人教版（2019）高中生物必修1导学案：第6单元 细胞的生命历程 第4课时 细胞的癌变（含答案）

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第6单元 细胞的生命历程
第4课时　细胞的癌变
1.说出癌细胞的主要特征。
2.知道常见的致癌因子有哪些。
3.讨论恶性肿瘤的预防,选择健康的生活方式。
课程重点:1.癌细胞的主要特征; 2.致癌因子; 3.健康的生活方式与防癌; 4.原癌基因与抑癌基因的关系。
课程难点:原癌基因与抑癌基因的关系。
教学建议:全社会的人都非常关注人类的健康问题,癌症是当前威胁人类健康的“四大杀手”之一。应理解癌细胞的含义和癌细胞的主要特征,掌握引起细胞癌变的外因与内因,明确原癌基因和抑癌基因的关系及功能,综合运用细胞增殖和基因突变的知识解释细胞癌变的原因,建立积极的生活态度和健康的生活方式。
　　一、癌细胞及其主要特征
1.概念:在个体发育过程中,有的细胞受到①　致癌因子　的作用,细胞中②　遗传物质　发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
2.癌细胞的主要特征
(1)在适宜条件下,癌细胞能够③　无限增殖　。
(2)癌细胞的④　形态结构　发生显著变化。
(3)癌细胞的⑤　表面　发生了变化。细胞膜上的⑥　糖蛋白　等减少,使细胞间⑦　黏着性　降低,导致癌细胞容易在机体内⑧　分散　和⑨　转移　。
二、致癌因子及致癌机理
1.类型
(1)物理致癌因子,主要指⑩　辐射　,如紫外线、X射线、核辐射等。
(2)化学致癌因子,种类较多,如有机化合物中的联苯胺、烯环烃、亚硝胺、　黄曲霉毒素　等,无机化合物中的　石棉　、砷化物、铬化物、镉化物等。
(3)病毒致癌因子,是指能使细胞发生　癌变的病毒　。
2.细胞癌变的机理
(1)与癌有关的基因
a.原癌基因,主要负责调节　细胞周期　,控制细胞　生长　和　分裂　的进程。
b.抑癌基因,主要阻止细胞　不正常的增殖　。
(2)癌变的机理:环境中的　致癌因子　会损伤细胞中的　DNA分子　,使　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　失控而变成癌细胞。
三、癌症预防及治疗
1.预防措施:远离　致癌因子　。
2.治疗手段:手术切除、　化疗　、　放疗　等。
1.下列说法中,属于癌细胞主要特点的是(　　)。
A.细胞体积变小,代谢减慢
B.细胞膜糖蛋白减少,彼此之间黏着性降低
C.细胞核变大,呼吸速率变慢
D.细胞膜通透性变小,物质运输能力降低
【解析】癌细胞能够无限增殖,癌细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使细胞间的黏着性降低,易扩散和转移。细胞体积变小,代谢减慢,细胞核变大,呼吸速率变慢,细胞膜通透性变小,物质运输能力降低,这些都属于衰老细胞的特征。
【答案】B
2.(2014年厦门高一检测)癌细胞容易转移是因为(　　)。
A.细胞膜具有流动性
B.癌细胞为球形
C.癌细胞膜上糖蛋白等物质减少
D.癌细胞体积小
【解析】由于细胞膜上糖蛋白等物质减少,使得癌细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。
【答案】C
3.下列属于化学致癌因子的是(　　)。
A.电离辐射　　　　　　　B.X射线
C.紫外线 D.苯
【解析】电离辐射、X射线、紫外线都属于物理致癌因子,苯是化学致癌因子。
【答案】D
4.二战以后在日本广岛生活的人癌症发病率很高,主要原因是(　　)。
A.物理致癌因素的作用 B.化学致癌因素的作用
C.病毒致癌因素的作用 D.三者的共同作用
【解析】第二次世界大战期间,美国人在日本广岛投放了原子弹,其爆炸释放的强烈的核辐射是致癌的主要诱因。核辐射属于物理致癌因子。
【答案】A
5.导致正常细胞发生癌变的根本原因是(　　)。
A.细胞膜上糖蛋白减少
B.不良的生活方式
C.致癌因子导致原癌基因和抑癌基因发生突变
D.细胞失去接触抑制性
【解析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,外因是致癌因子的作用。
【答案】C
知识点一:正确认识癌细胞和癌症
1.癌细胞有哪些特征
答案:能够无限增殖(不死性),癌细胞的形态结构发生了变化(变态性),癌细胞的表面也发生了变化(转移性)。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使癌细胞彼此之间的黏着性下降,癌细胞容易在机体内分散和转移。
2.癌症的发生是由正常细胞中的什么遗传物质发生突变引起的 有哪些致癌因子 请举例说明。
答案:原癌基因与抑癌基因突变。致癌因子大致分为三类:物理致癌因子(主要指辐射,如紫外线、X射线等)、化学致癌因子(有数千种之多,无机化合物如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等,有机化合物如联苯胺等)和病毒致癌因子(是指能使细胞发生癌变的病毒)。
3.接触性抑制是指正常细胞在体外培养时,表现为贴壁生长和汇合成单层后停止生长的现象。下图甲和乙为细胞培养过程中的生长情况,其中哪个图表示的是正常细胞 哪个图表示的是癌细胞
答案:图甲表示的是正常细胞;图乙表示的是癌细胞。
知识总结
该知识点除癌细胞特点、致癌因子、接触性抑制现象等内容外,学习时还要注意致癌因子与细胞癌变的关系:细胞癌变是受到了致癌因子的影响,但有致癌因子的存在,却不一定会导致细胞癌变。癌变的机理如下图所示:
　　应该明确的是:癌症的发生一般并不是单一基因的突变,而是一系列基因突变逐渐积累的结果,是一种累积效应,至少在一个细胞中发生5~6个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征。
例1　癌细胞通常是由正常细胞的遗传物质(基因)发生改变后形成的。癌细胞的特性包括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、激素治疗、基因治疗和免疫治疗等。请回答下列一组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.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,从而导致癌变的发生。
(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的相互作用。此类药品作用于癌细胞周期的　　　　　期。
(4)放疗是利用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,对患者全身正常细胞影响较小的是　　　　　。
(5)在正常生理条件下,人体血管内皮细胞的倍增时间约为1年。而持续的和不受调控的血管生成则出现大量病态、肿瘤转移和内皮细胞的异常生长等,这种血管生成十分迅速,这种异常的生长对于癌细胞生命活动的作用是为癌细胞提供　　　　　,运走癌细胞的　　　　,这有利于癌细胞的生长繁殖,有利于癌细胞向其他部位转移。
【解析】在致癌因子的作用下,原癌基因由抑制状态转变成激活状态,抑癌基因由激活状态转变为抑制状态;化疗可阻止癌细胞分裂时DNA的复制,所以所用药品应作用于癌细胞周期的间期,但也会抑制正常细胞的有丝分裂,副作用较大。
【答案】(1)A、C、D、F、H　(2)原癌基因　抑制　激活　(3)间　(4)放疗　(5)氧气和营养物质　代谢终产物
　 技巧归纳
解答此题的关键是了解致癌因子的种类,理解癌变的机理,了解治癌方法(化疗和放疗)的基本原理。致癌因子有物理的、化学的和病毒的三大类,受致癌因子的影响,正常细胞中的原癌基因和抑癌基因发生基因突变,即癌变。化疗的副作用相对较大,在杀死癌细胞的同时也损伤了正常细胞,所以化疗时要特别注意用药剂量和时间;放疗针对性较强,副作用相对较小。
知识点二:正确认识细胞增殖、细胞分化、细胞衰老、细胞死亡(细胞凋亡和坏死)和细胞癌变
1.请将下图补充完整:
答案:①细胞分化　②细胞癌变
2.细胞增殖、细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡、细胞坏死和细胞癌变中,不受遗传物质控制的是什么 受突变基因控制的是什么 属于正常生命现象的是什么 失去分裂能力的是什么 细胞死亡有哪几种形式 哪种死亡形式对生物体是有利的
答案:不受遗传物质控制的是细胞坏死。受突变基因控制的是细胞癌变。属于正常生命现象的是细胞增殖、细胞分化、细胞衰老和细胞凋亡。失去分裂能力的是细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡和细胞坏死。细胞坏死和凋亡是细胞死亡。细胞凋亡是正常生理现象,对生物体有利。
知识总结
细胞正常的生命历程包括细胞的增殖、分化、衰老和凋亡。细胞坏死和细胞癌变属于不正常的生命现象,细胞坏死是病理性的细胞死亡,细胞癌变是致癌因子使正
常细胞中存在的原癌基因和抑癌基因发生突变所致。在学习过程中,可从不同的角度,全方位了解细胞的生命历程,注意在生活中尽量远离致癌因子,抱以积极、乐观的生活态度,正确看待人类的生老病死。
例2　下列关于细胞增殖、分化、衰老、死亡、癌变的叙述,不合理的是(　　)。
A.细胞总体的衰老导致个体的衰老,但细胞衰老不等同于个体的衰老
B.体内正常细胞的寿命受分裂次数的限制,当细胞体外培养时,分裂次数超过50代,则发生了癌变,细胞不再衰老,具有不死性
C.细胞分化是基因选择性表达的结果,细胞全能性的实现与分化无关
D.植物组织培养脱分化形成愈伤组织过程中的细胞增殖方式是有丝分裂,若愈伤组织被杂菌污染而导致细胞死亡,则属于细胞坏死
【解析】当细胞分裂次数超过50代,则原癌基因与抑癌基因发生了突变,细胞变成了不受机体控制的恶性增殖细胞;细胞的全能性的大小与细胞分化程度有一定的关系,一般来说,分化程度低的体细胞的全能性比分化程度高的体细胞的全能性大。当愈伤组织被杂菌污染后,杂菌与愈伤组织细胞争夺营养物质,特别是杂菌产生的有害代谢产物对愈伤组织有毒害作用。
【答案】C
　 技巧归纳
解答此题的关键是了解细胞正常的生命历程,即增殖、分化、衰老、凋亡,了解细胞不正常死亡与细胞癌变的根本原因。一般情况下,细胞增殖的代数超过50代,遗传物质就发生了改变,即癌变。
1.(2014年郑州高一检测)医学上常给肿瘤患者采用“化疗”的方法来治疗,其实质是用化学药剂抑制肿瘤细胞的DNA复制,那么患者在“化疗”期间,其肿瘤细胞就停留在(　　)。
A.分裂期前期　　　　　　B.分裂期中期
C.分裂期后期 D.分裂间期
【解析】有丝分裂过程中DNA的复制发生在间期,根据题意化学药物抑制肿瘤细胞的DNA复制,则药物作用后肿瘤细胞就停留在分裂间期。
【答案】D
2.(2014年威海高一检测)癌细胞与正常细胞相比,与RNA和DNA合成相关的酶活性显著增强,相应的,核酸的分解速率明显降低。这对应的癌细胞所具有的特征是(　　)。
A.能够无限增殖
B.细胞彼此间的黏着性降低
C.细胞呈球形
D.细胞呼吸以无氧呼吸为主
【解析】与RNA和DNA合成相关的酶活性显著增强,说明RNA和DNA合成多、快,因此复制、转录过程强,表明细胞不断地进行分裂,反映了癌细胞能无限增殖的特征,故A正确。与RNA和DNA合成相关的酶活性增强不影响其细胞形状和黏着性,故B、C错误;癌细胞分裂快,需要有氧呼吸提供大量能量,故D错误。
【答案】A
3.(2014年深圳高一检测)黄曲霉毒素被世界卫生组织的癌症研究机构划定为Ⅰ类致癌物。黄曲霉毒素的危害性在于对人及动物肝脏组织有破坏作用,可导致肝癌甚至死亡。下列有关说法错误的是(　　)。
A.黄曲霉毒素属于化学致癌因子
B.黄曲霉毒素使肝细胞产生原癌基因是癌变的根本原因
C.染色体上存在原癌基因
D.原癌基因和抑癌基因协调表达
【解析】引起细胞癌变的因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子,黄曲霉毒素属于化学致癌因子;原癌基因是任何细胞的染色体上都含有的,黄曲霉毒素可以使肝细胞中的原癌基因发生突变;细胞内原癌基因和抑癌基因协调表达,共同维持细胞的正常分裂。
【答案】B
4.下列有关细胞凋亡、坏死与癌变的说法,正确的是(　　)。
A.细胞坏死常引起炎症;细胞癌变,代谢增强
B.细胞凋亡受基因控制;细胞癌变不受基因控制
C.细胞坏死,膜的通透性降低;细胞癌变,膜的黏着性增强
D.细胞癌变,细胞周期延长;细胞凋亡,细胞周期变短
【解析】细胞癌变是原癌基因和抑癌基因突变的结果,导致细胞分裂不受机体控制;细胞癌变后,细胞表面的糖蛋白减少,细胞的黏着性降低;细胞癌变后分裂增殖失控,细胞周期变短。
【答案】A
5.白血病是一种恶性血液病,目前主要通过骨髓移植治疗白血病,而造血干细胞配型是骨髓移植能否成功的关键。
(1)白血病等恶性肿瘤细胞具有能够　　　　、形态结构发生改变以及细胞膜上　　　　等物质减少导致在体内易　　　　　　的特征。
(2)据调查,1930年至1990年男性肺癌的死亡率逐年提高,从人类生活习惯分析可能是由于　　　　　　　　导致　　　　　　　　　　　发生突变,从而使正常细胞发生癌变。
(3)干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞能通过　　　　和　　　　形成各种组织器官,表明胚胎干细胞具有　　　　性。
【解析】(1)癌细胞最大的特征是能够无限增殖,形态结构发生改变,细胞膜上糖蛋白减少,使得细胞彼此间黏着性减小,导致癌细胞容易在机体内扩散转移。(2)人和动物细胞内普遍存在着原癌基因,在正常情况下原癌基因处于抑制状态,由于受到物理的、化学的或病毒的各种致癌因子作用,体内原癌基因被激活,从而使正常细胞发生癌变转化为癌细胞。(3)胚胎干细胞是没有分化的、能够形成各种组织器官的细胞,它能通过细胞分裂、细胞分化,形成各种组织、器官,说明了干细胞具有全能性。
【答案】(1)无限增殖　糖蛋白　转移　(2)吸烟　原癌基因和抑癌基因　(3)细胞分裂　细胞分化　全能
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列细胞中可能已发生癌变的是(　　)。
A.细胞膜上糖蛋白减少的细胞
B.细胞核增大的细胞
C.自由水含量减少的细胞
D.被细菌侵染的细胞
【解析】本题选项中描述的是具有不同特征的细胞,其中有些是癌细胞的特征,有些不是癌细胞的特征,从中选出具有癌细胞特征的便是正确答案。癌细胞的主要特征是:①适宜条件下能够无限增殖;②形态结构发生了变化。癌细胞的细胞核都较正常细胞大,形态也不规则,核仁变大,染色时核的着丝点颜色也明显加深;③癌细胞的表面发生了变化。由于癌细胞的细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间的黏着性降低,在体内易扩散和转移。B选项也可能是衰老细胞的特征;C选项说明细胞的代谢程度降低;D选项中的细胞裂解或恢复正常。
【答案】A
2.对于多细胞动物而言,下列有关细胞生命历程的说法,正确的是(　　)。
A.细胞凋亡受基因控制,细胞坏死时膜通透性逐渐降低
B.肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程表现了细胞的全能性
C.衰老的生物体内的细胞都处于衰老状态
D.细胞受到致癌因子的作用,原癌基因和抑癌基因可能发生基因突变
【解析】细胞凋亡是受基因控制的主动过程,而细胞坏死是指受外界因素影响致使细胞死亡的被动过程;细胞坏死会导致膜通透性增大;细胞的全能性是指单个细胞可以发育成完整个体,而肝脏干细胞分化成肝脏细胞只体现了专能干细胞具有发育成完整的组织和器官的能力;衰老的生物体内有新生细胞,新生个体内也有衰老细胞;癌细胞是在致癌因子的作用下,原癌基因和抑癌基因发生了突变所致的。
【答案】D
3.下列因素中,与细胞癌变无关的是(　　)。
A.紫外线照射　　　　　　B.亚硝胺污染
C.温室效应 D.遗传物质改变
【解析】细胞癌变是由一些致癌因子作用于正常细胞的细胞周期,使原癌基因和抑癌基因发生突变而引起的。其中紫外线与亚硝胺分别属于物理和化学致癌因子。温室效应不是致癌因子,与细胞癌变无关。
【答案】C
4.在不断增长的癌组织中,癌细胞(　　)。
A.都能合成蛋白质
B.都有染色单体
C.通过减数分裂不断增殖
D.DNA量都相等
【解析】癌细胞是恶性增殖细胞,代谢比较旺盛。其增殖方式通常是有丝分裂,根据有丝分裂各时期细胞的特点,可以判断B、D两项的说法是错误的。活细胞都能产生酶,合成蛋白质,癌细胞也不例外,并且有丝分裂间期会进行有关蛋白质的合成。
【答案】A
5.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
【解析】A、D两项为癌细胞的无限增殖和细胞膜表面变化等特征;B项考查引发细胞癌变的原因——病毒致癌因子;原癌基因存在于所有细胞中,只是在癌细胞中被激活,C错。
【答案】C
6.2008年4月15~20日是我国第14个全国肿瘤防治宣传周。主题为“提倡全民戒烟,让儿童远离癌症”,倡导全社会关注儿童健康,让儿童远离癌症。下列对癌症的叙述不正确的是(　　)。
A.癌细胞能够无限增殖,导致细胞数目增多形成肿瘤
B.癌细胞内水分减少,细胞内多种酶的活性降低
C.细胞膜上糖蛋白减少,细胞之间黏着性显著降低
D.烟焦油等化学致癌因子会损伤细胞中的DNA分子
【解析】癌细胞无限增殖,代谢能力强,因而细胞内水分多,酶的活性强。
【答案】B
7.(2014年苏州高一检测)下列有关恶性肿瘤的叙述中,错误的是(　　)。
A.恶性肿瘤是细胞增殖和分化的控制失调引起的疾病
B.抑制DNA复制的抗癌药物对造血干细胞的功能有影响
C.显微镜观察恶性肿瘤的切片可见细胞核增大、染色质收缩
D.年龄、性别、遗传、环境和生活习惯等与恶性肿瘤的发生有关
【解析】细胞核增大、染色质收缩是衰老细胞的特征。
【答案】C
8.“自体干细胞移植”已被广泛用于拯救因高剂量的放疗、化疗而摧毁骨髓的癌症患者。下列说法不正确的是(　　)。
A.干细胞具有分裂和分化的能力
B.放疗、化疗能选择性杀伤癌细胞
C.“自体干细胞移植”一般不会发生免疫排斥反应
D.癌症的发生是多个基因突变而不是单一基因突变的结果
【解析】放疗是选择放射性物质对癌细胞部位进行照射,不仅杀死癌细胞也杀死癌细胞周围的正常细胞,化疗是利用化学性药物注入体内杀死癌细胞,这些药物也会杀死正常细胞,并且副作用大于放疗;癌变是原癌基因或者是抑癌基因突变引起的。
【答案】B
9.化疗是控制癌细胞生长的方法之一,药物可以杀死癌细胞。下图给出的是一个典型的化疗过程,每3周给药1次(图中箭头所示),图中记录了化疗过程中正常细胞和癌细胞的数量变化。
(1)指出癌细胞与正常细胞的两项不同点:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)癌细胞最可能发生于高频率分裂的组织(如器官的上皮组织)的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)据图指出两类细胞在化疗的最初30 d内的数量变化情况:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)化疗过程中的给药剂量加大或给药周期缩短,癌细胞都会得到更有效的控制。为什么临床上并不这样做
【解析】本题是用所学的生物知识解释医学常识。(1)比较癌细胞与正常细胞的区别,属于基本概念的范畴。(2)癌症好发于高频率分裂的组织(如器官的上皮组织)的原因主要是高频率分裂的组织中DNA分子不断进行复制,基因突变频率高,使原癌基因被激活的概率远高于其他组织。(3)这是分析曲线的走势,应先从整体上比较两条曲线的走势,后再比较两曲线的差异。(4)给药剂量加大或给药周期缩短,虽然能有效控制癌细胞,但对机体正常细胞影响太大,会产生很强的副作用。
【答案】(1)无限增殖、形态结构发生了变化、癌细胞的表面也发生了改变(答出其中任意两项即可)　(2)高频率分裂的组织中DNA分子不断进行复制,此过程中DNA的稳定性差,遗传物质变异频率高　(3)两类细胞的数量都明显减少,然后又回升;但癌细胞数目的减少量明显多于正常细胞,而回升量少于正常细胞　(4)给药剂量加大或给药周期缩短,在有效控制癌细胞的情况下,对正常细胞的杀伤作用太强,可能会引起较强的副作用。
10.下列关于人和动物细胞的叙述,正确的一组是(　　)。
①正常细胞癌变后在人体内将成为抗原,在体外可连续培养　②细胞内水分减少,代谢速度减慢可能是衰老　③癌变是细胞原癌基因从激活状态转为抑制状态的过程　④动物细胞的细胞膜表面的糖蛋白具有特异性,是细胞间相互识别和联络用的“语言”或“文字”　⑤癌细胞容易在体内转移与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关
A.①②③⑤ B.①②④⑤
C.①③④ D.②③⑤
【解析】癌变细胞在人体内成为抗原,能够无限分裂,可在体外连续培养;细胞衰老的特征之一是细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,新陈代谢的速度减慢;癌变是细胞中原癌基因从抑制状态转变成激活状态的过程,使细胞畸形分化;细胞膜表面的糖蛋白具有特异性,是细胞间相互识别和联络的“语言”或“文字”;癌细胞表面的糖蛋白等物质减少,使细胞彼此之间的黏着性减小,导致癌细胞容易在体内扩散和转移。
【答案】B
11.电视、手机、电脑、微波炉使人们的生活越来越方便,但生活周围的辐射也相应增大,大剂量电离辐射可使动物产生放射病,其原因可能是(　　)。
①细胞膜被破坏　②破坏基本代谢的酶　③杀死了消化道中的共生细菌,从而导致一些种类的维生素供应不足
④破坏DNA,干扰细胞增殖
A.①②　　B.③④　　C.①②③　　D.①②③④
【解析】大剂量电离辐射可使动物产生放射病,甚至作为物理致癌因子引发癌变。
【答案】D
12.近期统计数据显示,癌症已成为我国城乡居民的首要死因。请根据提供的资料回答问题:
(1)体外分别培养某种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、端粒酶活性抑制剂、细胞培养液等。
实验步骤:
①将癌细胞分为A、B两组。
②A组加入　　　　　　　　,B组不加,两组放于相同且适宜条件下进行培养。
③　。
结果预测及分析:若A组细胞比B组细胞增殖代数减少,则说明　　　　　　　　　　　　　　　　;若A组细胞仍然无限增殖,则说明　　　　　　　　　　　　　　　　。
(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的特性,所以图中代表癌细胞生长曲线的为a。癌细胞由于细胞膜上糖蛋白的减少,所以具有易扩散、转移的特性。(2)实验目的:研究端粒酶活性与细胞癌变的关系。实验材料中有端粒酶活性抑制剂,由此可知,实验变量为端粒酶活性抑制剂的有无,因此可确定实验组别。第一步分组标号;第二步强调两组之间的实验变量,其他因素相同;第三步记录处理实验结果。由相应结果推测相应结论。(3)治疗癌症的新思路:由题意可知,可从抑制癌细胞中端粒酶的活性角度回答。
【答案】(1)a　易扩(分)散、转移　(2)实验步骤:②端粒酶活性抑制剂　③记录并比较A、B两组细胞的增殖代数(分裂次数)　端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)有关　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)
1.了解酶的化学本质及掌握酶的特性。
2.了解ATP的结构简式,理解ATP和ADP相互转化过程中能量的变化及其用途。
3.理解细胞呼吸的实质,了解呼吸作用的方式,掌握有氧呼吸的过程和影响有氧呼吸强度的因素。
4.理解光合作用的实质,掌握光合作用的过程。
5.掌握影响光合作用强度(光合速率)的因素,比较光合作用和有氧呼吸,理解表观光合速率、真正光合速率与呼吸速率之间的关系。
6.理解细胞的生命历程,掌握细胞增殖、分化、衰老、凋亡、癌变的概念及相关细胞的特点。
7.理解细胞有丝分裂的周期,掌握细胞有丝分裂各时期的特点。
　　课程重点:1.酶的特性及其应用;2.ATP的结构简式及合成ATP的生命活动方式;3.有氧呼吸过程中物质和能量的变
化;4.光合作用过程中物质和能量的变化;5.理解表观光合速率、真正光合速率与呼吸速率之间的关系;6.细胞有丝分裂各时期的特点,识别各时期的细胞分裂相;7.衰老细胞、癌细胞的特点。
课程难点:1.验证酶的高效性、专一性的实验设计;2.产生ATP的场所的理解;3.探究酵母菌细胞呼吸方式实验的装置的原理;4.探究光合速率和呼吸速率的实验设计;5.理解表观光合速率、真正光合速率与呼吸速率之间的关系;6.有丝分裂过程中染色体、染色单体以及DNA的变化和数量关系;7.细胞分化及细胞分化程度与全能性大小的关系。
教学建议:在复习过程中,可突出两条主线,一是以物质和能量变化为主线,理解光合作用和呼吸作用过程中物质代谢与能量代谢的关系,强调其中发生的ATP与ADP相互转化及温度变化对两种生命活动中相关酶活性的影响;二是以细胞的生命历程为主线,注意细胞正常的生命现象与病理现象的区别。通过细胞有丝分裂各时期特点的比较,加强对细胞分裂图像、染色体数目变化曲线的识图、作图等能力,注意区分并熟记衰老细胞和癌细胞的特点。
1.在设计实验时,无关变量是对实验结果没有影响的变量吗 什么是无关变量 为什么要控制无关变量
答案:不是。无关变量是指不是本实验所研究的实验变量。控制无关变量的目的是消除其对实验现象和结果的干扰或影响。
2.人体进行剧烈运动需依靠无氧呼吸补充能量的供应,此时细胞产生二氧化碳的呼吸方式是什么 为什么
答案:有氧呼吸。因为人体无氧呼吸的产物是乳酸。
3.老年人体内有没有幼嫩的细胞 年轻人体内有没有衰老的细胞 细胞衰老的原因是什么
答案:老年人体内仍有幼嫩的细胞,如精原细胞仍能增殖产生精子,造血干细胞一生都能产生各种类型的血细胞;年轻人体内也有衰老的细胞,如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞,最后细胞凋亡、脱落。细胞衰老的原因还没有研究清楚,目前被大家普遍接受的有关细胞衰老机制的假说有自由基学说和端粒学说。
4.公众中普遍存在“谈癌色变”,你觉得应如何预防癌症
答案:防癌要注意以下两点:一是在个人日常生活中远离致癌因子;二是增强体质,保持健康的心态,养成良好的生活习惯。
知识点一:有关光合作用和有氧呼吸的综合计算
如下图甲、乙、丙(假设光照强度不影响呼吸作用强度):
1.图中Ⅰ、Ⅱ中,表示呼吸作用强度的是什么 它是在什么条件下测得的
答案:Ⅱ。黑暗条件下。
2.以图甲为例,总光合量(光合作用实际吸收的CO2量)和净光合量(实测的CO2吸收量)是否相等 请用图中的Ⅰ、Ⅱ代表它们的值。
答案:不相等。总光合量=Ⅰ+Ⅱ;净光合量=Ⅰ。
3.分析甲、乙、丙三图(图中有机物以葡萄糖为例),以文字形式用三种等式表示总光合量、净光合量和呼吸量之间的关系。
答案:(1)光合作用实际二氧化碳吸收量=实测的二氧化碳吸收量+有氧呼吸二氧化碳放出量。
(2)光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+有氧呼吸消耗氧气量。
(3)光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄糖生产量-有氧呼吸葡萄糖消耗量。
　　4.分析甲、乙、丙三图,24 h全光照条件下,若Ⅰ长期小于Ⅱ时,植物还能生长吗 为什么
答案:能。光合总量(Ⅰ+Ⅱ)大于呼吸量(Ⅱ),有净光合量(Ⅰ)的积累,可供植株用于生长。
知识总结
该知识点是光合作用和呼吸作用的综合应用中的一个重点、难点。呼吸速率(或强度)、光合速率(或强度)可分别用图甲、乙、丙的纵坐标代表的含义来表示。在具体计算时,可根据光合作用(有机物是葡萄糖)的反应式来列出比例关系,即:6CO2→6O2→C6H12O6。
例1　将状况相同的某种绿叶分成四等份,在不同温度下分别暗处理1 h,再光照1 h(光强相同),测其重量变化,得到如下表的数据(“+、-”分别表示增加量、减少量)。请回答:
组别 一 二 三 四
温度/℃ 27 28 29 30
暗处理后重量变化/mg -1 -2 -3 -1
光照后与暗处理前重量变化/mg +3 +3 +3 +1
　　(1)该绿叶细胞光合作用、呼吸作用的较适温度分别是　　　　℃和　　　　℃。
(2)27 ℃、28 ℃、29 ℃下的净光合速率是否相等 　　　。若不相等,则分别是　　　　、　　　　、　　　　。
(3)30 ℃下总光合速率是　　　　,共吸收的二氧化碳的量是　　　　。
【解析】据题干提供的信息可得如下结果:
组别 一 二 三 四
温度/℃ 27 28 29 30
呼吸速率(mg/h) 1 2 3 1
净光合速率(mg/h) 3+1=4 3+2=5 3+3=6 1+1=2
总光合速率(mg/h) 4+1=5 5+2=7 6+3=9 2+1=3
　　从上表中可以看出,相对而言,29 ℃既是细胞呼吸的较适宜温度,也是进行光合作用的较适宜温度。
【答案】(1)29　29　(2)不相等　4　5　6　(3)3　4.4
　 技巧归纳
解题时需注意时间和速率的关系。表中暗处理后重量变化是黑暗1 h的呼吸速率,光照后与暗处理前重量变化是黑暗1 h和光照1 h共2小时的净光合速率,其中进行了1 h的光合作用,进行了2 h的呼吸作用。
　　知识点二:有丝分裂过程中DNA、染色体和染色单体的变化(设体细胞核染色体数为2N)
1.请将下表中的内容补充完整:
项目 间期 前期 中期 后期 末期
染色体行为 复制 出现 排板 分裂 均分
染色体数目 2N 2N 2N 2N
DNA数目 2N→4N 4N→2N
染色单体数目 0→4N
　　答案:
项目 间期 前期 中期 后期 末期
染色体行为 复制 出现 排板 分裂 均分
染色体数目 2N 2N 2N 4N 2N
DNA数目 2N→4N 4N 4N 4N 4N→2N
染色单体数目 0→4N 4N 4N 0 0
　　2.请在以下坐标中绘出核DNA、染色体和染色单体的数目变化曲线。
答案:
3.请叙述着丝点、染色体、染色单体和核DNA之间的数量关系。
答案:染色体数=着丝点数;有染色单体时,染色体数∶染色单体数:核DNA数=1∶2∶2;无染色单体时,染色体数∶核DNA数=1∶1。
知识总结
细胞有丝分裂过程中,染色体周期性的行为变化,导致染色单体、核DNA数目也呈现周期性的变化。掌握好这个知识点,可为减数分裂的学习打下扎实的基础。图中的间期可人为地依次分为G1、S和G2期,S期是核DNA复制时期。强调DNA的数目是核DNA的数目,因为DNA主要存在于细胞核内,核DNA与染色体有数量对应关系,而细胞质中所含DNA既少且是未知数。
　　例2　下图是细胞有丝分裂示意图,请据图回答:
(1)图1中的A表示的是　　　　(填“动物”或“植物”)细胞进行有丝分裂的　　　　期。此期细胞中有DNA分子　　　　个。
(2)图1中的B表示的有丝分裂过程相当于图2中曲线的哪一段 　　　　。该生物的体细胞中有染色体　　　　条。
(3)请在图2中绘出一个细胞周期中核DNA数目变化的曲线。
【解析】此题考查动植物细胞有丝分裂的过程。对于有丝分裂细胞周期的学习,重点是记住有丝分裂的过程和染色体的变化规律。明确染色体、DNA在细胞周期中各时期的变化规律,记住教材中各个时期图示中染色体的情况,还要善于把图中的信息转换到曲线上。
【答案】(1)动物　中　12　(2)1~2　6
(3)如下图。
图2
　 技巧归纳
作有关图像题时,可从以下几方面入手:先判断是动物细胞还是植物细胞;对应各时期特点,分析图像中染色体或DNA变化属于哪个时期;注意染色单体的变化。做有关曲线题时,需注意以下几方面的特点:加倍的时期——核DNA分子在间期加倍,染色体在后期加倍,中心体复制在间期;前、中期核DNA分子数是染色体数目的两倍,后期和末期核DNA数与染色体数相等。
　　材料　科学家从土壤的嗜碱性短小芽孢杆菌中首先分离选育到一株产生低温型碱性蛋白酶的高产菌株。该菌株具有嗜碱性强、不易染菌、生产性状稳定等特点。该菌产碱性蛋白酶能力强,每毫升发酵活力达9000单位(28 ℃测定)、5000单位(20 ℃测定)和18000单位(40 ℃测定)。该蛋白酶用于加酶洗衣粉,可提高去污力1~2倍,特别在常温下对血渍、奶渍等蛋白污垢有专一性的去污效果。
问题1:试分析该产品在常温下对血渍、奶渍等蛋白污垢有专一性的去污效果的原因。
提示1:酶具有专一性的特点,即一种酶只能催化一种或一类化学反应,所以蛋白酶只能将血渍、奶渍等蛋白污垢分解,对其他类型污垢不起作用。
问题2:在日常生活中使用洗衣粉时,有人先用沸水溶解洗衣粉再浸泡衣物,该种方法能否用于加酶洗衣粉 为什么
提示2:不能。因为碱性蛋白酶的成分为蛋白质,遇高温会变性失活而失去催化功能。
1.下列关于人体内ATP的叙述中,错误的是(　　)。
A.ATP有提供能量和改善患者新陈代谢状况的作用
B.在线粒体中大量产生ATP时,一定伴随着氧气的消耗
C.在生命活动旺盛的细胞中,线粒体和ATP的含量都较多
D.细胞内各种形式的能量转换都是以ATP为中心环节的
【解析】在生命活动旺盛的细胞中,线粒体的数量一般较多,但是ATP与ADP可以迅速地相互转化,所以ATP在细胞内的含量不高,而且比较稳定。ATP是生物体内的直接能源物质,其他的能源物质中的化学能只有转移到ATP中才能被利用。
【答案】C
2.下图是有关某种酶的实验处理方法及实验结果,相关叙述正确的是(　　)。
A.甲物质可能抑制该酶的活性
B.该酶比较适合在40 ℃的环境下起作用
C.该酶在中性环境下的催化效率比碱性环境高
D.该酶在作用35 min后便失去活性
【解析】图中纵坐标为反应物的含量,所以加入甲物质后反应才开始,试管1中不反应,试管2中反应最快,然后分析条件可知,B正确。35 min后反应停止的原因是反应物被消耗完了。
【答案】B
3.下图是[H]随化合物在生物体内的转移过程,下列对其分析错误的是(　　)。
A.[H]经①→②转移到葡萄糖,首先[H]与C3结合,该转变过程属于暗反应
B.[H]经②→①转移到水中,此过程需要氧气参与
C.[H]经②→④过程一般在缺氧条件下才能进行
D.②→①产生的[H]和①→②产生的[H]全部来自水
【解析】本题综合考查光合作用、有氧呼吸与无氧呼吸的相关知识。[H]的来源:光反应阶段是水的分解,呼吸作用过程中是葡萄糖的分解和丙酮酸的分解。
【答案】D
4.现有一瓶葡萄糖溶液,内含有适量酵母菌,经测定瓶中放出的CO2体积与吸收O2的体积之比为5∶3,这是因为(　　)。
A.有1/4的酵母菌在进行有氧呼吸
B.有1/2的酵母菌在进行有氧呼吸
C.有1/3的酵母菌在进行无氧呼吸
D.有2/3的酵母菌在进行无氧呼吸
【解析】酵母菌可以进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸,均可以产生二氧化碳。进行有氧呼吸时,分解一分子的葡萄糖,消耗6分子的氧气,产生6分子的二氧化碳;进行无氧呼吸时,分解一分子的葡萄糖,产生二分子的二氧化碳。设有x的用于有氧呼吸,消耗氧气为6x,产生二氧化碳为6x,1-x的用于无氧呼吸,产生2(1-x)二氧化碳,所以[2(1-x)+6x]/6x=5/3,x=1/3。
【答案】D
5.下表为环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP)的浓度(M1、M2、M3、M4表示浓度,且M1浓度 M1 M2 M3 M4
cAMP - + ++ +++
cGMP ++ + -
　　A.cAMP和cGMP的浓度对细胞的分裂和分化具有调控作用
B.cGMP含量增高时,则促进细胞分裂
C.cAMP含量增高时,则抑制细胞分化
D.cAMP和cGMP对细胞分裂没有影响
【解析】分裂与分化是细胞生长不可分割的两个方面,它们对细胞生长的作用表现为负相关,即分裂程度高则分化受到抑制;相反,分裂程度低则分化程度较高。因此,分析表中环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP)的浓度对细胞的分裂和分化都具有调控作用。
【答案】A
6.关于人体癌细胞的叙述,不正确的是(　　)。
A.细胞癌变主要是因为原癌基因和抑癌基因发生突变
B.癌细胞比所有正常细胞分裂周期长、生长快
C.有些病毒能将其基因整合到人的基因组中,从而诱发人的细胞癌变
D.癌细胞的形态结构和表面的物质都发生明显的变化
【解析】癌细胞是指不能正常完成分化,不受机体控制的连续分裂的恶性增殖细胞,其细胞周期明显变短,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞形态变为球形。
【答案】B
7.干细胞是一种尚未充分分化的未成熟细胞,它具有再生各种组织、器官的潜能,医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾,如用骨髓移植法有效治疗白血病,便是成功的例证。下列说法中不正确的是(　　)。
A.利用干细胞治疗某些顽疾,是因为干细胞具有再生为各种组织、器官的功能
B.骨髓造血干细胞可分化出白细胞
C.干细胞形成各种组织需要经历细胞的增殖和分化过程,该过程是不可逆的
D.骨髓造血干细胞分化成各种血细胞的过程表现了细胞的全能性
【解析】干细胞是指在动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。骨髓干细胞通过增殖分化后可形成各种血细胞;分化一般是不可逆的,骨髓干细胞分裂分化形成的是各种血细胞而不是发育为完整个体。
【答案】D
8.右图是某同学画的有丝分裂后期的动物细胞图,图中明显的错误共有(　　)。
A.一处　　　　B.二处
C.三处 D.四处
【解析】①动物细胞有丝分裂中由中心粒发出星射线形成纺锤体,图中没有;②动物细胞有丝分裂后期细胞质分裂是均等,图中是不均等;③动物细胞有丝分裂后期赤道板附近不会出现细胞板;④动物细胞有丝分裂后期,靠近一极的染色体应是偶数的,成对存在。
【答案】D
9.下图是玉米根尖某部位细胞在增殖过程中,经秋水仙素处理之前及以后的细胞内核DNA含量变化曲线图。回答以下问题:
(1)洋葱根尖某部位细胞指的是　　　　。
(2)图中ab段核DNA分子数与染色体数的比为　　　　。
(3)确切地说,秋水仙素在图中　　　　点之后开始发挥作用。
(4)图中所示的时间段内,如玉米根尖该部位细胞均发生图中所示的生理过程,则h点对应时刻的细胞数是a点对应时刻细胞数的　　　　倍。
(5)请在给定坐标内绘制出ch段细胞内染色体(质)数与核DNA分子数比值的变化曲线。
【解析】(1)根尖部位具有增殖能力的为分生区细胞;(2)图中ab段包括有丝分裂的前期、中期和后期,前期和中期核DNA分子数与染色体数之比为2∶1,后期核DNA分子数与染色体数之比为1∶1;(3)秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成,而纺锤体在前期形成;(4)图中DNA复制了三次但细胞只分裂了两次,故h点对应时刻的细胞数是a点对应时刻细胞数的4倍;(5)从DNA复制结束到着丝点断裂之前,核DNA分子数是染色体(质)数的两倍,即染色体(质)数与核DNA分子数的比值等于0.5,DNA复制前和着丝点断裂之后,核DNA分子数和染色体(质)数相等,即染色体(质)数与核DNA分子数的比值等于1。
【答案】(1)分生区细胞　(2)2∶1或1∶1　(3)d　(4)4　(5)如图
10.下图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。相关叙述正确的是(　　)。
A.用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是确保植物与外界空气进一步隔绝
B.a为实验装置,b为对照装置,自变量是CO2,光照条件应该是相同且是适宜的
C.在a装置中的植物主要因[H]和ATP的量不足而限制了光合作用的速率
D.在b装置中的植物的光合速率随光照强度的增强而增强
【解析】本题主要考查学生获取信息的能力和对光合作用的理解和应用能力。本题中所涉及的实验目的是探究CO2是否为植物光合作用原料,所以自变量为CO2,对照条件应为有无CO2,光照、温度等无关变量都应是相同并且是适宜的;CO2直接影响光合作用过程中的暗反应阶段,抑制了三碳化合物的形成,所以抑制了光合作用速率;在b装置中环境是密闭的,所以随着光合作用的进行,CO2也将成为限制因素。
【答案】B
11.下图为有丝分裂过程中染色体的运动,曲线X表示染色体的着丝点与纺锤体相应的极之间的平均距离。则①②③④中,能表示具有相同DNA分子的染色体着丝点之间的距离的是(　　)。
　　A.①　　　B.②　　　　C.③　　　　D.④
【解析】从图中分析X曲线变化由大变小,说明染色体的着丝点与纺锤体相应的极之间的平均距离由大变小,这是有丝分裂后期的特征,是由于着丝点分裂,纺锤丝牵引着染色体向两极移动的结果,因此相同DNA分子的染色体着丝点之间的距离应是由小变大,符合②④曲线变化。但④曲线与X曲线不同步变化,可排除。
【答案】B
12.分析有关植物光合作用的资料,回答问题:
在一定浓度的CO2和适当的温度条件下,测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题。
植物 光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx) 光饱和时光照强度(klx) 光饱和时CO2吸收量[mg/(100 cm2叶·h)] 黑暗条件下CO2释放量[mg/(100 cm2叶·h)]
A 1 3 11 5.5
B 3 9 30 15
(1)与B植物相比,A植物是在　　　　光照条件下生长的植物,判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)当光照强度超过9 klx时,B植物光合速率　　　　,造成这种现象的实质是　　　　反应跟不上　　　　反应。
(3)当光照强度为9 klx时,B植物的总光合速率是　　　　[mg CO2/(100 cm2叶·h)]。当光照强度为3 klx时,A植物与B植物固定的CO2量的差值为　　　　[mg CO2/(100 cm2叶·h)]。
(4)光合速率也受光合产物从叶中输出速率的影响。某植物正处于结果期,如图①。若只留一张叶片,其他叶片全部摘除,如图②,则留下的叶片的光合速率　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)图甲表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对某植物的真光合作用速率和呼吸作用速率的影响。图中实线表示光合作用速率,虚线表示呼吸作用速率。请在图乙的坐标上画出植物在15~60 ℃范围内的净光合作用速率的变化曲线。
【答案】(1)弱光　A植物在光饱和时的光照强度低于B植物(A植物在光合速率与呼吸速率相等时的光照强度低于B植物)　(2)不再增加　暗　光　(3)45　1.5　(4)增加　枝条上仅剩一张叶片,总光合产物减少,但结果期的植物对营养的需求最大,因此叶中光合作用产物会迅速输出,故光合速率增加　(5)如图所示
乙
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