化() 染色单体变化
中期 2N 4c 4N
染色体∶DNA
＝ 1∶2
后期 2N→4N 4c 4N→0
染色体∶DNA
＝ 1∶1
比较 图像(植物细胞，3对) 染色体变化(2N) DNA变化() 染色单体变化
末期
4N→2N 4C―→2C 0
染色体∶DNA＝ 1∶1
2．DNA与RNA含量、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA含量变化曲线
(1)a→b、1→m、p→q的变化原因都是DNA分子复制。
(2)g→h、n→o、r→s变化的原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)i→j、r→s的变化很相似，但时期不同，i→j发生在末期，而r→s发生在后期。
(4)染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。(共69张PPT)
第五 章
第 一节
理解教材新知
把握热点考向
应用创新演练
考向一
考向二
知识点一
知识点二
随堂基础巩固
课时跟踪训练
考向三
1．细胞以分裂的方式进行增殖，细胞的生
长和增殖是生物体生长、发育、生殖和
遗传的基础。
2．细胞周期是指从一次细胞分裂结束开
始，到下一次细胞分裂结束为止的过
程，可划分为分裂间期和分裂期。
3．有丝分裂结果是染色体平均分配到两个
子细胞中去，从而保证了子代和亲代间
遗传性状的稳定性。
4．与动物细胞不同的是高等植物细胞没有
中心体，其纺锤体是由细胞两极发出的
纺锤丝构成的。
5．细胞无丝分裂的整个过程中，没有染色
体和纺锤体等结构的出现。
6．在高等动物体内，某些迅速增殖的组
织，如口腔上皮细胞可通过无丝分裂的
方式形成新细胞。
[自读教材·夯基础]
1．细胞周期[判断正误]
(1)细胞周期是从上次分裂结束开始，到下次细胞分裂结束为止的过程，其大部分时间处于分裂期。 ( )
(2)在分裂间期，可完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，因而可实现染色体数目加倍 ( )
(3)细胞的种类不同，其细胞周期的长短也不同，但所有细胞周期中，总是间期历时最长。 ( )
(4)对于单细胞生物来说，细胞分裂就是物种生殖和繁衍的过程。 ( )
×
×
√
√
2．动物细胞的有丝分裂过程[填空]
3．植物细胞和动物细胞有丝分裂比较[填空]
(1)相同点：都要经过 和 。
(2)不同点：
①纺锤体形成方式不同：高等植物没有 ，其纺锤体由细胞两极发出的 构成。
②子细胞形成方式不同：分裂末期植物细胞中央形成
，该结构由细胞中央向四周扩展，逐渐形成新的 。
分裂间期
分裂期
中心体
纺锤丝
细胞板
细胞壁
4．无丝分裂[填空]
(1)过程： 先延长，核从中部缢裂成 ，随后整个细胞缢裂成两个子细胞。
(2)特点：没有出现 和 的变化。
(3)实例： 细胞的分裂。
细胞核
两个核
纺锤体
染色体
草履虫
1．是否所有的细胞都具有细胞周期？人的口腔上皮细胞有细胞周期吗？
提示：并非所有的细胞都有细胞周期，只有连续分裂的细胞，才具有细胞周期。人的口腔上皮细胞产生后，不再继续分裂，故不具备细胞周期。
2．细胞有丝分裂过程中DNA和染色体分别于何时期加倍？
提示：细胞有丝分裂过程中DNA在间期加倍，染色体则在后期加倍。
3．有人说，有丝分裂是真核细胞的分裂方式，无丝分裂是原核细胞的分裂方式，前者可保障核 DNA平分至两个子细胞，后者核DNA分配是随机的，你认为呢？
提示：有丝分裂、无丝分裂是真核细胞具有而原核细胞不具有的分裂方式，原核细胞只能进行二分裂；有丝分裂和无丝分裂均进行核DNA分子的复制和平均分配。
[跟随名师·解疑难]
1．细胞周期的不同表示方法
表示方法 说明
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
直线图
a＋b或c＋d为一个细胞周期
表示方法 说明
坐标图
a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期
直方图
依据此图可以判断复制前、复制时和复制后所占时长的比例
2．细胞周期中几种细胞结构的变化
(1)纺锤体的变化：形成(前期)→解体(末期)。
(2)核膜、核仁的变化：解体(前期)→重建(末期)。
(3)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)：
复制→分开移向两极→平均进入子细胞
(间期) (前期) (末期)
1→2个 2个 1个
(4)染色体行为变化规律：
3．有丝分裂过程中相关物质或结构发生变化的时期
(1)DNA 数目加倍发的生时期——间期。
(2)姐妹染色单体形成的时期——间期。
(3)姐妹染色单体消失的时期——后期。
(4)染色体数目加倍的时期——后期。
(5)中心体数目加倍发生的时期——间期。
4．动、植物细胞有丝分裂的差异及原因
前期：纺锤体形成方式 末期：细胞分裂方式
植物
细胞 两极
↓
纺锤丝
↓
纺锤体 细胞板
↓
细胞壁
↓
分割细
胞(质)
前期：纺锤体形成方式 末期：细胞分裂方式
动物细胞 两组中心粒
(复制于间期)
↓
星状射线
↓
纺锤体 细胞膜
↓
中央内陷
↓
缢裂细
胞(质)
[自读教材·夯基础]
(1)实验材料：洋葱 。
(2)实验用到的试剂及作用：
①质量分数为15%的 ＋体积分数为95%的 ，作用是使细胞分散开。
②0.01 g/mL的龙胆紫：碱性染料，将 染成深色。
(3)制片步骤： → → →制片。
根尖分生区细胞
酒精
盐酸
染色质
解离
漂洗
染色
(4)观察装片：
①分生区细胞特点：细胞呈 ，排列紧密，有的细胞 。
②先用 观察，再用 观察。
③视野中处于 的细胞多。
正方形
正在分裂
低倍镜
高倍镜
分裂间期
1．某位同学做根尖有丝分裂实
验，在显微镜中观察到的图像如右
图所示。造成这种情况的原因可能
是什么？
提示：观察根尖细胞有丝分裂应选择根尖分生区细胞，该区域细胞应呈“正方形”，导致图示结果的原因可包括：①选择的区域可能为伸长区(有长方形细胞)；②未观察到分裂期的细胞，可能是取材时间不适宜所致；③可能未移动装片，周围视野中也许有分生区、处于分裂状态的细胞。
2．观察细胞有丝分裂时，能否就一个细胞持续观察其分裂间期至分裂期的前期、中期、后期、末期的分裂动态变化过程？为什么？
提示：不能，观察细胞的有丝分裂，需经历解离→漂洗→染色→制片等过程，早在解离过程中细胞已被(盐酸、酒精)杀死，故每个细胞的分裂状态已固定，不能再发生动态变化。
[跟随名师·解疑难]
观察植物细胞的有丝分裂
1．实验原理
(1)龙胆紫将染色体染成深色。
(2)盐酸和酒精混合液(1∶1)使组织中的细胞相互分离开来。
(3)显微镜可观察细胞有丝分裂各期图像。
2．实验程序图示
洋葱根尖培养：实验前3～4 d，待根长到5 cm
［特别提醒］实验中的注意事项
（1）解离后一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过度和影响染色。
（2）将染色质和染色体染色，时间不要太长，3~5 min即可。
（3）加盖玻片时，注意防止产生气泡。
（4）用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。
（5）观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里观察时，要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂各个时期。
（6）在观察装片时，装片的移动方向与物像的移动方向相反。
［例1］请根据右图回答问题（括号内写标号）。
（1）C、E两个时期的名称分别是 。
（2）RNA和蛋白质合成的时期为，
［ ］ ，DNA复制的时期为［ ］ ，
核仁、核膜消失的时期为［ ］ ，核仁、
核膜重新形成的时期为［ ］ 。
（3）细胞在分裂后，可能出现细胞周期以外的三种生活状态是 。
[思路点拨]
［精讲精析］细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段（是连续的、不间断的），分裂间期又包括G1期、S期、
G2期，细胞分裂间期在前，时间长；分裂期在后，时间短；DNA加倍时期为间期，核膜、核仁消失于前期，重建于末期；子细胞可存在继续增殖、暂不增殖及不增殖三种状况。
［答案］（1）G2期、中期 （2）A G1期 B S期 D 前期 F 末期 （3）继续增殖、暂不增殖、不增殖
(1)过程：
(2)特点：
①上图中细胞周期的起点应为末期结束，终点也是该点。
②在整个细胞周期中，间期所占的时间远比分裂期长，所以观察有丝分裂实验中，视野内间期的细胞数目多。
③G1和G2要合成有关蛋白质，故RNA增多，对应RNA的特有碱基U消耗增多，可用“U”追踪RNA合成，而S期完成DNA复制，故该期DNA的特有碱基T消耗增多。可用放射性标记的“T”追踪DNA复制期(S期)。
[例2] 请根据有丝分裂中核内DNA含量变化曲线和分裂图像回答下列问题：
(1)a～b属于______期，与它对应的分裂图像是______。
(2)b～c表示______期，依次对应的分裂图像是______。
(3)c～d表示______期，与它对应的分裂图像是______，该时期参与活动的细胞器为__________________________。
(4)d以后表示________期。
(5)从一个细胞周期中DNA含量的变化规律分析，有丝分裂的重要特征是__________________________。
(6)用虚线在坐标图中画出一个细胞周期中染色体变化曲线。
[思路点拨]
[精讲精析] 该题考查有丝分裂的相关知识。图中a～b是DNA复制，b～c表示有丝分裂前、中、后期，c～d表示末期。①是中期，②是前期，③是分裂间期，④是末期，⑤是后期。
[答案] (1)分裂间 ③ (2)前、中、后 ②、①、⑤
(3)末 ④ 高尔基体和线粒体 (4)下一个细胞周(或间)
(5)亲、子代细胞核内DNA含量和染色体数保持不变
(6)如下图
细胞器 细胞类型 作用时期 生理作用
核糖体 动物、植物 整个时期 各种蛋白质的合成
中心体 动物、低等植物 前期 纺锤体的形成
高尔基体 植物 末期 细胞壁的形成
线粒体 动物、植物 整个时期 提供能量
[例3] (2011·江苏高考改编)洋葱(2n＝16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比)的影响，某研究性学习小组进行了相关实验，实验步骤如下：
①将洋葱的老根去除，经水培生根后取出。
②将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%秋水仙素溶液中，分别培养24 h、36 h、48 h；秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0 h、12 h、24 h、36 h。
③剪取根尖，用Carnoy固定液(用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀)固定8 h，然后将根尖浸泡在1 mol/L盐酸溶液中5～8 min。
④将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗。
⑤用石炭酸—品红试剂染色。
⑥制片、镜检；计数、拍照。
实验结果：不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。
秋水仙素溶液处理 清水培养时间/h
质量分数/% 时间/h 0 12 24 36
0.01 24 10.71 13.68 14.19 14.46
36 9.94 11.99 13.59 13.62
48 7.98 10.06 12.22 11.97
0.1 24 7.74 9.09 11.07 10.86
36 6.12 7.87 9.98 9.81
48 5.97 6.68 7.98 8.56
请分析上述实验，回答有关问题：
(1)步骤③中“将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中”的作用是_______________________________________________。
(2)步骤⑥为了获得相应的观察视野，镜检时正确的操作方法是__________________________________________。
(3)根据所学的知识推测，石炭酸—品红试剂是一种________性染料。
(4)为了统计数据更加科学，计数时应采取的方法是
__________________________________________________。
(5)根据上表结果可以得出如下初步结论：
①质量分数为________秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高；
②本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是_______________________________________________。
[思路点拨]
[精讲精析] 本题主要考查植物细胞有丝分裂的相关知识，意在考查对新情境实验过程和实验结果的分析能力。(1)步骤3中盐酸的作用是使组织中细胞相互分离开来。(2)步骤⑥中镜检的正确操作方法是先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，当发现较为理想的视野后，停止移动装片，换上高倍镜再进行观察。(3)步骤⑤中使用石炭酸—品红试剂作为染色体的染色剂，故该试剂为碱性染料。(4)为了统计更科学，可在每组装片观察多个视野进行计数，取平均值。
(5)根据表中实验数据，使用质量分数为0.01%的秋水仙素溶液处理细胞，细胞分裂指数较高。本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是用0.01%的秋水仙素溶液诱导24 h，再在清水中培养36 h。
[答案] (1)使组织中细胞相互分离开来
(2)先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，发现理想视野后换用高倍镜
(3)碱
(4)每组装片观察多个视野
(5)①0.01% ②0.01%秋水仙素溶液诱导24 h，再在清水中培养36 h
1．用显微镜观察细胞有丝分裂永久装片。
2．制作并观察洋葱根尖分生区细胞有丝
分裂临时装片。
3．设计实验探究影响细胞分裂的因素。
典例剖析
在进行“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，甲～丁四位同学在剪取洋葱根尖后立即进行的操作步骤如下(“＋”表示有操作“—”表示无操作)：
学生 操作步骤
解离 漂洗 染色 制片 观察
甲 — ＋ ＋ ＋ ＋
乙 ＋ — ＋ ＋ ＋
丙 ＋ ＋ — ＋ ＋
丁 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
请回答：
(1)甲观察到的实验结果是________，乙观察到的实验结果是________，丙观察到的实验结果是________。(请从下列序号选择)
A．染色体未着上颜色，无法看清
B．细胞重叠，看不到染色体
C．染色体着上颜色，清晰可见
D．染色体着色很浅，模糊不清
(2)丁同学在进行上述步骤后，直接在高倍镜下观察，长时间未找到有丝分裂的细胞，正确的操作应该是___________________________________________________
_________________________________________________。
(3)丁同学纠正操作后，找到了细胞分裂图像，他想观察染色体的形态和数目，应选择的是处于________(时期)的细胞进行观察，此时应选择的目镜和物镜的最佳组合是________和________。
[解析] (1)甲由于未进行解离，而导致细胞重叠；乙未进行漂洗而导致染色效果差；丙未染色而导致无法看清染色体。
(2)使用显微镜观察细胞时，应先用低倍镜观察，找到所要观察的细胞，并把它移至视野中央，然后再换用高倍镜观察。
(3)观察染色体的数目和形态的最佳时期是细胞有丝分裂中期，所使用的镜头放大倍数应是最大的。对于两类镜头来说，物镜越长放大倍数越大，而目镜却相反，越短放大倍数越大。
[答案] (1)B D A
(2)先用低倍镜找到所要观察的细胞，并把它移至视野中央，然后换用高倍镜进行观察
(3)有丝分裂中期 B C
归纳拓展
实验的评价改进
对于实验评价改进类题目的解答应从以下几方面入手：
项目 内容
变量与
对照 ①变量的确定是否准确；②是否遵循单一变量原则；③有无对照实验；④对照组的数量是否合理；⑤无关变量的处理是否符合等量原则
项目 内容
材料
用具 ①材料的选择是否恰当；②药品的选择是否合理，浓度是否符合要求；③给定的仪器是否符合要求
实验
条件 ①是否需要搅拌、加热；②温度、光照、二氧化碳、酸碱度等条件的控制是否合理
方法
步骤 ①顺序是否合理；②步骤是否完整；③操作是否具体；④是否利用了题目给定的材料用具
验证与探究 ①验证或探究的结果是否可观察；②探究的结果与结论是否是多方面的(共62张PPT)
第五 章
第 三
节
理解教材新知
把握热点考向
应用创新演练
考向一
考向二
知识点一
知识点二
随堂基础巩固
课时跟踪训练
考向三
1．引发细胞癌变的环境因素称为致癌因子，
可分为物理致癌因子、化学致癌因子
和病毒致癌因子。
2．人的正常细胞中，存在着原癌基因和抑
癌基因。很多原癌基因的产物都是细
胞生长、增殖和分化的调控因子，抑
癌基因的产物也是正常细胞增殖过程
中的一类调控因子。
3．癌症是在致癌因子的作用下，一系列
原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累
的结果。
4．癌细胞的特征：
①无限增殖；②无接触抑制的特征；
③具浸润性和扩散性；④能逃避免疫
监视。
5．采取早期发现、早期诊断和早期治疗相
结合的综合防治措施，有利于癌症防
治工作的大力开展。
6．癌症的“三级预防”：一级预防——防止
和消除环境污染；二级预防——防止致
癌因子的影响；三级预防——高危人
群早期检出。
7．对于癌症的治疗，目前一般采取放射治
疗、化学治疗和手术切除等方法。
[自读教材·夯基础]
1．致癌因子[填空]
(1)概念：引发细胞 的 。
(2)分类： 、化学致癌因子、 。
2．有关基因[填空]
(1)原癌基因：
①正常功能：其产物是 的调控因子。
②异常结果：该基因的变异是 的主要内因。
癌变
环境因素
物理致癌因子
病毒致癌因子
细胞生长、增殖和分化
正常细胞癌变
(2)抑癌基因：
①正常功能：其产物是正常细胞 过程中的一类调控因子。它编码的蛋白质在 的特定时期阻止
的进程。
②异常结果：如果该基因突变，会导致 失控，细胞过度 ，从而引发细胞的癌变。
增殖
细胞周期
细胞周期
增殖
细胞周期
3．致癌因子的作用方式及特点[判断正误]
(1)各种致癌因子通过改变正常细胞中遗传物质的结构或功能而诱发细胞的癌变。 ( )
(2)抑癌基因发生突变会导致癌蛋白高度表达而原癌基因发生突变会使肿瘤抑制蛋白不能正常发生。 ( )
(3)致癌蛋白的过剩或肿瘤抑制蛋白的缺失，导致突变细胞过度增殖。 ( )
(4)在细胞基因组中，与肿瘤发生相关的某一原癌基因的突变，即可导致相关细胞显示出癌细胞特征。( )
√
×
√
×
4．癌细胞的特征[填空]
(1)具有 的特征。
(2)没有 。
(3)具有 性和 性，这与细胞能逃避 有关。
无限增殖
接触抑制
浸润
扩散
免疫监视
1．一个患有原发性胃癌的病人，在体检时为什么会在肝脏部位发现癌细胞？
提示：细胞癌变后癌细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞之间的黏着性下降，癌细胞易于浸润周围健康组织，通过血液或淋巴转移至身体的其他部位并增殖，故原发性胃癌患者，可能在肝部存在癌细胞。
2．下图是培养人体内两种细胞时，细胞在培养瓶壁的生长和分布情况，图中所示细胞最可能是癌细胞的是哪一种？
提示：癌细胞可以不受控制地增殖；正常的细胞生长到彼此接触时，分裂活动就停止下来，而癌细胞并不因为相互接触而停止增殖。从图中可以看出a细胞属于正常细胞，而b细胞则属于癌细胞。
[跟随名师·解疑难]
1．癌细胞的主要特征
(1)适宜条件下，无限增殖(癌细胞和正常细胞比较)：
细胞来源 细胞周期 分裂次数 存活时间
正常人肝细胞 22小时 50～60 45.8～55天
海拉宫颈癌细胞 22小时 无限 1951年至今
(2)丧失接触抑制：
正常细胞相互接触后，就会停止运动和增殖，即有接触抑制现象。而癌细胞则无此现象，在培养条件下可生长成多层。如图所示：
(3)癌细胞具有浸润性和扩散性：
癌细胞的表面发生了 变化。癌细胞所合成和分泌的一些蛋白酶降解了细胞膜上的糖蛋白等物质，导致癌细胞之间的黏着性下降，易于扩散到周围健康组织，或随血液循环转移到其他部位继续增殖。
细胞膜表面的糖蛋白减少―→细胞间黏着性减小―→细胞容易移动(易扩散、转移)
(4)癌细胞能逃避免疫监视：由于其发生了特定的变化，免疫系统难以识别，往往能顺利逃过生物的免疫杀伤。
(5)癌细胞常有“多极分裂”现象：为加快分裂速度，在一个分裂细胞中，出现多个纺锤体，分裂的结果不是产生两个细胞，而是产生多于两个的细胞。
2．引起细胞癌变的原因
(1)致癌因子：
①物理致癌因子：主要是辐射致癌，如电离辐射，紫外线、X射线等。
②化学致癌因子：有毒化学物质，如砷、苯、煤焦油、黄曲霉毒素、亚硝酸盐等。
③病毒致癌因子：引起癌变的病毒，如Rous肉瘤病毒等。
(2)原癌基因和抑癌基因：
原癌基因 抑癌基因
正常功能 其产物是细胞生长、增殖和分化的调控因子 其产物是正常细胞增殖过程中的一类调控因子，它编码的蛋白质往往在细胞周期的特定时期阻止细胞周期的进程
突变结果 该基因的变异是正常细胞癌变的主要内因 如果该基因突变，会导致细胞周期的失控，细胞过度增殖，从而引发细胞的癌变
联系 人的正常细胞中，共同存在着原癌基因和抑癌基因。各种致癌因子通过改变这些基因的结构和功能而诱发细胞的癌变
(3)癌变的本质：原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。
(4)累积效应：某一原癌基因突变并不马上形成癌症，当多个基因发生变异才显示出癌细胞的特征。
[自读教材·夯基础]
1．防治策略[填空]
(1)我国对常见的癌症采取早期 、早期 和早期
相结合的综合防治措施。
(2)“癌症的三级预防”：
①一级预防：防止和消除 。
②二级预防：防止 影响。
③三级预防： 早期检出。
发现
诊断
治疗
环境污染
致癌因子
高危人群
2．癌症的治疗[判断正误]
(1)对于癌症的治疗，目前一般采用放射治疗、化学治疗和手术切除等方法。 ( )
(2)目前大约70%的癌症病人在治疗癌症的过程中需要采用手术切除的方法。 ( )
(3)手术切除和化疗是为了杀伤特定部位的癌细胞，而放疗则对人体全身具有治疗作用。 ( )
√
×
×
(4)目前癌症的手术切除仍是癌症治疗的主要手段之一，对早期癌症的治疗效果较好。 ( )
(5)治疗癌症的大多数药物的设计都是建立在阻止蛋白质合成和纺锤体形成的基础上。 ( )
√
×
1．据报道，近年来儿童中白血病患者人数有上升的趋势。而广州儿童医院的一份调查显示，最近就诊的白血病儿童患者中，90%的家庭曾进行过豪华的装修。在家庭装修中，有哪些因素可造成造血干细胞产生这种变异？
提示：家庭装修材料中，苯、甲醛、辐射等化学或物理因素均可能导致干细胞癌变。
2．目前，治疗癌症的大多数药物，其抑制癌细胞增殖的机理是什么？据此，请你推测这些药物有何副作用？
提示：治疗癌症的大多数药物的设计，都是建立在阻止有丝分裂间期DNA的复制或分裂期纺锤体的形成的基础上，据此，可推测，相关药物最明显的副作用是干扰正常的细胞的分裂增殖。
3．手术切除一定会达到根治效果吗？为什么？
提示：不一定。由于癌细胞具易扩散转移的特征，若扩散至其他部位则即使切除病灶，也还可能在其他部位发现癌细胞。
[例1] (2009·海南高考)下列关于癌细胞的叙述，错误的是 ( )
A．癌细胞具有无限增殖的能力
B．细胞癌变可以由病毒感染引发
C．原癌基因只存在于癌细胞中
D．癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关
[思路点拨]
[精讲精析] 细胞癌变是细胞中原癌基因和抑癌基因发生突变导致正常细胞的生长和分裂失控而造成的，在细胞中都存在原癌基因与抑癌基因。
[答案] C
细胞分化 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变
与基因的
关系 受基因
控制 受基因
控制 不受基
因控制 受突变基
因控制
细胞膜的
变化 正常 内陷 破裂 糖蛋白等
减少，黏着性降低
细胞分化 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变
形态
变化 具有不同的形态和功能 细胞变圆，与周围细胞脱离 细胞外形不规则变化 呈球形
影响
因素 基因有选
择地表达 受严格的
遗传机制
决定的程
序性调控 电、热、冷、机械等因素影响 分为物理、化学和病毒致癌因子
细胞分化 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变
对机体的
影响 对机体有
利，形成不同组织 对机体
有利 对机体
有害 对机体
有害
[例2] (2011·山东高考)下列有关细胞癌变的叙述，正确的是 ( )
A．基因突变导致的各种细胞癌变均可遗传
B．石棉和黄曲霉毒素是不同类型的致癌因子
C．人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用
D．癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓
[思路点拨]
[精讲精析] 基因突变若发生在体细胞中不能遗传。石棉与黄曲霉毒素都属于化学致癌因子。人体的免疫系统能监控、清除癌变的细胞。癌变细胞内酶活性升高，细胞代谢加快。
[答案] C
癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才有可能逐渐显示出癌细胞的特征，因此癌症的发生是一种积累效应。由此，癌症可以说是在致癌因子的作用下，一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果。
[例3] 癌细胞通常是由正常细胞的基因发生改变后形成的。癌细胞的特性包括细胞的无休止和无序的分裂，并有侵袭性(向周围组织浸润)和转移性。在过去的几十年中出现了多种治疗癌症的方法，主要包括手术治疗、放疗、化疗、基因治疗和免疫治疗等。请回答下列一些有关癌症及其治疗的问题。
(1)通常能够引起基因改变的因素可能有__________。
(填写序号)
A．紫外线 B．甘油
C．Rous肉瘤病毒 D．煤焦油及其衍生物、苯
E．葡萄糖 F．尼古丁
G．丙酮酸 H．核辐射
(2)上述因素使正常细胞中的________由________状态转变成________状态，从而导致癌症的发生。
(3)化疗时采用的烷化剂如二氯甲二乙胺能够与DNA分子发生反应，从而阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。此类药品作用于癌细胞周期的________期。化疗还可以采用其他药物，如5 氟尿嘧啶，它的结构与尿嘧啶非常相似，可以干扰________的合成。
(4)放疗是利用放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类X射线治疗或加速器产生的X射线、电子束、中子束、质子束及其他粒子束等照射患处杀死癌细胞的一种方法。放疗与化疗相比，对患者全身影响较小的是________。
[思路点拨]
[精讲精析] 致癌因子分为物理致癌因子(紫外线、核辐射)、化学致癌因子(煤焦油及其衍生物、苯、尼古丁)、病毒致癌因子(Rous肉瘤病毒)。癌症的发生主要是原癌基因由抑制状态转变成激活状态，不能控制细胞生长和分裂的进程。放疗有针对性地作用于癌细胞，对正常细胞损伤小。
[答案] (1)ACDFH
(2)原癌基因 抑制 激活
(3)间 DNA (4)放疗
1．设计实验探究癌细胞与普通细
胞在增殖特性上的区别。
2．设计实验探究某些药物对癌细
胞增殖的抑制或杀伤作用。
典例剖析
近期统计数据显示，癌症已经成为
我国城乡居民的首要死因。请根据提供
的材料回答问题。
(1)体外分别培养某癌细胞和正常体
细胞，图中代表癌细胞生长曲线的是________。在体内，癌细胞可能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有________的特性。
(2)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关，请完成下面的探究实验。
细胞类型 增殖代数 端粒酶活性
正常体细胞 50～60 无
癌细胞 无限 有
实验目的：探究端粒酶活性与细胞癌变的关系。
实验材料：癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养液等。
实验步骤：
①________________________________________________。
②________________________________________________。
③________________________________________________。
结果预测及分析：_________________________________。
(3)请根据上述内容，提出一种治疗癌症的新思路：______
__________________________________________________。
[解析] (1)癌细胞具有无限增殖和易扩散的特点，由题中图示可知a曲线代表的细胞增殖代数多，因此a曲线为癌细胞的增殖曲线。由于癌细胞易扩散，因此它可能侵袭周围正常组织。(2)进行实验验证某结论的正确性时，必须要有相关的对照。要探究端粒酶活性与细胞癌变的关系，就应将癌细胞分为两组，其中一组加端粒酶抑制剂，另一组不加，相同条件下进行培养，记录并比较两组细胞的增殖代数，来确定端粒酶的作用。(3)对癌症的治疗，也就是抑制癌细胞的增殖或杀死癌细胞的过程。
[答案] (1)a 扩(分)散转移 (2)实验步骤：①将癌细胞分成A、B两组 ②A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，相同条件下进行培养 ③记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数) 结果预测及分析：A组比B组增殖代数少，说明端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)有关[或A组仍然无限增殖，说明端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)无关] (3)抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)
归纳拓展
实验的科学性原则
科学性原则是指设计的实验无论在理论上还是在操作上必须具有科学性，具体体现在以下几个方面：
(1)原理的科学性：必须是经前人总结或检验得出的科学理论。
(2)选材的科学性：要求既要保证实验达到预期的结果，又要保证容易操作。
(3)方法的科学性：选择的变量要准确，对照要合理，条件的控制要到位，实验步骤要有一定的顺序，注意实验步骤的关联性和实验操作的程序性。
(4)现象观察的科学性：有些实验发生的反应不可见，这就需要把不可见的反应转化为可见的现象，需要科学转化并使结果易于衡量，找到合适的衡量指标。
(5)结果处理的科学性：对实验的现象首先记录，然后进行整理，以全面和便于分析的方式如表格、曲线、柱形图等表现出来。
(6)结论表达的科学性：把实验结果进行分析得到结论，需要用准确恰当简明的语言表达出来，才能成为科学的结论。
如在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的实验中遵循的科学性原则，分析如下：
①染色体染色时必须用碱性染料，如龙胆紫或醋酸洋红液，因为染色体能被碱性染料着色，这体现了实验原理的科学性。
②实验选择的材料是根尖，而不是叶的表皮细胞，因为根尖的分生区细胞不断进行有丝分裂，而表皮细胞不进行细胞分裂，这体现了选材的科学性。
③装片制作的步骤必须是解离→漂洗→染色→制片，顺序颠倒或缺少，实验均不能得到正确的实验结果，这体现了实验方法的科学性。
④观察装片时必须先用低倍镜观察，然后用高倍镜观察，这体现了实验现象观察的科学性。
⑤要真实地画出细胞分裂图像，绝不能模仿教材中的模式图。要准确地数出各时期的细胞数目，并计算出各时期的细胞所占的比例，这体现了实验结果处理的科学性。
⑥对细胞周期中各时期长短的分析，需要用准确的语言进行表述，这体现了结论表达的科学性。(共63张PPT)
第五 章
第 二节
理解教材新知
把握热点考向
应用创新演练
考向一
考向二
知识点一
知识点二
随堂基础巩固
课时跟踪训练
考向三
1．受精卵经过细胞分裂、生长和分化，
形成了形态、结构和功能各不相同的
细胞，并进一步构成组织和器官。
2．细胞分化是由同一种类型的细胞经细
胞分裂后，逐渐在形态结构和生理功
能上形成稳定性的差异，产生不同的
细胞类群的过程，是基因选择性表达
的结果。
3．植物细胞的全能性是指植物体中单个已
经分化的细胞具有发育成完整个体的全
部遗传物质，在适宜的条件下，仍然能
够发育成完整植株的潜能。
4．细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的。
5．细胞凋亡是一个主动的由基因决定的
细胞程序化或自行结束生命的过程。
6．细胞坏死是极端的物理、化学因素或
严重的病理性刺激引起的细胞损伤和
死亡。
[自读教材·夯基础]
1．细胞分化[填空]
(1)含义： 的细胞经细胞分裂后，逐渐在
上形成稳定性的差异，产生不同的细胞类群的过程。
(2)实质：是 的结果。
(3)意义：增加了 ，并进一步形成执行不同生理功能的 。
同一种类型
形态结构和生理功能
基因选择性表达
细胞的类型
组织和器官
2．细胞的全能性[判断正误]
(1)高度分化的细胞，仍然具有保持该物种遗传特性的全部遗传物质。 ( )
(2)高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜在能力，这和植物细胞的全能性有关。 ( )
(3)植物的花药、根尖、茎尖、幼胚等都能够在适宜条件下发育成完整的植株。 ( )
(4)植物组织培养过程中的胚状体是离体细胞脱分化形成的。 ( )
√
√
√
×
1．由同一受精卵发育来的叶肉细胞、表皮细胞、储藏细胞为什么形态、结构、功能各不相同？上述细胞的DNA数目、结构是否相同？RNA和蛋白质呢？
提示：(1)相关细胞之所以形态、结构、功能各不相同是细胞分化的结果，由于基因的选择性表达，导致细胞形态、结构、功能出现差异。
(2)上述细胞由同一受精卵发育而来，因此DNA数目、结构完全相同，然而，由于基因的选择性表达，使得不同细胞中RNA和蛋白质不同。
2．教材P88胡萝卜肉质根的组织培养示意图中成熟的胡萝卜根的韧皮部细胞若不脱离母体能发育成完整的新植株吗？该细胞全能性的体现需要什么条件？
提示：不能，植物细胞全能性的体现，须具备如下条件：
①离体状态。
②一定的营养物质，如水、无机盐、有机营养等。
③激素。
④适宜的外界条件(温度、pH等)。
3．根据植物细胞全能性的有关内容，你认为人体成熟的红细胞具有全能性吗？
提示：不具有。细胞具有全能性的前提是细胞核中拥有发育成完整个体所必需的全部基因，由于人的成熟的红细胞没有细胞核，故已丧失全能性。
[跟随名师·解疑难]
1．细胞的分化
(1)细胞分化的过程：
在细胞外观尚未出现明显变化之前，细胞分化的前途就由遗传信息的执行情况决定了。分化的细胞内首先出现化学物质的变化，如结构蛋白和催化化学反应的酶不同，进而出现细胞形态、结构和生理功能上的不同。细胞分化过程如下图所示：
(2)细胞分化的原因：
①在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况是不同的，例如在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白合成有关的基因则处于关闭状态，而在肌细胞中则相反。
②正是由于不同细胞表达出来的基因不同，转录、翻译成不同的蛋白质，从而引起细胞形态和功能的不同，因而细胞之间就出现了差异。如下图所示：
(3)细胞分化的特点：
①持久性：细胞分化贯穿于整个生命进程中，即在生物的一生中时刻都在发生着细胞的分化。
②稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
③普遍性：细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
④不变性：分化后细胞内的遗传物质并未发生变化。例如同一生物体内肝脏细胞和神经细胞内的遗传物质是相同的。
(4)细胞分化的结果：经过细胞分化，在多细胞生物体内就会形成不同的细胞或组织。
(5)细胞分化的意义：
①细胞分化是生物个体发育的基础，多细胞生物只有经过细胞分化才能形成具有特定结构、功能的组织和器官。
②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
2．细胞全能性
(1)体细胞具有全能性的原因：
由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质。因此，已分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。在适宜的条件下，有些已分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。
(2)细胞全能性的比较：
①受精卵>干细胞>分裂旺盛的细胞>一般体细胞。
②植物细胞>动物细胞。
[特别提醒] 脱分化是人工条件下的细胞分化的逆过程，是使已分化细胞回到未分化状态的过程，但在植物体内，细胞分化是不可逆的。
[自读教材·夯基础]
1．细胞衰老[填空]
(1)主要特征：
①水分 ；②核膜 ，染色质 ；③线粒体
；④酶 ，代谢速度 ；⑤增殖能力 ；⑥细胞膜 ，物质运输功能 。
(2)原因：主要由 决定。
减少
皱折
固缩
变大且数目减少
活性降低
减慢
减退
通透性改变
降低
细胞自身的因素
2．细胞凋亡与坏死[判断正误]
(1)细胞凋亡，又叫细胞坏死，这是一个主动的由基因决定的细胞程序化或自行结束生命的过程。 ( )
(2)细胞分化及衰老是个体发育所必需的，细胞凋亡则对个体发育不利。 ( )
(3)鸡胚胎发育中趾间蹼的消失及人胚胎发育中胎儿手的发育均离不开细胞坏死。 ( )
(4)细胞凋亡有明显的形态学和生物化学特征，其中包括染色质浓缩和凝集、细胞核裂解并形成凋亡小体等。( )
×
×
×
√
(5)细胞坏死区别于细胞凋亡的重要特征之一是细胞内容物释放到了胞外环境中，对周围细胞产生伤害，从而引发炎症反应。 ( )
√
1．人是无尾的，青蛙也是无尾的，但是人胚胎初期是有尾的，青蛙的幼体——蝌蚪也是有尾的，那么人体和青蛙的尾哪里去了？
提示：在人的胚胎发育过程和蝌蚪的发育过程中尾部细胞程序性死亡，即细胞凋亡，使尾部自动消失。
2．影响细胞凋亡与细胞坏死的因素有何不同？细胞凋亡与细胞坏死对生物体生长发育的影响有何差异？
提示：细胞凋亡是受严格的遗传机制决定的程序性调控；细胞坏死是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的；细胞凋亡是有积极意义的，细胞坏死对机体不利，是有消极意义的。
[跟随名师·解疑难]
1．细胞衰老的特征及决定因素
(1)特征：
①一大：细胞核变大，染色质固缩、染色加深。
②一少：细胞内水分减少，代谢速率越慢。
③一多：细胞内色素逐渐积累、增多。
④两低：膜的物质运输功能降低，多种酶的活性降低。
(2)决定因素：是由细胞自身的因素决定的，即主要受遗传基因的控制，同时也受环境的影响。
2．细胞凋亡
(1)概念：细胞凋亡是一个主动的由基因决定的细胞程序化或自行结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的遗传机制决定的程序性调控，因此也被称为细胞程序性死亡。
(2)细胞凋亡的过程：
①染色质浓缩和凝集：染色质浓缩并凝集在细胞核的周边，细胞质浓缩，细胞与周围细胞脱离。
②形成凋亡小体：细胞核裂解，细胞膜内陷，将细胞分割成多个有膜包裹的凋亡小体。
③凋亡小体的吞噬：邻近的细胞或专门的巨噬细胞将凋亡小体吞噬。
(3)细胞凋亡的意义：对各细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定以及抵抗外界因素干扰起着关键作用。
具体如下：
①有利于清除完成正常使命的衰老细胞。
②有利于清除多余的、无用的细胞。
③有利于清除体内的有害细胞。
④维持器官和组织中细胞数目的相对稳定。
3．细胞凋亡与细胞坏死的区别
细胞凋亡 细胞坏死
死亡
过程 正常死亡过程 病理性死亡过程
形态
变化 细胞变圆，与周围细胞脱离 细胞外形不规则变化
结构
变化 染色质、细胞质浓缩，核裂解、细胞膜内陷 染色质浓缩，线粒体、细胞核、内质网肿胀，细胞膜破裂
细胞凋亡 细胞坏死
释放的物质 凋亡小体 细胞浆外溢
是否引起炎症 否 是
DNA的变化 切成有规律的小片段，电泳时呈梯状条带 随机断裂，电泳时，呈弥散条带(无明显条带)
与内外关系 与刺激无关，主要由基因控制 与基因无关，由强烈刺激和损伤引起
[特别提醒]
(1)在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，都是通过细胞凋亡完成的。
(2)细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
[例1] (2011·山东高考)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是 ( )
A．玉米种子萌发长成新植株
B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
[思路点拨]
[精讲精析] 本题考查细胞的全能性，意在考查审题能力和理解能力。玉米种子萌发长成新植株不能体现细胞的全能性。小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，并没有发育成个体，所以不能体现细胞的全能性。小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株体现的是植物生殖细胞的全能性。
[答案] D
比较 细胞分裂 细胞分化
细胞变化 数量增多 细胞形态、结构、生理功能发生稳定性差异，且这种变化是不可逆的
发生时间 从受精卵开始分裂，有部分细胞始终保持分裂功能，有的发育到一定时期就停止分裂 个体发育中的持久性变化，胚胎时期达到最大限度
比较 细胞分裂 细胞分化
在个体发育中的意义 保持了亲代和子代之间遗传物质的稳定性 没有细胞分化，生物体不能进行正常的发育
联系 细胞分化必须建立在细胞分裂的基础上，即分化必然伴随着分裂，但分裂的细胞不一定就分化。分化程度越高，分裂能力也就越差
[例2] 李白诗云：“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”。从细胞学的角度分析，这个过程中不会出现下列哪项 ( )
A．细胞内的色素逐渐积累，从而妨碍物质交流和传递
B．细胞内的水分增多
C．多种酶的活性降低，细胞内呼吸速率减慢
D．细胞膜通透性改变
[思路点拨]
[精讲精析] 细胞衰老后，水分减少，细胞萎缩，体积变小；细胞内酶的活性下降；细胞内色素积累，妨碍了物质交流和传递；膜的通透性改变，物质运输功能降低。
[答案] B
[例3] 下图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。请据图分析回答下列问题：
(1)①过程表明细胞凋亡是特异性的，这体现了生物膜的________功能。
(2)由上图可知细胞凋亡过程中________(有/无)新蛋白质合成。
(3)细胞坏死是细胞被动性死亡的过程，而细胞凋亡是________选择性表达的结果，这表明细胞凋亡是细胞________死亡的过程。
(4)下列属于上图所示细胞死亡现象的是________(双选)。
A．脑细胞因缺血而死亡
B．人胚胎时期的尾后来消失了
C．人体曝晒后引起的皮肤脱落
D．花冠在传粉后凋谢
[思路点拨]
[精讲精析] 凋亡诱导因子与膜上的特异性受体结合，从而传递凋亡信号，这体现了细胞膜的信息传递功能。从图中可知凋亡过程中要激活凋亡相关基因，而基因表达的产物是蛋白质，因此在细胞凋亡过程中有新蛋白质的合成。第(4)小题中的AC属于细胞坏死。
[答案] (1)信息传递(或信息交流) (2)有 (3)凋亡相关基因 主动 (4)BD
1．探究组织培养的影响因素。
2．探究细胞衰老的原因。
3．设计实验，探究细胞凋亡的机制。
典例剖析
科学家为了进一步探究细胞衰老的影响因素，进行了如下实验。
实验一：分别在相同的条件下，体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果见下表：
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2～4
实验二：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外进行培养，结果见下图。
实验三：将老年男性细胞和年轻女性细胞混合培养，当老年男性细胞停止分裂时，年轻女性细胞依然旺盛分裂。
实验四：将年轻人体细胞去核后与老年人的完整细胞融合，另将老年人体细胞去核后与年轻人的完整细胞融合，分别在体外培养，结果前者不分裂，衰老；后者能够旺盛分裂。
分析以上实验，回答下列问题。
(1)实验可以得出怎样的结论？
实验一：__________________________________________；
实验二：___________________________________________；
实验三：___________________________________________；
实验四：___________________________________________。
(2)影响细胞衰老的内在因素有哪些？___________________________________________________。
(3)实验三的设计是否严密？怎样改进？
[解析] (1)实验一的自变量是生物体的年龄不同，因变量是增殖代数不同。结论：细胞增殖能力或寿命随着生物体年龄的增大而减弱。实验二的自变量是生物体的种类不同，因变量是寿命与分裂次数不同。结论是生物体的种类不同，寿命与分裂次数有差异，一般规律是寿命越长，最高分裂次数越高。实验四的自变量是老年人的细胞核与年轻人的细胞核，因变量是有年轻人的细胞核的细胞旺盛分裂。说明细胞核决定细胞衰老。(2)由四组实验说明影响细胞衰老的内在因素有生物的物种、年龄、性别、细胞核等。(3)实验三缺乏性别、年龄是否对细胞衰老有影响的对照。
[答案] (1)实验一：细胞增殖能力或寿命随着生物体年龄的增大而减弱 实验二：生物体的种类不同，寿命与最高分裂次数有差异，一般规律是寿命越长的物种，体细胞最高分裂次数越高 实验三：细胞的衰老速度与年龄和性别有关 实验四：细胞核是决定细胞衰老的重要因素
(2)生物的物种、年龄、性别、细胞核的变化等
(3)实验三的设计不严密，应该增加两个对照组，具体设计如下：第一组：同年龄的男性细胞和女性细胞混合培养，探究性别对细胞分裂能力有什么影响。第二组：同性别的男性或女性细胞分不同年龄一起混合培养，探究在同一条件下年龄对细胞分裂能力的影响。
归纳拓展
证明细胞衰老原因的实验分析
序号 实验设计 实验结果 结论
(1) 体外单独培养年轻女性的体细胞 增殖旺盛 细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的
(2) 体外单独培养老年男性的体细胞 增殖次数少
序号 实验设计 实验结果 结论
(3) 混合培养年轻女性的体细胞和老年男性的体细胞 增殖情况与单独培养时相同 细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的
(4) 年轻女性的去核体细胞与老年男性的体细胞融合培养 细胞不增殖
(5) 年轻女性的体细胞和去核的老年男性的体细胞融合培养 细胞增殖旺盛
注：细胞是否衰老或衰老程度的实验指标有：培养中的细胞能否分裂及分裂的次数、生理指标(包括细胞呼吸的强度、物质运输的效率等)、形态结构指标。
