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第5章 第1节
(第2课时)
1
细胞癌变
2
基因突变的原因
每年的2月4日是世界癌症日资料显示：2020年我国新发癌症约457万，因癌症死亡约300万，新发人数和死亡人数，我国都位居全球第一。
3.细胞的癌变
细胞癌变与基因突变有关吗？
赵英俊
《送你一朵小红花》是赵英俊给同名抗癌电影写的主题曲，2021年2月3日14时33分，赵英俊在北京病逝，年仅43岁，死于肝癌
正常结肠上皮细胞
抑癌基因Ⅰ突变
原癌基因突变
抑癌基因Ⅱ突变
抑癌基因Ⅲ突变
结肠癌
癌细胞转移
1：从基因的角度看结肠癌发生的原因是什么？
2：健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？
原癌基因和抑癌基因发生突变
有
4:据图示推测癌细胞与正常细胞比具有哪些特点？
不受控制、无限增殖、容易转移等
3.细胞的癌变
实例：结肠癌
任务1：合作交流：请同学们先自主阅读教材P82，再小组思考讨论问题。
癌症的发生并不是单一基因突变结果，而是多个基因突变的累积效应。
3:结肠癌的发生是单一基因突变的结果吗？
1.癌细胞的特点：
(1)“不死”：能够无限增殖
资料：海拉细胞：来自名叫美国黑人海拉的女性宫颈癌症患者。这位患者已在1951年死去，海拉细胞拥有无限增殖能力，被广泛应用于肿瘤研究，生物实验或者细胞培养。
(2)“变态”：形态结构发生显著变化
正常的成纤维细胞
癌变后的成纤维细胞(球形)
(3)“扩散”：细胞膜上的糖蛋白等物质减少→细胞之间的黏着性显著降低→容易在体内分散和转移。
分裂能力改变
形态结构改变
细胞膜改变
3.细胞的癌变
细胞正常的生长和
增殖所必需的蛋白质
抑制细胞的生长和
增殖，或者促进细胞凋亡的蛋白质
原癌基因
（油门）
抑癌基因
（刹车）
适量表达
适量表达
与癌变有关的基因
（正常人均有）
基因突变或过量
表达导致蛋白质活性过强，可能引起细胞癌变
基因突变导致蛋白质活性减弱或失去活性，可能引起细胞癌变
思考：从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？
3.细胞的癌变
实例：结肠癌
思考：除了内因会导致癌症还有哪些原因会导致癌症呢？
内因
无机化合物，如石棉；有机化合物，如黄曲霉素
物理致癌因子
主要指辐射，如紫外线、X射线
病毒致癌因子
化学致癌因子
致癌病毒含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列
2.外因-致癌因子
易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的外界因素
3.细胞的癌变
新技术及发展：免疫治疗、靶向药物治疗
3.细胞的癌变
基因突变产生的发现
资料：1927年，美国遗传学家缪勒发现，用X射线照射果蝇，后代发生突变的个体数大大增加。同年，又有科学家用X射线和γ射线照射玉米和大麦的种子，也得到了类似的结论。
二.基因突变的原因
外因：易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素，可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。
外因—物理因素:
紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA。
辐射
二.基因突变的原因
亚硝酸、黄曲霉素、碱基类似物等能改变核酸的碱基。
5-溴尿嘧啶
尿嘧啶
黄曲霉素
亚硝酸
外因—化学因素:
二.基因突变的原因
某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。
HPV，其非结构蛋白序列同样可以部分整合到宿主细胞基因组中，导致细胞癌变，诱发宫颈癌。
外因—生物因素:
二.基因突变的原因
紫外线，X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；
亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基；
物理因素
化学因素
生物因素
某些病毒如Rous肉瘤病毒的遗传物质能影响宿主细胞DNA；
RNA
RNA
DNA
DNA
DNA
提高突变频率
内因
外因
1
基因突变的原因
由于DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生,如：果蝇的白眼，水稻的矮杆
二.基因突变的原因
思考：是不是只要避免致癌因子就可以完全预防癌症呢？
最简便的防癌措施是什么 睡好觉，常欢笑，不偏食，慢慢嚼，多饮茶，生吃菜，少饮酒，不吸烟，避暴晒，常锻炼。2
基因突变的特点
基因突变在生物界是普遍存在的。
普遍性
基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子上、同一个DNA分子的不同部位。
随机性
不定向性
一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。
低频性
W+（红眼）
白眼 血红眼 象牙眼 樱红眼 杏红眼 伊红眼 浅 黄 色 眼 微色眼 蜜色眼 珍珠眼 珊瑚色眼
W Wbl Wi Wc Wa We Wb Wt Wh Wp Wco
任务2：自主阅读P83第二段，总结基因突变的特点有哪些？
二、基因突变的原因
低频性
低频性
多害少利
2.基因突变的特点
——普遍性
基因突变既有自发突变又有诱发突变且在生物界中普遍存在。
基因突变的例子：人类色盲、人类白化病、白虎、白化苗……
人类白化病
人类红绿色盲
白化苗
白虎
二、基因突变的原因
——随机性
基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，
细胞内不同DNA分子上，以及同一DNA的不同部位。
2.基因突变的特点
二、基因突变的原因
2.基因突变的特点
——不定向性
一个基因可以发生不同的突变，产生1个以上的等位基因。
A
a1
a2
a3
a5
a7
a8
a6
a4
W+（红眼）
白眼 血红眼 象牙眼 樱红眼 杏红眼 伊红眼 浅 黄 色 眼 微色眼 蜜色眼 珍珠眼 珊瑚色眼
W Wbl Wi Wc Wa We Wb Wt Wh Wp Wco
二、基因突变的原因
——低频性
在自然状态下，基因突变的频率是很低的。如高等生物中105~108个生殖细胞中有1个发生基因突变。
基因 突变率
大肠杆菌的组氨酸缺陷型基因 2×10-6
果蝇的白眼基因 4×10-5
果蝇的褐眼基因 3×10-5
玉米的皱缩基因 1×10-6
小鼠的白化基因 1×10-5
人类的色盲基因 3×10-5
2.基因突变的特点
二、基因突变的原因
3.基因突变的应用
——诱变育种
用辐射法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量提高了2.5%，大豆产量提高了16%。
“黑农五号”大豆
青霉素高产菌株的选育
人们对青霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株。
航天育种
利用太空中的特殊环境培育了很多优良品种，取得了极大的经济效益。
利用物理、化学因素处理生物，使生物发生基因突变，创造人类需要的生物新品种。
二、基因突变的原因

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