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第4节细胞的癌变1．知识与技能(1)说出癌细胞的主要特征和致癌因子。(2)讨论恶性肿瘤的防治，选择健康的生活方式。2．过程与方法(1)培养学生分析比较的能力。(2)培养学生联系实际灵活运用知识的能力。(3)培养学生网络探究学习的能力。学习目标3．情感态度与价值观(1)通过学习使学生体会生命的运动性、体会内因和外因对生命进程的影响等哲学思想。(2)引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类的健康问题。(3)激发学生的责任感和使命感，激发学生关爱生命的美好情感。一、癌细胞及其主要特征1．有的细胞受到①__________的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行②__________的③__________细胞，这种细胞就是④__________。2．与正常细胞相比，癌细胞具有以下特征：(1)在适宜的条件下，癌细胞能够⑤__________；(2)癌细胞的⑥__________发生显著变化；(3)癌细胞的⑦________发生了变化。由于细胞膜上的⑧________等物质减少，使得癌细胞彼此之间的⑨________显著降低，容易在体内⑩________和⑪________。知识清单二、致癌因子1．致癌因子大致分为三类：⑫__________、⑬__________和⑭__________。2．人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：⑮__________和⑯__________。原癌基因主要负责调节细胞周期，控制⑰__________的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的⑱__________。环境中的致癌因子会损伤细胞中的⑲__________，使原癌基因和抑癌基因发生⑳________，导致正常细胞的○21_________而变成癌细胞。答案：①致癌因子②分裂③恶性增殖④癌细胞⑤无限增殖⑥形态结构⑦表面⑧糖蛋白⑨黏着性⑩分散⑪转移⑫物理致癌因子⑬化学致癌因子⑭病毒致癌因子⑮原癌基因⑯抑癌基因⑰细胞生长和分裂⑱增殖⑲DNA分子⑳突变○21生长和分裂失控难点1癌细胞的概念剖析与癌细胞的主要特征1．癌细胞的概念剖析(1)癌细胞的本质——一种病态细胞。(2)产生原因：受到致癌因子的作用，致癌因子类似于人生病时的致病因子。(3)产生结果：引起细胞内部结构功能的改变，具体来说遗传物质发生变化，细胞不受机体的控制，进行连续分裂。难点互动2．癌细胞的主要特征(1)在适宜条件下，无限增殖。①癌细胞与正常细胞的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50～6045.8～55天海拉宫颈癌细胞22小时无限分裂1951年至今②无限增殖与恶性增殖无限增殖与恶性增殖都是对癌细胞增殖失控的特征描述，这是癌细胞的最主要特征。但二者有区别：恶性增殖是癌细胞在体内的表现，无限增殖则主要是指癌细胞在体外培养的情况。(2)形态结构发生显著变化。(3)细胞表面发生了变化。细胞膜表面的糖蛋白减少→细胞间黏着性降低→细胞容易移动(易扩散、转移)，失去了接触抑制。①接触抑制：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特点，即接触抑制现象。②正常细胞相互接触后，就停止运动和增殖，即有接触抑制现象，而癌细胞失去接触抑制性，即使堆积成群，仍然可以生长，形成多层，如图所示：特别提示：①癌细胞的概念有三个关键点：“致癌因子的作用”“遗传物质发生变化”和“恶性增殖细胞”。②癌细胞特征从三个方面理解：“不死的细胞”、“变态的细胞”和“扩散的细胞”。例1下列叙述中不属于癌细胞特征的是()A．癌细胞在适宜的条件下只能分裂50～60次B．癌细胞能够无限增殖C．癌细胞的形态结构发生了变化D．癌细胞彼此之间的黏着性减小，导致其在机体内易分散和转移答案：A解析：癌细胞与正常细胞相比，它的特征主要有：癌细胞能够无限增殖，因此A项中说癌细胞只能分裂50～60次是错误的。癌细胞的特征还有：癌细胞的形态结构发生了改变；癌细胞的表面也发生了变化，由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在机体内分散和转移。变式训练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。说明癌细胞的分裂能力极强。难点2细胞癌变1．细胞癌变的原因(1)外因—致癌因子①物理致癌因子：主要是辐射，如X射线、γ射线可以引起人类皮肤癌、骨癌、肺癌、白血病等，紫外线辐射和长期日光照射可以引起皮肤癌。②化学致癌因子：种类达数千种。某些无机化合物如石棉、砷化物等均可致癌；有机致癌化合物更多，如联苯胺、苯和含苯并芘的化合物、亚硝胺、黄曲霉毒素等。还有某些抗生素和止痛药以及一些农药均可引起恶性肿瘤。③病毒致癌因子：可能是作为综合病因的一种而参与致癌。现在已经发现的有150多种，如人类鼻咽癌和宫颈癌与EB病毒有关；白血病、肉瘤和何杰金氏病与C病毒有关。(2)内因—基因突变①原癌基因：主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂进程。②抑癌基因：主要阻止细胞不正常的增殖。(3)本质：环境中的致癌因子损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。(4)机理2．癌症的预防(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。3．癌症的诊断和治疗(1)目前诊断癌症的方法：病理切片的显微观察、CT检查、核磁共振、癌基因检测、癌细胞表面糖蛋白测定、癌细胞中核糖体数目测定等。(2)目前治疗癌症的主要手段有手术切除、放疗、化疗和生物治疗，其他有效手段还包括免疫治疗、内分泌治疗、中医中药治疗、热疗等。由于现有各种治疗手段各有其最佳适应症，也各有其不足，所以，为了提高治愈率，应将各种有效手段综合合理运用并有序地进行。例2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。结合所学知识，请分析回答下列问题：(1)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。(2)据图回答化疗过程中正常细胞和癌细胞的数量变化的共同点是______________________；不同点是______________________。(3)为什么癌细胞最可能发生于高频率分裂的组织？(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？答案：(1)间(2)化疗开始时数量都减少，细胞周期相等正常细胞数量下降的幅度小，细胞数目恢复得快；而癌细胞数量下降的幅度大，细胞数目恢复得慢(3)高频率分裂的组织中DNA分子复制的机会多，容易发生突变使细胞发生癌变。(4)因为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，会产生较强的副作用。解析：化疗时采用的烷化剂能够与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，即作用于细胞周期的间期，阻止DNA的复制，达到抑制癌细胞增殖的目的。高频率分裂的组织中DNA分子复制的机会多，容易发生癌变。解答第(2)题应对照曲线图进行。变式训练2癌症是由于细胞癌变引起的，任何人体内都有原癌基因和抑癌基因，受到外界因素的刺激后可能发生基因突变而引起细胞的畸形分化，从而导致细胞的癌变。目前临床上治疗癌症的方法，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。此外，科学家通过对前列腺癌细胞系的研究发现，绿茶中的多酚酶能促进多酚的合成，多酚可减少BCL－XI蛋白的合成，而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用，从而表明绿茶具有抗癌的作用。据以上资料回答下列问题：(1)导致原癌基因和抑癌基因发生突变的外界因素有_________。(2)与正常细胞相比，癌细胞中明显增多的细胞器是(两项)___________________________________________。(3)早期的癌症可以通过切除的方法进行治疗，但是中、晚期就不能用这种方法了，因为癌细胞已经扩散到其他组织中去了，晚期癌细胞容易扩散的原因是___________________________。(4)现某科研单位研制出一种新型药物X，据说对肿瘤有较好的疗效，能起到抑制肿瘤细胞分裂的作用。请你设计一个方案加以验证。写出你所设计的实验步骤：第一步：_____________________________________。第二步：_____________________________________。第三步：_____________________________________。预期结果及结论：①______________________________________________。②_______________________________________________。答案：(1)物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子(2)线粒体、核糖体(其他正确答案也可)(3)癌细胞表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使细胞彼此之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在机体内分散和转移(4)第一步：将相同的细胞培养液分为相等的两份，一份加入药物X，另一份不加，并分别标上甲、乙第二步：将等数量的肿瘤细胞置于两份培养液中第三步：放在相同条件下培养，观察肿瘤细胞的分裂情况预期结果及结论：①如果加入新型药物X实验中的肿瘤细胞停止分裂，而空白对照组中的肿瘤细胞继续分裂，则药物X对肿瘤的治疗有较好的疗效②如果加入新型药物X实验中的肿瘤细胞与空白对照组中的肿瘤细胞一样继续分裂，则药物X对肿瘤的治疗没有疗效，为害人的假药解析：第(1)、(2)、(3)题的解答比较容易，根据所学知识解答即可。第(4)题的设计应作对照实验，观察指标为细胞分裂的状况。食物、营养与癌症的预防美国癌症研究所与世界癌症研究基金研究会邀集了来自8个国家的15名著名营养学、流行病学和肿瘤学专家组成国际专家小组，对1982年以来公开发表的4500多篇文献进行了分析，并撰写了《食物、营养与癌症预防》专题报告。该专题报告指出，合理膳食、经常运动和保持正常体重会使全世界癌症病例减少30%～40%。膳食对患胃癌、结肠癌的危险影响很大，而对其他部位癌症的危险影响甚小。但是，膳食、体力活动和体重似乎对20种不同类型癌症的危险都具有明显的影响。知识拓展当前，全球每年约有1000多万癌症新病例，预计到2020年癌症新病例可增至1470万。专家们认为，如能遵循如下建议，就能使全世界的癌症减少30%～40%：1．主要选择植物性食物，如蔬菜、水果、豆类和粗加工淀粉性主食。2．应避免体重过低或超重。从青年到中年体重增加应限制在每年5千克以内。3．如工作时体力活动较少，每天应从事相当于步行1h的体力活动，每周至少做1h较激烈的运动，这有助于减少某些癌症，尤其是结肠癌的发生。4．每天应吃400～800克水果蔬菜。5．每天应吃600～800克谷类、豆类、根茎类食物，少吃精制糖。6．如果饮酒，男子每天限饮两杯，女子每天限饮一杯。7．如果吃动物蛋白，每天摄取量应低于80g。8．脂肪和油的能量不应超过摄入总能量的30%。9．少吃腌制食物，减少烹调用盐。10．不吃室温下存放过久的食物，因为这种食物易污染上霉菌毒素。11．暂不吃的食物要冷藏，以免腐败变质。12．添加剂、污染物和残留物量水平控制得当，食物和饮料中的这类物质则不会造成健康危害。13．不吃烧焦的食物。少吃在明火上直接烧烤的鱼和肉，少吃熏肉。要用较低的温度烹调鱼和肉。14．不要吸烟或嚼烟。15．如能遵循上述建议，一般无须服用膳食补充剂，后者对减少癌症危险并无帮助。例《科学》杂志