09高三冲刺教学案：细胞的增殖、分化、衰老和凋亡

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第5课时——细胞的增殖、分化、衰老和凋亡
一、复习重点和要突破的考点：细胞生长和增殖的周期性、细胞的无丝分裂、细胞的有丝分裂、细胞的分化、细胞的全能性、细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系、癌细胞的主要特征及恶性肿瘤的防治；观察细胞的有丝分裂。
二、简要教学过程设计
人体是由受精卵发育来的，受精卵为什么要分裂而不能无限生长？
细胞体积、相对表面积和物质交换速率的关系
真核细胞的增殖方式：无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
细胞的增殖方式
原核细胞的增殖方式：二分裂
有丝分裂的周期性（注意间期变化的准确回答：主要变化是DNA分子复制和有关蛋白质的合成，有关蛋白质包括DNA聚合酶、组成染色体、中心体、纺锤体的蛋白质等；细胞核中的分子水平的变化是DNA分子复制；细胞质中的分子水平的变化是有关蛋白质的合成；结构变化是完成染色体和中心体的复制）
动、植物有丝分裂过程及特点比较（强调：染色体、同源染色体、染色体组的数目变化是同步的）
动、植物有丝分裂图形的识别
动、植物有丝分裂图形的绘制
观察细胞的有丝分裂
细胞分裂与细胞的分化、全能性、癌变等的关系
三、典型例题及解析
例1、鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤，我国南方几省特别是珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。下列关于鼻咽癌发病诱因及防治方法的叙述，正确的是
A．食用咸鱼过多有可能是诱发鼻咽癌的重要因素
B．致癌相关基因在家族中的稳定遗传可能是鼻咽癌高危家族存在的原因
C．细胞膜上糖蛋白减少，导致癌细胞易发生转移
D．鼻咽癌的化疗主要是利用药物作用于癌细胞周期的间期
解析：腌制食品含有亚硝酸盐，亚硝酸盐为致癌因子。鼻咽癌高危家族存在致癌相关基因并能稳定遗传。化疗利用药物抑制DNA复制。癌变的细胞其细胞膜表面的糖蛋白减少，导致癌细胞易扩散和转移，但与题中所问“发病诱因及防治方法”不符，属于答非所问。答案：ABD。
例2、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。请根据提供法的材料回答问题：
（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）细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质会成为 ，引起机体的免疫应答，在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是 。
细胞类型 增值代数 端粒酶活性
正常体细胞 50～60 无
癌细胞 无限 有
（3）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：
实验目的：探究端粒酶与细胞癌变的关系。
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：_____________________________ 。
（4）请根据上述内容，提出一种治疗癌症的新思路：_________________。
【思路点拨】（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为a。癌细胞由于细胞膜上糖蛋白的减少，所以易转移和扩散。（2）这些不同于正常细胞的蛋白质，能引起机体免疫应答，所以这些蛋白质会成为抗原；裂解靶细胞的为效应T细胞。（3）实验的目的：研究端粒酶活性与细胞癌变的关系，由此可知，实验变量为端粒酶活性的有无，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。掌握解题的一般规律，此题解答就非常容易了。（4）治疗癌症的新思路：由（2）题意可知，可从特异性免疫角度回答，由（3）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 扩（分）散转移 （2）抗原 效应T细胞 （3）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，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组增殖代数减少，说明端粒酶与细胞癌变有关；A组仍然无限增殖，说明端粒酶与细胞癌变无关 （4）抑制癌细胞中端粒酶的活性或免疫治疗
四、能力训练
1．动、植物细胞有丝分裂过程的不同发生在 （ ）
A．前期和中期 B．末期和间期 C．前期和末期 D．末期和中期
2．有丝分裂过程中一定出现的是 （ ）
A．纺锤丝 B．中心体向两极移动
C．DNA分子的复制 D．细胞板
3．下列关于细胞周期的说法不正确的是 （ ）
A．具有特定形态的结构和功能的成熟细胞没有细胞周期
B．细胞周期是一个与代谢有关的过程，温度越高所需的时间越长
C．浆细胞没有细胞周期
D．一个新细胞分裂成两个新细胞所需时间为一个细胞周期
4．下图中的甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂中的三个阶段。a是染色体数，b是染色单体数，c是DNA分子数，a、b、c的数量关系正确的是 （ ）
A．甲、乙 B．甲、丙 C．乙、丙 D．甲、乙、丙
5．下列肯定不属无丝分裂的是 ( )
A．洋葱根尖生长点细胞分裂 B．口腔上皮细胞
C．青蛙红细胞的分裂 D．伤口附近的细胞
6．下列关于细胞增殖、分化、衰老、凋亡、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有机体的衰老
B．体内细胞正常的寿命受分裂次数的限制，细胞增殖受环境影响
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．不分化与去分化都可能产生癌细胞，促进细胞凋亡可以治疗癌症
7．下列有关细胞分化的叙述中，正确的是 （ ）
A. 细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象
B. 生物体的生长发育仅靠细胞分化就能完成
C. 细胞分化发生在整个生命进程中，在胚胎发育期，细胞外观上就表现出明显的变化
D. 细胞分化是稳定的，而且一般是可逆的
8．下列实例中能体现细胞全能性的是 （ ）
①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞也培养成可育的植株
②用烟草组织培养的单个细胞培养出了可育的完整植株
③植物用种子进行繁殖后代
A．①③ B．①② C．②③ D．①②③
9．细胞分化与细胞增殖的不同主要是 （ ）
A．细胞的数量增多
B．细胞的生理功能上相似
C．细胞的形态、结构相同
D．相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异
10．检测某一动物组织细胞，发现分解有机物缓慢，酶的催化效率极低，则该细胞正在（ ）
A．分化 B．衰老 C．癌变 D．分裂
11．下列哪种疾病是由癌变引起的 （ ）
A．白化病 B．血友病 C．镰刀型贫血症 D．白血病
12．下列有关细胞凋亡的叙述中，正确的是 （ ）
A．细胞凋亡是因为环境因素的突然变化所导致的细胞死亡
B．细胞凋亡对机体可能造成伤害
C．艾滋病病人的T淋巴细胞被自动清除属于细胞的凋亡
D．细胞死亡也可以称为细胞凋亡
13.在某动物的体细胞中正在进行有丝分裂，由G、C、U三种碱基构成的核苷酸有X种，其DNA分子结构稳定性最低的时期是细胞周期的Y期，DNA分子复制出的2个分子彼此分离发生在Z期，则X、Y、Z分别是 （ ）
A．5，分裂间期，有丝分裂的后期 B．6，分裂前期，有丝分裂的后期
C．3，分裂间期，有丝分裂的末期 D．5，分裂后期，有丝分裂的后期
14．以下几类细胞分裂时，观察不到纺锤体的有 （ ）
①细菌细胞 ②骨髓细胞 ③蛙的红细胞
④蓝藻细胞 ⑤受精卵 ⑥皮肤的生发层细胞
A．①②③ B．③④⑥ C．①③④ D．②⑤⑥
15．在高倍显微镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞，都能看到的结构是 （ ）
A．赤道板、染色体、细胞膜 B．纺缍丝、赤道板、染色体
C．细胞壁、染色体、纺缍体 D．细胞壁、核膜、染色体、着丝点
16．荣获2001年诺贝尔生理学奖的三位科学家研究发现了调节所有真核有机体细胞周期的关键因子。其中美国的利兰·哈特韦尔发现了对各个细胞周期的最初阶段起调控作用的“START”基因，请在下图中指出“START”基因起作用的时期是 （ ）
A．ab
B．fg
C．de
D．gh
17．现有未帖标签且染色体数目相同的三种生物细胞有丝分裂两个时期的6块装片，编成1～6号，且已知1、3号确定为同一细胞有丝分裂的两个时期，其他4块装片分别表示另两种细胞有丝分裂的两个时期，某同学按顺序观察结果如下：表示动物细胞有丝分裂前期和末期的装片是 （ ）
编号 1与5 2 3与6 4
观察结果 中心体发出星射线，染色体散乱排列 细胞中部凹陷 细胞中部形成了细胞板 细胞两极发出纺锤丝，染色体散乱排列
A．1、2 B．2、4 C．4、5 D．5、2
18．细胞周期包括分裂间期和分裂期。在下列实践中哪些是依据分裂间期相关原理 （ ）
①作物的诱变育种 ②肿瘤的某些药物治疗 ③植物的组织培养 ④多倍体育种
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
19．细胞分化的主要机制是 （ ）
A．由于遗传物质的改变 B．由于基因的重组C．转录水平的控制 D．翻译水平的控制
20．下列说法正确的是 （ ）
A．细胞衰老是特殊的细胞分化 B．细胞凋亡是急性的，细胞坏死是慢性的
C．原癌基因和抑癌基因普遍存在于人和动物的染色体上
D．人在胚胎时期细胞分裂和生长旺盛，没有细胞的死亡
21．（多选）下列有关有丝分裂的说法如右图正确的是 （ ）
A．在有丝分裂过程中，因纵坐标含义不同可表示两种变化
B．如表示有丝分裂全过程，则c→d发生在有丝分裂的末期
C．c→d可表示着丝点一分为二，姐妹染色单体分离
D．e点时的细胞数目是a点时的两倍
22．（多选）下列关于癌细胞产生原因的叙述，正确的是 （ ）
A．原癌基因被激活 B．正常状态下，原癌基因处于抑制状态
C．是由于机体中至少一个细胞发生了多个基因突变的结果
D．一旦细胞的正常调节过程受阻，就必能使致癌基因转变成激活状态
23．（多选）a和b是属于同一生物体内的两个细胞，通过对其核DNA分子含量的测定发现，a细胞中的DNA含量是b细胞的两倍，下列解释正确的是 （ ）
A．a处于有丝分裂前期，b可能刚好完成有丝分裂
B．a是正常的体细胞，b处于减数第一次分裂结束时
C．a处于有丝分裂的后期，b处于有丝分裂的前期
D．a处于有丝分裂中中心体相互分离时，b处于减数分裂过程中着丝点一分为二时
24．（ 多选）下图表示一个细胞进行细胞分裂过程中，细胞核内染色体数目及染色体上的DNA数目的变化，下列叙述错误的是 （ ）
A．图中实线也可表示整个细胞中DNA的数量变化
B．图中两曲线重叠的各段所在时期，每条染色体都不含染色单体
C．人体内CE段、IJ段和KL段细胞中染色体形态均为23种
D．在BC段和HI段都可能发生基因突变，且突变基因都可能传给后代
25.(多选）人体骨髓中的造血干细胞在体内环境下能分裂分化形成红细胞、白细胞和血小板。现在科学研究发现，在体外一定条件下培养造血干细胞，它可以分裂分化形成神经细胞。下列有关的叙述中，正确的是 （ ）
A．三种血细胞的分化形成是基因差异性表达的结果
B．只有造血干细胞具有控制神经细胞性状的基因
C．细胞的分裂分化除受基因的控制外还受到细胞环境的影响
D．造血干细胞有细胞周期，成熟的红细胞没有细胞周期
26．（多选）“细胞编程性死亡”的学说认为，生物在发育过程中受到基因控制，许多细胞会正常地走向死亡。因此，下列属于这种细胞死亡现象的是 （ ）
A．女性月经期子宫内膜的脱落 B．人胚胎时期出现的尾的消失
C．寄生细胞因病毒的复制释放而消失 D．花冠在传粉后凋谢
27．癌症是威胁人类的最严重的疾病之一，它是由携带遗传信息的DNA发生病理变化而引起的疾病。在人的正常细胞中，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；抑癌基因的产物会在细胞周期的特定时期阻止细胞周期的进程。
环境中的致癌因子可能通过改变正常细胞中遗传物质的结构或功能使其变为癌细胞。癌细胞具有扩散性和浸润性，通过一定途径转移至身体的其他部位并增殖，这是癌症引起死亡的主要原因。
年老体衰的人细胞发生癌变后，癌细胞特别容易冲破细胞识别作用，逃避机体的免疫监视，所以易患癌症的大多为老年人。
请根据上述材料回答：
（1）环境中的致癌因子会改变正常细胞中的遗传物质，使其产生变异。变异的来源可能是
。
（2）癌细胞的特点之一是在适宜的条件下，能够无限增殖。从该特点看，致癌因子改变的基因是 。癌细胞的特点之二是具有扩散性，原因是 。
（3）老年人易患癌症的原因可能是 能力降低，导致机体无法识别并杀死癌变的细胞。
28．对某生物体细胞的细胞核中的DNA含量进行测定，在细胞周期中每个细胞核或细胞中DNA含量的变化曲线如图所示，纵坐标为每2个核或细胞中DNA相对量，横坐标为细胞周期，请回答下列问题：
(1)图中A—B表示，此期的主要特征是　　　　 。
(2)图中B—C表示有丝分裂前期，此期的染色体、染色单体和DNA数目之比为　　　　　。
(3)观察染色体形态和数目的最好时期在[ ]一[ ]之间。
(4)染色单体形成在[ ]一[ ]之间，消失在[ ]一[ ]之间。
(5)CD与DE时期的染色体数目之比为　　　　　　，DNA数目之比为　　　　　　。
29．阅读、分析下列材料，并结合你所学的知识回答问题：
细胞衰老是一种正常的生命现象。科学家提出的“端粒学说”阐述了细胞衰老的某些可能的机制。端粒是染色体末端的一种特殊结构，其DNA末端含有由简单的串联重复序列（如-TTAGGG-）组成的单链突出段，它们在细胞分裂时不能被完全复制，因而随分裂次数的增加而缩短，除非有端粒酶的存在。端粒酶由RNA和蛋白质组成，其RNA含有与端粒DNA重复序列互补的一个片段（如-AAUCCC-），是合成端粒DNA的模板；其蛋白质催化端粒DNA的合成，催化的一种机制如下图。研究表明：如果细胞中不存在端粒酶的活性，染色体将随每次分裂而变得越来越短，而且由于细胞的后代因必需基因的丢失，最终死亡。培养中少数变得长生不老的癌细胞表现出有活性的端粒酶和稳定长度的端粒。
（1）图中“聚合”过程需要 种脱氧核苷酸。端粒酶中，蛋白质成分的功能类似于 （酶）。
（2）正常体细胞中没有端粒酶的活性，你认为新复制出的DNA与亲代DNA完全相同吗？ 。体外培养正常成纤维细胞，细胞中的端粒长度与细胞增殖能力呈 关系。
（3）从材料分析可知，正常体细胞不断走向衰老的生理学原因是 。
（4）依据“端粒学说”，请提出一种可以抗肿瘤药物的作用机制。 。
30、 在减数分裂中每对同源染色体配对形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交换。实验表明，交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。图39一1是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂交换的示意图，其中D和d, E和e ，F和f表示某对同源染
色体上的三对等位基因。
图39一1交换过程示意图（左：交换前的染色体；右：交换后的染色体）
（1）请问该细胞在发生有丝分裂交换后，产生几种基因型的子代表皮细胞？并分别写出基因型。
（2）如不考虑该生物在产生配子时发生的交换，那么该生物产生的配子有几种基因型？写出基因型。
（3）如果图39一1是该生物的精原细胞在产生精细胞时发生减数分裂交换后的结果，请问由它产生的配子类型有几种？写出基因型。
（4）如果细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换，你认为哪一种分裂方式对于遗传多样性的贡献更大？为什么？
能力训练参考答案
1—5 CCBBA 6—10CABDB 11—15DCACC 16—20 CDACC
21ACD 22ABC 23AD 24AC 25ACD 26ABD
27。（1）基因突变 （2）原癌基因和抑癌基因 癌细胞表面的糖蛋白减少，从而使癌细胞之间的黏着性降低 （3） 细胞免疫
28。（1）DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 （2）1：2：2 （3） C D （4）A B；D E
（5）1：2 1：1
29。（1）3 逆转录酶 （2）不相同 正相关 （3）端粒酶活性的丧失 （4）抑制端粒酶基因的表达（或剔除端粒酶基因，或抑制端粒酶的活性）（只要合理）
30。（1）2种或1种（有2种可能，一种可能出现2种基因型，一种可能出现1种基因型）。DdEeFF和DdEeff或DdEeFf。（不考虑字母顺序）
若答案为：有2种可能，每种可能出现2种基因型，基因型写为DEF/deF和DEf/def或DEF/def和DEf/deF，才给分。提供这种答案是考虑到考生可能运用了基因在染色体上的位置效应知识回答该问题。
（2）2种。DEF和def。（不考虑字母顺序）
（3）4种。DEF、DEf、deF、def。（不考虑字母顺序）
（4）减数分裂的贡献更大。因为减数分裂所产生的重组配子能遗传到下一代，而有丝分裂产生的细胞只是对个体的局部有影响。
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a b c 丙
数量（个）
a b c 乙
数量（个）
a b c 甲
数量（个）
b c
h
0 细胞周期
DNA含量
f g
d e
4N
a
2N
d e
b c
a
时间
M N
K L P Q
I J
D G H
含量
2N
4N
0 （设一个正常体细胞中的染色体数目为2N ） 时间
A B
C E F
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