专题4 细胞癌变-备战高考生物热点知识及技巧名师精讲课件

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专题4 细胞癌变
一.细胞癌变
1.细胞癌变的主要特征
（1）在适宜的条件下，癌细胞能无限增殖；
一.细胞癌变
（2）形态结构发生显著变化
1.细胞癌变的主要特征
一.细胞癌变
（3）细胞的表面发生变化。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。
细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，有的产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。因此，在检查癌症的验血报告单上，有AFP、CEA等检测项目。如果这些指标超过正常值，应做进一步检查，以确定体内是否出现了癌细胞。
1.细胞癌变的主要特征
一.细胞癌变
致癌因子
物理、化学、病毒致癌因子
原癌基因突变抑癌基因突变
2.细胞癌变的原因
一.细胞癌变
（1）
（2）原癌基因和抑癌基因
①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。
②抑癌基因
主要是阻止细胞不正常的增殖。
2.细胞癌变的原因
一.细胞癌变
正常上皮细胞
早期腺瘤
中期腺瘤
晚期腺瘤
癌
APC基因突变/丢失
KRAS基因突变
SMAD4、CDC4基因突变、丢失
TP53基因突变/丢失
（原癌基因）
抑癌基因
结肠癌发生的原因
2.细胞癌变的原因
一.细胞癌变
原癌基因突变(激活)和抑癌基因突变(失活)
原癌基因
抑癌基因
细胞正常生长、增殖
正常表达产物
过量表达
突变
表观遗传修饰
不表达
正常表达产物
抑制细胞生长、增殖/促进细胞凋亡
表达产物活性过高
表达产物的量过高
表达产物的量过低
表达产物活性过低
可能
致癌因子
突变
表观遗传修饰
细胞癌变
可能
2.细胞癌变的原因
一.细胞癌变
并且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特征。
2.细胞癌变的原因
一.细胞癌变
（3）拓展：原癌基因和抑癌基因
癌基因
原癌基因突变是显性突变。(功能增强突变，激活)
抑癌基因突变是隐性突变。(功能丧失突变，失活）
2.细胞癌变的原因
一.细胞癌变
抑癌基因的作用：
DNA损伤
若无法修复
细胞凋亡
2.细胞癌变的原因
一.细胞癌变
细胞癌变与细胞生命历程的关系：
无限增殖
异常分化
端粒酶活性高
凋亡基因不表达
2.细胞癌变的原因
一.细胞癌变
2009年诺贝尔生理学或医学奖授予伊丽莎白·布莱克本等三名美国科学家，以表彰其在研究细胞衰老方面做出的巨大贡献。他们发现位于染色体两端的一种特殊构造（端粒）与细胞衰老有关，它会随着细胞分裂而变短。癌细胞中存在延长染色体粒端的酶。据此推断，癌细胞能无限增殖的原因最可能是（ ） A.原癌基因和抑癌基因选择性表达 B.控制端粒酶合成的基因发生突变 C.控制端粒酶合成的基因选择性表达 D.癌细胞膜糖蛋白的种类与数量减少
思考1：从细胞衰老的角度分析，癌细胞能够无限增殖的原因是是什么？
参考答案：癌细胞中端粒酶的活性较高
C
2.细胞癌变的原因
一.细胞癌变
思考2：从细胞凋亡的角度分析，癌细胞能够无限增殖的原因是是什么？
参考答案：癌细胞中凋亡基因无法激活
2.细胞癌变的原因
一.细胞癌变
在凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信号传导激活凋亡相关基因，细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激活，Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能切割相关蛋白质形成不同长度的多肽。导致细胞裂解形成凋亡小体，被吞噬细胞吞噬清除。下列分析错误的是(　 ) A.Dnase酶、Caspase酶被激活，是不同细胞遗传信息执行情况不同的结果 B.在生物体发育过程中的不同时期均能表达机体固有的凋亡相关基因 C.癌细胞结构改变，可能无法识别凋亡诱导因子而不能启动凋亡程序 D.吞噬细胞吞噬凋亡小体后通过溶酶体合成的水解酶而被水解
D
（1）传统治疗方法：①手术 ②化疗 ③放疗
（2）新的治疗方法：①靶向疗法 ②免疫疗法
（3）新的治疗思路 ①抑制癌细胞中的端粒酶活性 ②激活癌细胞中的凋亡基因 ③抑制癌细胞中的缺氧诱导因子(HIF)基因表达 ④抑制癌细胞中的细胞自噬作用
3.癌症的治疗
一.细胞癌变
（细胞衰老角度）
（细胞凋亡角度）
（1）传统治疗方法
①手术切除是目前治疗癌症的主要手段之一,它的优点是能最快地切除癌症原发病灶。对早期癌症,特别是对放疗、化疗不敏感的癌症,如胃癌、肠癌、食道癌,手术切除的治疗效果更好。
③放射治疗(简称放疗)用放射线照射癌症病灶,杀死癌细胞,从而治疗癌症。目前,大约有70%的癌症病人在治疗过程中需要放疗。
3.癌症的治疗
一.细胞癌变
②化学治疗(简称化疗)是指运用药物作用于癌细胞治疗癌症的方法。手术切除和放疗只能作用于病灶部位的癌细胞,而化疗不仅作用于病灶部位的癌细胞，还作用于扩散到全身各处的癌细胞。因此,对于中晚期的癌症患者,化疗是主要的治疗手段。
传统治疗方法的缺点：
不能区分癌细胞和正常细胞，它们在杀死癌细胞的同时，也会杀死大量正常细胞
（1）传统治疗方法
3.癌症的治疗
一.细胞癌变
(2)新的治疗方法
①靶向治疗
设计相应的治疗药物，药物进入体内会特异地选择致癌位点来相结合发生作用，使肿瘤细胞特异性死亡，而不会波及肿瘤周围的正常组织细胞，所以分子靶向治疗又被称为“生物导弹”。
缺点：只针对某一类型的癌症。
3.癌症的治疗
一.细胞癌变
②免疫疗法
本庶佑研究发现效应T细胞表面的PD-1蛋白对效应T细胞有“刹车作用”。癌细胞表面有大量PD-L1蛋白，与效应T细胞表面的PD-1蛋白质结合后，使效应T细胞凋亡，即“刹车作用”，癌细胞或肿瘤细胞由此躲过细胞免疫。
A.免疫检查点抑制剂疗法
(2)新的治疗方法
3.癌症的治疗
一.细胞癌变
抑制PD-1/PD-L1的活性以解除肿瘤细胞对T细胞的抑制。
生产PD-1或PD-L1抑制剂
即PD-1单抗或PD-L1单抗
(2)新的治疗方法
3.癌症的治疗
一.细胞癌变
A.免疫检查点抑制剂疗法
癌症疫苗疗法是指将肿瘤抗原以多种形式如肿瘤细胞、肿瘤相关蛋白或多肽、表达肿瘤抗原的基因等，导入患者体内，克服肿瘤引起的免疫抑制状态，激活患者自身的免疫系统，从而控制或清除肿瘤的治疗方法。
B.癌症疫苗疗法
例如：预防性宫颈癌疫苗
C.免疫细胞疗法
通过外界修饰，让普通T细胞成为能够识别肿瘤细胞的T细胞并扩大T细胞的数量，从而引发对肿瘤细胞的免疫作用。
(2)新的治疗方法
3.癌症的治疗
一.细胞癌变
①抑制癌细胞中的端粒酶活性②激活癌细胞中的凋亡基因③抑制癌细胞中的缺氧诱导因子(HIF)基因表达④抑制癌细胞中的细胞自噬作用
(3)新的治疗思路
3.癌症的治疗
一.细胞癌变
缺氧诱导因子（HIF）
在缺氧状态下，哺乳动物细胞中广泛表达的调控因子，目的为调节细胞适应低氧或缺氧状态。
在一般的肿癌组织均有HIF的过度表达，这是由于肿瘤组织内部缺氧而产生的。这些过渡表达的HIF可以通过调节其靶基因引起血管和组织增生及代谢适应，有利于肿瘤组织的生长。
HIF只负责调节组织细胞适应缺氧状态，而不能分辨出组织的良恶。
若能专一性抑制癌细胞中的缺氧诱导因子(HIF)基因表达(HIF抑制剂)，则可作为癌症的一种思路。
3.癌症的治疗
一.细胞癌变
缺氧诱导因子（HIF）
缺氧→HIF诱导EPO基因表达→EPO促进红细胞增多
EPO:促红细胞生成素
3.癌症的治疗
一.细胞癌变
（1）避免接触各种致癌因子
（2）增强体质，保持心态健康，养成良好的生活习惯，从多方面积极采取防护措施。
4.癌症的预防
一.细胞癌变
例1.2019年诺贝尔生理学或医学奖授予发现细胞感知和适应氧气变化机制的科学家。研究发现，合成促红细胞生成素(EPO)的细胞持续表达低氧诱导因子(HIF)。在氧气供应不足时，细胞内积累的HIF可以促进EPO的合成，使红细胞增多以适应低氧环境。此外，该研究可为癌症的治疗提供新思路。下列相关叙述不正确的是（ ）A.生活在高原的人细胞内HIF的水平可能要比一般人高B.干扰HIF的降解可能为治疗贫血提供创新性疗法C.若氧气供应不足，HIF会使EPO基因的表达水平降低D.抑制癌细胞中HIF基因的表达可为癌症的治疗提供新思路
C
一.细胞癌变
例2.细胞自噬是依赖溶酶体对细胞内受损、异常的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程。被溶酶体降解后的产物，如果对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外（部分过程见下图）。回答下列问题：
结合图中自噬过程，推测其原因可能是____________________________________________________________________________________________________。
促进
过程的降解产物做为自身细胞代谢的原料，以满足其持续增殖和代谢的需要
癌细胞利用自噬
研究表明，若抑制肝癌发展期大鼠的细胞自噬，其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小，说明在肝癌发展期，细胞自噬会_____（填“促进”或“抑制”）肿瘤的发生，
一.细胞癌变
例3.（2014年四川卷）TGF－β1－Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途经。研究表明，胞外蛋白TGF－β1与靶细胞膜上的受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述的错误的是（ ）A.恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移B.从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因C.复合物的转移实现了细胞质间向细胞核的信息传递D.若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡
D
一.细胞癌变
例4.（2018年全国Ⅱ卷）在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述错误的是（ ）A.细胞中可能发生单一基因突变，细胞间黏着性增加B.细胞中可能发生多个基因突变，细胞的形态发生变化C.细胞中的染色体可能受到损伤，细胞的增殖失去控制D.细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少
A
一.细胞癌变
例5.（2012年新课标）下列关于细胞癌变的叙述，错误的是（　　）A.癌细胞在条件适宜时可以无限增殖B.癌变前后，细胞的形态结构有明显差别C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖
D
一.细胞癌变
例6.（2011年山东卷）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
C
一.细胞癌变
例7.（2021年哈三中一模）下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）A.通过细胞分化产生的不同种类细胞中核酸是相同的B.衰老细胞水分减少，所以细胞内液渗透压高于细胞外液C.细胞凋亡对于多细胞生物体抵御外界各种因素的干扰起着非常关键的作用D.细胞癌变的过程中细胞膜上糖蛋白、甲胎蛋白及癌胚抗原等物质都在减少
C
一.细胞癌变
例8.（2021届郑州一模）我国科研人员王跃祥及其团队在国际上首次发现了位于 22号染色体上的抑癌基因DEPDC5，揭示了DEPDC5突变与胃肠道间质细胞癌变的关系。以下相关叙述错误的是（ ）A.胃肠道间质细胞发生癌变，其细胞周期变短，分裂速度明显加快 B.癌变的胃肠道间质细胞易扩散和转移，与其细胞膜上糖蛋白减少有关 C.DEPDC5编码的蛋白质会促进胃肠道间质细胞的异常增殖 D.致癌因子可以引起DEPDC5的突变
C
一.细胞癌变
例9.p53蛋白对细胞分裂起监视作用。p53蛋白可判断DNA损伤的程度，如果损伤较小，该蛋白就促使细胞自我修复(过程如图所示)；若DNA损伤较大，该蛋白则诱导细胞凋亡。下列有关叙述错误的是(　　)A.p53蛋白可使DNA受损的细胞分裂间期延长B.p53蛋白可导致细胞内的基因选择性表达C.抑制p53蛋白基因的表达，细胞将不能分裂D.若p53蛋白基因突变，则可能导致细胞癌变
C
一.细胞癌变
例10. 研究发现，直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细孢。用姜黄素治疗，会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达，诱发癌细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排出姜黄素，从而逃避凋亡，并增殖分化形成癌细胞。下列说法错误的（ ）A.肿瘤干细胞的增殖与分化过程都需要消耗ATPB.编码BAX蛋白和 ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因C.肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不完全相同D.用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡
B
一.细胞癌变
例11.（2012年四川卷）研究表明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题：
（1）图中A代表细胞膜上的 。葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可通过 作用形成非必需氨基酸，也可通过形成五碳糖进而合成________作为DNA复制的原料。
载体蛋白
氨基转换
脱氧核苷酸
一.细胞癌变
（2）在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为___________________________。
有氧
呼吸和无氧呼吸
一.细胞癌变
（3）与正常的细胞相比①—④过程在癌细胞中明显增强的有______（填编号），代谢途径发生这种变化的意义在于能够 ___________________________________________________________，从而有利于癌细胞的增殖。
①②③
产生大量的中间产物，为合成DNA和
蛋白质等重要物质提供原料
一.细胞癌变
（4）细胞在致癌因子的影响下，_____基因的结构发生改变而被激活，进而调控___的合成来改变代谢途径，若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程______（填编号）不宜选为作用位点。
原癌
酶
①④
一.细胞癌变