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第4节 细胞的癌变
知识点一、癌细胞及其主要特征
1．癌细胞概念的理解
有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，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。
抓住概念中3个关键点：致癌因子的作用、遗传物质发生变化、恶性增殖细胞的产生。
2．癌细胞的主要特征
与正常细胞相比，癌细胞具有以下特征：
(1)恶性增殖的“不死细胞”
在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖。在人的一生中，体细胞一般能够分裂50～60次，而癌细胞却不受限制，它们迅速地生长、分裂、无限增殖。
(2)形态显著改变的“变态细胞”
癌细胞的形态结构发生显著变化。例如，体外培养的正常的成纤维细胞呈扁平梭形，当这种细胞转变成癌细胞后就变成球形了。
(3)黏着性降低的“扩散细胞”
癌细胞的表面发生了变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移形成肿块，癌细胞之间无接触抑制现象。
3．概念辨析：肿瘤与癌
(1)肿瘤：机体某些细胞的细胞与其他细胞生长不协调，表现为病理性异常增生的一个不正常的细胞块，医学上称为肿瘤。
(2)肿瘤与癌的关系
根据肿瘤对人体危害程度的不同，可以分为良性肿瘤和恶性肿瘤。
①良性肿瘤：生长缓慢，不转移，逐渐增长时仅是压迫周围细胞。
②恶性肿瘤：生长迅速，易转移，可以向周围扩散，破坏周围细胞。恶性肿瘤又叫癌肿或癌瘤，人们习惯上称为“癌症”。
知识点二、细胞癌变的原因
1．外因
(1)物理致癌因子
主要指辐射，如紫外线、X射线等。例如氟氯碳化合物的排放，使大气平流层中臭氧层变薄，照到地面的紫外线增强，使全球皮肤癌患者增加。
(2)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、烯环烃、亚硝胺、黄曲霉毒素等都是化学致癌因子。吸烟是人体摄入化学致癌物的主要途径之一，从香烟的烟雾中可分离出20多种化学致癌因子。
(3)病毒致癌因子
是指能使细胞发生癌变的病毒。致癌病毒能够引起细胞发生癌变，主要是因为它们含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列。它们通过感染人的细胞后，将其基因组整合进入人的基因组中，从而诱发人的细胞癌变，如Rous肉瘤病毒等。
2．发生癌变的自身原因——内因
(1)原癌基因和抑癌基因的突变
人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：原癌基因和抑癌基因。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；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
(2)癌变的本质：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。
(3)癌变的机理
正常细胞癌细胞癌变
知识点三 癌症的预防和治疗
1．预防
(1)在个人日常生活中远离致癌因子
在诱发癌症的因素中，吸烟和不健康的饮食是诱发癌症的最主要的两大因素。因此，为了防止细胞癌变，应远离烟草，养成健康的饮食习惯，少食肥肉和油炸食品，多吃水果蔬菜和谷物。另外还要尽量避免接触物理的、化学的和病毒的各种致癌因子。
(2)增强体质，保持健康的心态，养成良好的生活习惯
癌症的发生与心理状态有一定的关系。如果性格过于孤僻、经常压抑自己的情绪、不乐于与人交流，就会影响神经系统和内分泌系统的调节功能，增加癌症发生的可能性。
2．治疗
(1)当癌症被发现但还未扩散时，及早实施外科手术，切除肿瘤。如果癌细胞已扩散或不能彻底切除肿瘤，应采取放疗或化疗。放疗就是通过射线破坏癌细胞，化疗就是通过药物杀死癌细胞。
(2)新的治疗癌症的方法有：使用干扰素，使用调控细胞周期的药物，还有基因治疗等。
(3)我国对肿瘤的治疗和预防，采取早发现、早诊断和早治疗相结合的综合防治措施。医学专家还针对我国国情提出了“肿瘤的三级预防”策略：一级预防是防止和消除环境污
染；二级预防是防止致癌物的影响；三级预防是高危人群早期检出。工作
【例1】 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：
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
(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细胞，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：
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：_________________________________________________。
(3)请根据上述内容，提出一种治疗癌症的新思路：________________________________
________________________________________________________________________。
易错点提示 探究端粒酶与细胞癌变的关系应遵循对照原则和单一变量原则。
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增多，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细胞。
(2)进行实验验证某结论的正确性时，必须要有相关的对照。要探究端粒酶与细胞癌变的关系，就应将癌细胞分为两组，其中一组加入端粒酶抑制剂，另一组不加，在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记录并预测结果及分析 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(连续分裂)有关；A组仍然无限增殖，说明端粒酶与细胞癌变(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)
本题提供的信息有：①细胞在体外培养的生长曲线，②癌细胞能侵袭周围正常细胞，③端粒酶活性的有无与细胞增殖代数的关系。解答此题时，①应先回忆癌细胞的突出特征有哪些，然后根据题目所提供的信息再作答；②关于探究端粒酶与细胞癌变的关系，应遵循对照和单一变量的原则来设计实验过程和预测所有可能的实验结果。
【例2】 癌细胞与正常细胞相比，数量可能大量增加的是( )
A．中心体 B．内质网
C．核糖体 D．高尔基体
易错点提示 细胞结构的主要有机成分是蛋白质，癌细胞的特点是无限增殖，就是不断进行有丝分裂，因而需要核糖体合成大量蛋白质。
解析 癌细胞进行旺盛的分裂需要大量的蛋白质，因此核糖体数量增加。
答案 C
癌细胞与正常细胞相比发生了许多变化：如能够无限增殖、形态结构发生了改变、细胞表面发生了变化等。
1．下列细胞可能癌变的是( )
A．游离细胞的形态改变
B．核增大，染色加深
C．膜的通透性增大，运输功能降低
D．酶的活性降低
答案 A
2．一个患有原发性胃癌的病人，体检时发现肝部也有癌细胞，这是因为( )
A．癌细胞能无限增殖
B．胃部癌细胞形态结构发生变化
C．癌细胞能够分散和转移
D．癌细胞膜表面产生新的膜抗原
答案 C
解析 癌细胞由胃部转移到了肝部。
3．下列有关细胞癌变的叙述中，错误的是( )
A．癌细胞间的黏着性较正常细胞的大
B．特定因素激活体内原癌基因导致产生癌细胞
C．癌细胞失去最高分裂次数的限制
D．细胞的畸形分化可能导致癌细胞的产生
答案 A
解析 癌细胞间的黏着性较正常细胞的小，导致癌细胞易分散和转移。
4．英国食品标准局在英国一家知名的超市连锁店出售的鲑鱼体内发现一种名为“孔雀石绿”的成分。孔雀石绿是一种带有金属光泽的绿色结晶体，具有致癌、致突变等副作用。由此可推知孔雀石绿最有可能属于( )
A．物理致癌因子 B．化学致癌因子
C．病毒致癌因子 D．以上都不是
答案 B
5．下列关于癌症病因的叙述，错误的是( )
A．长期接触放射性物质，如电离辐射、X射线等
B．长期接触一些有毒的化学物质，如砷、苯等
C．由遗传因素决定，不受其他条件影响
D．由引起癌变的病毒引起
答案 C
一、癌细胞及其主要特征
1．癌细胞的主要特征
(1)恶性增殖的“不死细胞”；
(2)形态显著改变的“变态细胞”；
(3)黏着性降低的“扩散细胞”。
2．肿瘤与癌
(1)良性肿瘤
(2)恶性肿瘤
二、细胞癌变的原因
1．外因
(1)物理致癌因子
(2)化学致癌因子
(3)病毒致癌因子
2．内因：原癌基因和抑癌基因的突变
(1)原癌基因和抑癌基因
(2)癌变的机理
正常细胞癌细胞癌变
三、癌症的预防和治疗
1．预防
(1)在个人日常生活中远离致癌因子。
(2)增强体质，保持健康的心态，养成良好的生活习惯。
2．治疗
(1)当癌症被发现但还未扩散时，及早实施外科手术，切除肿瘤。
(2)我国对肿瘤的治疗和预防，采取早发现、早诊断和早治疗相结合的综合防治措施。
(3)新的治疗癌症的方法有：使用干扰素，使用调控细胞周期的药物，以及基因治疗等。
1．癌细胞与正常细胞相比，与RNA和DNA合成有关的酶的活性显著增加，相应地，核酸的分解速率明显降低。这与癌细胞所具有的哪种特征有关( )
A．能够无限增殖
B．细胞呈球形
C．细胞彼此间的黏着性减小
D．细胞呼吸以无氧呼吸为主
答案 A
解析 与RNA和DNA合成有关的酶的活性显著增强，说明核酸的合成大量增加即癌细胞的分裂能力极强。癌细胞的形态结构发生显著变化，但与核酸酶活性显著增加无直接关系。癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间黏着性降低，导致易于在体内转移。癌细胞与正常细胞相同，细胞呼吸均以有氧呼吸为主。
2．人和动物细胞的染色体上普遍存在着原癌基因，但是大多数人不患癌症，而只有少数人患癌症，其原因是( )
A．在正常情况下，原癌基因处于受抑制状态
B．原癌基因不能被激活
C．癌细胞是细胞畸形分化造成的
D．大多数人体内没有原癌基因
答案 A
解析 人和动物细胞的染色体上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，如果由于某种原因，如紫外线、化学药物等刺激下，使原癌基因本身发生改变，就有可能使原癌基因从抑制状态转变成激活状态，从而使正常的细胞发生了癌变，成为癌细胞。
3．下列各项中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
答案 D
解析 电离辐射、X射线、紫外线都可以致癌，但它们是物理致癌因子。苯是有机化合物，也可以致癌，因此苯是化学致癌因子。
4．健康的生活方式有利于预防癌症，下列做法正确的是( )
A．经常食用烧烤的食品
B．夏天应尽可能延长日光浴时间
C．多吃蔬菜水果，少吃罐头
D．煤焦油含量低的香烟不会诱发癌症
答案 C
解析 本题考查癌症的预防知识，应尽量远离致癌因子。发霉的、熏制的、烧烤的以及高脂肪的食品中可能含有致癌物质，如黄曲霉素、亚硝酸盐等，香烟中的煤焦油等是化学致癌物质。夏天日光浴时间不能过长，因紫外线辐射过强，而紫外线是物理致癌因子。
5．癌症是癌细胞在机体内恶性增殖形成恶性肿瘤及其相关症状的一种疾病，下列关于癌症的叙述不正确的是( )
A．癌症是正常细胞的原癌基因被致癌因子激活所产生的
B．由于癌细胞易分散和转移，所以手术摘除癌肿的患者仍有复发的可能
C．对手术治疗后的癌症患者进行放疗和化疗是为了杀死患者体内残余的癌细胞
D．从媒体广告上看，有的治癌药物的药效在95%以上，因而癌症的治疗并不困难
答案 D
解析 就癌细胞的形成和特征来看，A、B、C都是正确的，由于癌细胞易于扩散和转移，手术摘除肿瘤的患者，其原来肿瘤周围的淋巴液中也存在残余癌细胞，并且癌细胞不受机体的调控，易于恶性增殖。目前对癌症的治疗有一定进展，但并无特效药。
一、选择题
1．下图是四种人体细胞的培养结果，图中所示细胞最可能是癌细胞的是( )
答案 D
解析 癌细胞之间无接触抑制现象。
2．癌症是严重威胁人类健康的疾病之一。引起细胞癌变的内在因素是( )
A．细胞中酪氨酸酶活性降低
B．致癌因子激活原癌基因
C．长期受到电离辐射或X射线照射
D．霉变或熏制食物中所含有的致癌物质
答案 B
解析 正常细胞的原癌基因被激活以后，细胞就发生转化，引起癌变，这是细胞癌变的内在因素。
3．下列有关细胞癌变的叙述，错误的是( )
A．细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少
B．癌症病人的染色体上无抑癌基因
C．经常食用腌熏制品易导致细胞的癌变
D．癌症的发生与个人的身心状况有关
答案 B
解析 正常细胞中，原癌基因和抑癌基因都存在，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，抑癌基因主要是抑制细胞不正常的增殖。当由于某种原因使原癌基因激活或抑癌基因失活时，都有可能导致癌变。
4．原癌基因( )
A．普遍存在于人和动物的染色体上
B．仅存在于健康人的染色体上
C．仅存在于被致癌病毒感染但尚未发病者的染色体上
D．仅存在于癌症患者的染色体上
答案 A
解析 人和动物细胞的染色体本来就存在着与癌有关的基因。
5．ALV是一种病毒，不包含具有致癌特性的癌基因。在检查感染了该病毒的鸡的癌细胞时，发现所有癌细胞DNA的特定部位都插入了ALV的DNA。ALV是导致细胞癌变的( )
A．物理致癌因子 B．生物致癌因子
C．化学致癌因子 D．A、B、C三项都是
答案 B
6．在不断增长的癌细胞中，癌细胞( )
A．通过减数分裂不断增殖
B．都有染色单体
C．都能合成蛋白质
D．DNA量都相等
答案 C
解析 与正常细胞相比，癌细胞具有以下特点：①在适宜的条件下，能够无限增殖；②形态结构发生显著变化；③表面发生变化(膜表面的糖蛋白等含量减少)。癌细胞的增殖是有丝分裂，染色单体是分裂前期、中期出现的结构。在有丝分裂的不同时期，其细胞中的DNA含量不相等，但每个细胞都能合成蛋白质。
7．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个体的衰老
B．体内正常细胞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．不正常分化可产生癌细胞，促进细胞凋亡可以治疗癌症
答案 C
解析 个体衰老和细胞衰老并不是同步的，细胞的衰老在个体的一生中随时可以发生。细胞全能性的实现就是要发育成一个完整的生物体，如果没有细胞分化是不能形成不同的细胞的，也就无法形成新个体。
8．“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。以下说法错误的是( )
A．癌细胞最可能发生于高频率分裂的细胞，如器官的上皮细胞
B．癌细胞与正常细胞相比不受密度制约因素的限制而不断分裂和生长，无正常细胞的接触抑制现象
C．据图可知，最初给药后两类细胞数量都明显减少，然后又回升，而每次给药后癌细胞回升量少于正常细胞
D．据图可知为了使癌细胞得到更有效的控制，可以在化疗过程中加大给药剂量或缩短给药周期，而且不会引起较强的副作用
答案 D
解析 癌细胞具有无限增殖的特点，故A、B正确。由图可知，每次给药后两类细胞数目都明显减少，说明药物对正常细胞也有杀伤作用，但正常细胞经过一定时间后，回升数量多于癌细胞，有利于机体细胞的修复，故C对。若大剂量给药或缩短给药周期，对正常细胞杀伤量过大，或者不能有足够时间恢复，就会造成机体细胞器官损伤，引起强大的副作用。
9．日常生活中致癌因子很多，像吸烟时烟草燃烧的烟雾、工厂的煤烟、放射性物质等，尽管从整体而言，癌症的发病率并不高，但老年人易患癌症，这说明了( )
A．年轻人新陈代谢旺盛，抵抗力强
B．年轻人没有原癌基因和抑癌基因
C．细胞的癌变是一个累积效应
D．致癌因子对不同的人作用不同
答案 C
解析 癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变所致，大量病例分析表明，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少有一个细胞中的5～6个基因突变，才能表现癌症特征。
10．下列有关细胞凋亡、坏死与癌变的说法，正确的是( )
A．细胞凋亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制
B．细胞坏死，代谢停止；细胞癌变，代谢增强
C．细胞坏死，膜通透性降低；细胞癌变，膜黏着性增强
D．细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短
答案 B
二、非选择题
11．2001年诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家。这三位科学家发现了调控细胞周期的一系列基因，以及相关的酶和蛋白质。这项工作对肿瘤研究等领域产生了重大影响。请回答下列问题：
(1)同种生物不同类型细胞之间的细胞周期持续时间有差异。测定某种细胞的细胞周期持续时间长短时，通常需要考虑温度因素。这是因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)有人称恶性肿瘤为细胞周期病，其根据是调控细胞周期的基因在________期发生突变，导致细胞周期失控，癌细胞无限增殖。
(3)治疗恶性肿瘤的途径之一，是用药物抑制________________________的合成，从而将癌细胞的细胞周期阻断在分裂间期。如用药物抑制纺锤体的形成，则癌细胞的细胞周期将阻断在________期。
答案 (1)细胞周期受酶的影响，酶的活性受温度的影响 (2)间 (3)DNA的复制和有关蛋白质 分裂
解析 本题以诺贝尔奖成果为问题的“切入点”，但知识的“落点”仍是细胞分裂。癌细胞的主要特点是只要营养条件满足便可无限增殖连续分裂。通过抑制DNA复制和蛋白质合成可使细胞分裂进程停留在间期；而抑制纺锤体的形成，则可将细胞周期阻断在分裂期。
12．“苏丹红I”是一种红色的工业合成染色剂，用于溶剂、油、蜡、汽油增色以及鞋、地板等的增光。全球多数国家都禁止将其用于食品生产。科学家通过实验发现“苏丹红I”会导致鼠类患癌，它在人类肝细胞研究中，也显现出可能致癌的特性。
请设计实验探究苏丹红I是否能诱导大鼠肝癌的发生。
(1)实验材料和用具：大鼠若干只；普通饲料；三种不同剂量的苏丹红I溶液A、B、C(分别为低、中、高浓度)；其他所需条件均满足。
(2)实验方法步骤(请简要写出)
①选取_____________________________________________________
的大鼠若干，随机平均分成________组，并编号甲、乙、丙、丁，分别饲养。
②分组分类处理，填写下表(“√”表示添加)
甲
乙
丙
丁
③将四组置于________________分笼饲养，定期测量体重，注意观察记录。
④两年后，检查大鼠的健康状况，统计各组大鼠肝癌的发生率。
(3)结果预测与分析(至少写出三种情况)。
答案 (2)①相同性别，身体健康，发育正常，体重相当 4
②
普通饲料 苏丹红I溶液
甲 √ A
乙 √ B
丙 √ C
丁 √ 等量水
③相同环境条件下
(3)结果预测与分析
大鼠体重比较 结论
甲、乙、丙、丁各组大鼠体重相当 添加不同剂量的苏丹红I对大
鼠的健康无不良影响
丁>甲>乙>丙 添加苏丹红I对大鼠的健康不利，且剂量越大越有害
丁>甲＝乙＝丙 添加苏丹红I对大鼠的健康不利，但和苏丹红Ⅰ的剂量无关
(其他有关生理状况分析合理均可)
知识点一、癌细胞及其主要特征
知识点二、细胞癌变的原因
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第3节 细胞的衰老和凋亡
知识点一、细胞衰老
1．特征
(1)一大：细胞核变大，染色质固缩、染色加深。
(2)二小：细胞内水分减少，体积变小。
(3)一多：细胞内色素增多。
(4)三低：酶活性降低，膜运输功能降低，代谢速率减慢。
2．原因
(1)自由基学说：生物体内产生的自由基能攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。如细胞膜上的磷脂分子和蛋白质、核内DNA等。因此可以破坏生物膜，也可引起基因突变，使蛋白质活性下降，细胞发生衰老。
(2)端粒学说：端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸，使正常基因的DNA序列受到损伤，使细胞活动异常。
3．个体衰老与细胞衰老的辨析
生物种类 关系
单细胞生物 细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
多细胞生物 (1)细胞水平：生物体内的细胞不断更新，既存在幼嫩的细胞，同时也存在衰老或走向死亡状态的细胞(2)个体水平：个体衰老过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
【提醒】 多细胞的生物个体是由很多个细胞构成的，单个细胞的生命活动无法代表整个生物体的活动状态。
知识点二、细胞凋亡
1．细胞凋亡的概念
细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。所以也常常被称为细胞编程性死亡。
2．细胞凋亡与细胞坏死的辨析
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系 主要由凋亡相关基因引起 和基因无关
细胞膜的变化 内陷 破裂
形态变化 细胞变圆，与周围细胞脱离 细胞外型不规则变化
细胞结构变化 核染色质凝集，细胞分为一个个小体(凋亡小体) 溶酶体破坏，胞浆外溢
影响因素 温和刺激或药物作用 剧烈的刺激和损伤引起
对机体的影响 生理过程，为正常的死亡过程，属于生理性变化 属于病理性变化，易引起机体炎症
3.意义
对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰起着非常重要的作用。具体表现在：
(1)消除多余细胞。在胚胎发育至某阶段时，特定区域的细胞(群)就会发生自然凋亡，清除这些“多余”的细胞，有利于器官的发生。人的肢体发育中，早期的手和足形似浆板，只有当某些多余细胞凋亡后，才能形成正常的指或趾。
(2)清除无用细胞。如蝌蚪变成青蛙时，尾细胞的凋亡退化。
(3)清除发育不正常的细胞。
(4)清除有害细胞。如某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞可以通过细胞凋亡的方式清除，作为自身的一种保护机制。
(5)清除已完成正常使命的衰老细胞。有序的细胞编程性死亡现象是维持个体正常生理活动及功能表达所需要的。
(6)维持器官和组织的细胞数目相对平衡。细胞凋亡是与细胞增殖相反的过程。两者既对立又统一，相互协调，有条不紊。细胞增生低下或凋亡过盛，会引起器官萎缩；肿瘤发生
既与细胞增殖过度有关，又与细胞凋亡不足有关。
【例1】 关于细胞衰老的说法，错误的是( )
A．人一生中，体细胞分裂50～60次，因而各种细胞寿命一样
B．机体内能保持具有不断分裂能力的细胞寿命较长
C．生物体内随时有大量细胞衰老死亡，同时又有大量新增殖的细胞代替它们
D．衰老死亡是细胞遗传程序所决定的正常生命现象
解析 同一个个体内不同组织的细胞分化程度不同，细胞的寿命也不同。有的细胞不完全分化，如表皮生发层的细胞、骨髓的造血干细胞等，可以不断分裂，这样的细胞寿命较长。有的细胞高度分化，如神经细胞、肾细胞等，这样的细胞在生物体内不再继续分裂，寿命相对较短。细胞衰老是正常的生命现象。
答案 A
虽然细胞衰老与个体衰老不同，但个体的衰老是由细胞衰老决定的，衰老的个体内衰老的细胞较多；衰老的控制不仅在细胞内部，同时也与外部环境有密切的关系。良好的外部环境可以延缓细胞的衰老。对人类来说，合理的饮食结构、良好的生活习惯、适当的体育运动和乐观的人生态度等都有益于延缓衰老。
【例2】 下列关于细胞分裂、分化、衰老和死亡的叙述中，正确的是( )
A．细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
B．个体发育过程中细胞的分裂、分化和死亡对于生物体都是有积极意义的
C．细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段
D．多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的
解析 细胞分化是生物个体发育的基础，是基因选择性表达的结果，分化的结果导致细胞的形态和功能各不相同，遗传物质没有发生改变。个体发育过程中细胞的分裂、分化和死亡有利于组织的更新，对于生物体都是有积极意义的。细胞分裂、分化存在于个体发育的整个生命过程中，胚胎发育阶段达到最大限度。
答案 B
分化必须建立在分裂的基础上，即分化必然伴随着分裂，但分裂的细胞不一定分化。分
化程度越高，分裂能力也就越差。
1．细胞一生要依次经过几个阶段( )
A．未分化、分化、衰老、死亡 B．分化、衰老、未分化、死亡
C．衰老、分化、未分化、死亡 D．分化、未分化、衰老、死亡
答案 A
2．下列说法错误的是( )
A．对草履虫来说，细胞的衰老就是个体的衰老
B．从总体上看，多细胞生物衰老的过程，也就是组成个体的细胞普遍衰老的过程
C．多细胞生物体内的细胞，总有一部分处于衰老或走向死亡的状态
D．在衰老的生物体内，没有细胞增殖
答案 D
3．下列不属于细胞凋亡实例的是( )
A．人的胚胎时期出现的尾的消失
B．皮肤角质层细胞因角质物质大量积累导致正常代谢活动受损而死亡
C．艾滋病病人的T淋巴细胞被自动消除
D．女性月经子宫内膜的脱落
答案 C
4．细胞凋亡的生理意义不包括( )
A．清除体内多余、无用的细胞
B．清除体内衰老、病变的细胞
C．维持组织器官中细胞数目的相对稳定
D．维持细胞和生物体的正常衰老过程
答案 D
5．利用生物学知识简要解释下列生物学现象。
(1)将蝌蚪眼晴移植到其尾部，眼睛没有随尾部的消失而消失：___________________________________________________________________。
(2)五角枫和悬铃木等植物的叶片在发育过程中形成了五个角：________________________________________________________________________。
(3)人体受到艾滋病病毒感染后，T细胞减少，免疫能力下降：________________________________________________________________________。
答案 (1)细胞的凋亡不会影响到其周围组织细胞，而是各自独立进行的
(2)叶片中的边缘分生组织在特定部位发生了细胞凋亡
(3)艾滋病病毒侵染T细胞，促使T细胞死亡。
一、细胞衰老
1．细胞衰老的特征：一大、二小、一多、三低。
2．原因
(1)自由基学说
(2)端粒学说
3．个体衰老与细胞衰老
二、细胞凋亡
1．细胞凋亡的过程
(1)凋亡的开始
(2)凋亡小体的形成
(3)细胞的解体
2．细胞凋亡与细胞坏死
1．下列有关细胞衰老主要特征的描述，属于结构改变并且错误的是( )
A．细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
B．细胞核体积增大，染色质收缩
C．核孔是离子、小分子等的运输通道
D．人的衰老细胞体积变大
答案 D
解析 A项描述的是细胞功能的改变；B项是有关细胞结构改变的正确描述；C项描述的不是衰老细胞的特征，而是细胞核核孔的作用，描述也是错误的；只有D项是关于细胞结构改变的错误描述。正确的描述应为衰老的细胞水分减少，细胞萎缩，体积变小。
2．细胞衰老是一种正常的生命现象。人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是( )
A．细胞内有些酶的活性降低
B．细胞内色素减少
C．细胞内水分减少
D．细胞内呼吸速度减慢
答案 B
解析 细胞的衰老主要有以下特征：①衰老细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速度减慢；②衰老的细胞内，有些酶的活性降低；③细胞内的色素会随细胞衰老而逐渐积累；④衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深；⑤细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低。
3．下列哪项不是细胞凋亡的意义( )
A．细胞凋亡是生物体正常发育的基础
B．细胞凋亡可维持细胞中细胞数目的相对平衡
C．细胞凋亡是机体对外界刺激的反应
D．细胞凋亡是机体的自我保护机制
答案 C
解析 细胞凋亡是细胞正常发育的必需过程，它可以清除多余的、无用的细胞，有利于器官的形态发育，也可以和细胞增殖一起共同维持细胞细胞的相对稳定；细胞凋亡可以清除生物体内的病变细胞；细胞凋亡是由基因控制的，按照一定程序发生的，细胞自行死亡的生
理过程，不是对外界刺激的一种反应。
一、选择题
1．下列关于细胞衰老的叙述中，错误的是( )
A．细胞的衰老是一种正常的生命现象
B．衰老细胞的体积缩小，核体积增大
C．衰老细胞中，物质的交流和信息的传递速度减慢
D．衰老细胞的新陈代谢加快，导致脂褐素等色素的大量积存
答案 D
2．下列不属于细胞凋亡实例的是( )
A．蝌蚪长到一定程度后尾巴消失
B．人皮肤表皮细胞的脱落
C．白细胞吞噬过多的细菌导致死亡
D．脑细胞因缺血而死亡
答案 D
3．香烟中含有大量的有毒物质，如尼古丁等，会造成吸烟者肺部细胞的死亡。这种细胞死亡过程属于细胞的( )
A．生理性死亡 B．病理性死亡
C．正常性死亡 D．程序性死亡
答案 B
4．细胞衰老的原因中，被大家普遍接受的是( )
①生物生命活动中产生了大量自由基造成的 ②细胞中的营养物质无法正常供应造成的 ③细胞中产生的代谢废物大量积累所致 ④染色体上的端粒不断被“截短”造成的
A．①③ B．②④ C．①④ D．①③④
答案 C
5．下列对细胞凋亡的叙述和理解，不正确的是( )
A．蝌蚪在变态期，尾部细胞将发生凋亡，从而使其能转变成正常的成体蛙
B．细胞的凋亡有助于消除体内衰老的细胞
C．细胞凋亡是由致病因子引发的急性损伤，能引起细胞破裂，导致炎症反应
D．细胞凋亡的特征是散布的、逐个地从正常细胞中死亡和消失，机体无炎症反应
答案 C
解析 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，受到严格的遗传机制决定的程序性调控。细胞凋亡并非是由致病因子引发的，故C错误。
6．对于多细胞生物而言，下列有关细胞生命历程的说法，正确的是( )
A．细胞分化导致细胞中的遗传物质发生改变
B．细胞癌变是所有细胞都要经历的一个阶段
C．细胞衰老时细胞呼吸的速率减慢
D．细胞死亡是细胞癌变的结果
答案 C
解析 细胞分化中发生稳定性差异的是细胞的形态、结构和生理功能，细胞的遗传物质不发生改变。细胞癌变并非是细胞的正常生命活动，细胞的一生经历的是未分化、分化、衰老和凋亡。细胞的凋亡是细胞的程序性死亡，是由基因控制的，而癌变后的细胞是“不死的细胞”，能无限增殖。
7．关于个体衰老与细胞衰老的关系，下列说法正确的是( )
A．细胞的衰老就是个体的衰老
B．衰老的生物体内，细胞都处于衰老状态
C．年幼的生物体内，没有衰老细胞
D．从总体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
答案 D
8．在生物体内寿命比较长的细胞是( )
A．人体内的红细胞
B．人体内的白细胞
C．能够保持继续分裂能力的细胞
D．以上三项都是
答案 C
解析 寿命比较长的细胞是能够保持继续分裂能力的细胞。
9．下列哪些措施能够延缓细胞的衰老( )
①合理的饮食结构 ②良好的生活习惯 ③适当的体育运动 ④乐观的人生态度 ⑤适当的药物维持
A．①②③④ B．①②③⑤
C．①②④⑤ D．①③④⑤
答案 A
10．下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中，错误的是( )
A．细胞凋亡是主动的，细胞坏死是被动的
B．细胞凋亡是生理性的，细胞坏死是病理性的
C．细胞凋亡是由基因控制的，细胞坏死是由外界因素引起的
D．细胞凋亡是急性的，细胞坏死是慢性的
答案 D
解析 A项细胞凋亡是特定基因控制的自杀程序，细胞坏死是强烈的外界因素造成的被动性死亡；B项细胞凋亡是正常的生理性死亡，细胞坏死是外界因素造成细胞损伤引起的病理性死亡；C项细胞凋亡受特定基因控制，又称编程性死亡，细胞坏死是强烈的外界因素造成的；D项细胞凋亡是正常的自然死亡，细胞坏死是意外的急性死亡。
二、非选择题
11．如图是细胞重大生命活动图示，请据图回答下列问题：
(1)图中表示的是 (真核或原核)生物细胞重大生命活动图示。
(2)细胞识别是细胞信号传导的前提，它是通过 实现的，细胞识别的物质基础是该结构上有 。
(3)A、B、C、D中，染色体结构动态变化主要发生在 过程。
(4)图中细胞增殖的主要方式是 。
(5)对图中生物的发育起主要作用的过程是 ，对生物的衰老起主要作用的过程是 。
答案 (1)真核 (2)细胞膜 蛋白质与多糖结合成的糖蛋白 (3)A、C (4)有丝分裂 (5)细胞分化 细胞衰老
12．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1 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2 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3 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，年轻女性细胞依然分裂旺盛。
实验4 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，后者能够旺盛分裂。分析以上实验，回答下列问题：
(1)每个实验可以得出怎样的结论？
①实验1：__________________________________________。
②实验2：________________________________________________________________。
③实验3：_________________________________________________________。
④实验4：_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)影响细胞衰老的内在因素有哪些？
________________________________________________________________________。
(3)实验3的设计是否严密？怎样改进？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 ②、①细胞的分裂能力随着生物体的年龄增大而减弱 ②细胞分裂次数与具体物种的特异性有关，一般来讲，寿命越长的物种体细胞分裂的最高次数越高 ③细胞的衰老速度与年龄和性别有关 ④细胞核是决定细胞衰老的重要因素
(2)物种、年龄、性别、细胞核的变化等
(3)实验设计不严密，应该增加2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，看实验结果，以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
知识点一、细胞衰老
知识点二、细胞凋亡
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