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(共24张PPT)
第二节 基因突变和基因重组
第三章 生物的变异
第2课时
情境导入
现在人们已知，一定量的黄曲霉素能引起肝癌，过度的紫外线照射会导致皮肤癌。在当今的生活环境中，每个人都可能接触各种各样的药品、化妆品、食品防腐剂、杀虫剂、工业用试剂、污染物等，它们中的很多化合物被证明具有致癌性，即能通过诱发基因突变而致癌。因而科学地治理环境、保护环境，尽量避免接触致癌物，就是保护人类自身。
基因突变
癌症主要是由携带遗传信息的DNA的病理变化而引起的疾病。人体的正常细胞中存在着原癌基因和抑癌基因。在正常情况下，原癌基因编码产生的蛋白质能调控细胞周期，控制细胞分裂和生长的进程；抑癌基因编码产生的蛋白质可抑制细胞异常增殖，从而潜在抑制细胞癌变。
知识链接——癌细胞的主要特征
与正常细胞相比，癌细胞具有以下主要特征。
在适宜的条件下，癌细胞能够无限地增殖。目前，世界上许多实验室仍在使用的海拉(Hela)细胞，就是一种癌细胞，它源自一位患宫颈癌的美国妇女。这位妇女在 1951 年死于宫颈癌。
癌细胞容易在体内分散和转移。癌细胞质膜上的糖蛋白减少，引起表面结构发生了变化，使得癌细胞之间的黏着性显著降低，结果癌细胞容易通过血液和淋巴分散和转移到健康组织。这是癌症引起死亡的主要原因。
癌细胞之间无接触抑制现象。正常细胞生长到彼此接触，就会停止分裂，而癌细胞在彼此接触后仍继续分裂。
癌细胞有哪些明显的特点？
③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。
①能够无限增殖。
②形态结构发生显著变化。
基因突变
有人认为，没有致癌因子的作用，DNA复制过程的差错也能引发癌症。这种观点对吗？
有可能。健康人体内也有原癌基因和抑癌基因。
原癌基因——抑癌基因——
“油门”
“刹车”
原癌基因
蛋白质
＋
细胞正常的生长和增殖
表达
抑癌基因
表达
蛋白质
细胞不正常的生长和增殖
促进细胞凋亡
－
基因突变
原癌基因
抑癌基因
蛋白质
蛋白质
细胞正常的
生长和增殖
细胞癌变
突变
突变
活性
活性
表达
表达
＋
－
致癌因子
细胞不正常的生长和增殖
促进细胞凋亡
基因突变
癌症发生的根本原因：
边做边学：搜集癌症防治方面的资料
人类在与癌症的抗争中，逐步积累了防治癌症的经验，形成了多种科学的防治方法。
实践：
1.根据自己的生活经历，选择一个感兴趣的主题。
2.通过互联网或图书馆，搜集有关主题的资料。资料最好包括文字、图片、视频。注明来源、
3.整理和分析所搜集的资料，提出自己的观点。
讨论：
1.当前有哪些医疗手段用于治疗癌症？
2.在日常生活中，有哪些措施可以预防癌症的发生？
基因突变：癌症防治在于早发现、早诊断、早治疗
清淡饮食，多吃新鲜蔬菜水果，不吃垃圾食品。
经常参加体育运动。
作息时间正常，不抽烟、不酗酒。
饮食
生活习惯
运动
远离致癌因子，选择健康的生活方式。
基因突变：癌症防治在于早发现、早诊断、早治疗
手术切除
放射治疗
免疫疗法
在2013 年美国《科学》评选出来的十大科学突破排行榜中，癌症的免疫疗法高居榜首。2018 年美国科学家艾利森(图3-2-7)和日本科学家本庶佑(图3-2-8)因在癌症免疫治疗方面的突出贡献，荣获诺贝尔生理学或医学奖。
基因突变：治疗癌症已有一定的方法
时期：减Ⅰ后
1
现象：非同源染色体自由组合
2
结果： 非等位基因自由组合
3
分裂
间期
减数
分裂后
基因重组
概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
A
a
D
E
非等位基因
位于同源染色体上的非等位等位基因
位于非同源染色体上的非等位等位基因
基因重组
位于同源染色体上的非姐妹染色单体 交叉互换
基因重组
A A
a a
B B
b b
A A
a a
B b
B b
无交叉互换
配子
A
B
a
b
有交叉互换
A
B
a
b
A
b
a
B
重组类型
MⅠ前期（四分体时期），位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的交叉互换而发生交换，导致染色单体上的基因发生重组。
基因重组
肺炎链球菌的转化
细菌转化
转基因技术（DNA重组技术 ）
基因重组
基因重组会有新的基因产生吗？会出现新的性状吗？
只产生新的基因型，不产生新的基因
1
只出现原有性状的重新组合，不出现新的性状。
2
结果：
产生的配子种类多样化
子代基因组合多样化
环境变化
适应
基因重组
不产生新基因
产生多样化的配子
产生基因组和多样化的子代
生物变异的来源之一：基因突变（产生新基因） 基因重组
应用：杂交育种
×
鹤顶红
草金
基因重组
3.杂合高茎豌豆（Dd）自交，子代出现高茎和矮茎。
4.携带A基因精子和携带B基因的卵子结合形成受精卵。
不属于
不属于
基因重组
基因突变 基因重组
本质
结果
时间 原因
条件
意义
发生 可能
基因结构改变,产生新的基因
不同基因重新组合，产生新的基因型
主要在细胞分裂间期
由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因碱基对的替换、缺失或增添
减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。
有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。
新基因产生的途径，是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。
是生物变异的重要来源，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进化也具有重要的意义
突变频率低，但普遍存在
有性生殖中非常普遍
产生了新基因，出现了新性状。
不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。
基因重组和基因突变的比较
课堂小结
1.放射性辐射是致癌的重要因素，下列关于细胞癌变的叙述，错误的是( )
A.放射性辐射会使正常基因突变成原癌基因和抑癌基因，从而引发细胞癌变
B.原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的
C.癌变的细胞形态结构通常会发生显著变化，并且可以无限增殖
D.癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物质减少导致癌细胞容易转移分散
√
随堂小测
2.统计表明，人类寿命约为80岁，每年会发生20~50个基因突变；长颈鹿寿命约为24岁，每年大约会发生99次基因突变；裸鼹鼠寿命约为25岁，每年大约会发生93次基因突变。这些突变大多数是无害的，但也有一些可能会使细胞发生癌变或损害细胞的正常功能。下列说法错误的是( )
A.推测正常情况下基因突变发生的速度越慢，每年发生的基因突变数量越少，物种的寿命越长
B.基因突变可以发生在生物体发育的任何时期
C.无害突变是由显性基因突变成隐性基因导致的
D.一个基因可以发生不同的突变产生一个以上的等位基因，体现了基因突变的不定向性
√
随堂小测
3.下列有关基因重组的叙述，正确的是( )
A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B.姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组
C.基因重组导致纯合子自交后代出现性状分离
D.同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的
随堂小测
√

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