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(共28张PPT)
基因突变和基因重组
第二课时
第1节
人教版 必修2
1.概述细胞癌变的原因和特点
2.概述基因重组的类型和意义
问题探讨
癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一。细胞的癌变与基因突变有关吗？
自主学习1：阅读课本P82，结合下图回答问题。
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？它们的功能是？
3.癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？
正常的成纤维细胞图
癌变后成纤维细胞视频
癌细胞的转移视频
一、细胞癌变
右图是解释结肠癌发生的简化模型，完成“思考·讨论”。
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？
存在
相关基因（包括原癌基因和抑癌基因）发生了突变
3.根据图示推测，癌细胞和正常细胞相比，
具有哪些明显的特点？
呈球形、增殖快、容易发生转移等。
【思考】正常细胞为什么会转化成癌细胞？
肿瘤细胞
癌细胞
正常细胞
原癌基因
抑癌基因
突变
突变
癌基因
失去抑制作用
不能控制
（致癌因子的作用）
不受控制，恶性增殖
我突变了可不要怪我，谁叫你抽那么多烟！嘻~~
不用怕，还有我呢！癌基因，我给你两个选择，是让我修复你，还是我干掉你整个细胞
哼，这下抑癌基因你也突变了，看谁还能管得到我，嘻~~
晕，兄弟，这下完了，看来我也帮不了你了，你好自为之吧，佛祖保佑你~阿门！
1
细胞癌变的原因
人和动物细胞中的 DNA 上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。
原癌基因
抑癌基因
功能
表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的
导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变
突变或
过量表达
功能
突变
表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡
相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变
2.癌细胞的特征
（1）在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖
正常细胞
癌细胞
（2）癌细胞的形态结构发生显著变化
（3）癌细胞的表面发生了变化
正常的
成纤维细胞
癌变的
成纤维细胞
细胞膜上的糖蛋白等物质减少
癌细胞彼此之间的黏着性显著降低
癌细胞容易在体内扩散和转移
在癌症发生的早期，患者往往不表现出任何症状，因而难以及时发现；而对于癌症晚期的患者，目前还缺少有效的治疗手段，因此，要避免癌症的发生，致癌因子是导致癌症的重要因素，在日常生活中应远离致癌因子，选择健康的生活方式，请思考致癌因子有哪些？
与社会的联系
3
癌症的预防
（1）远离致癌因子
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（生物）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
3
癌症的预防
（2）保持健康饮食，良好生活习惯，乐观的心态。
食物中的防癌物质：
大豆、动物肝脏——含有的大量维生素A；
蔬菜水果 ——富含的维生素C，维生素E，胡萝卜素；
绿茶 ——富含多元酚
4
癌症的诊断和治疗
诊断：病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。
新技术及发展：免疫治疗、靶向药物治疗
治疗：手术切除、化疗和放疗等。
为什么会出现新的性状组合？
(3)类型：
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。
(1)概念：
(2)发生时期：
减数分裂时期（减Ⅰ）
转基因（DNA重组技术）
基因的自由组合
基因的交叉互换
二、基因重组
合作探究
1. 画出图1细胞减数分裂一后期的图，并写出其产生的配子类型。
2. 图2细胞四分体时期发生了D基因和d基因的互换，请画出该细胞减数分裂一前期的图，并写出其产生的配子类型。
图一
图二
减数分裂一后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
位于非同源染色体上的非等位基因自由组合
产生的配子类型：AB、ab 或 Ab、aB
减数分裂一前期，同源染色体上的非姐妹染色单体片段（等位基因）互换
位于同源染色体上的非等位基因重新组合
产生的配子类型：AD、Ad、aD、ad
1.基因重组能否产生新的基因和新的性状？
不能产生新的基因和新的性状。
基因重组会导致原有性状的重新组合，出现新的性状组合类型，出现新的基因型。
2.各种生物都可以发生基因重组吗？
一般来说，真核生物进行有性生殖时，细胞核内的基因才会发生基因重组。
(4)基因重组的特点：
①只产生新的基因型，并未产生新的基因→无新蛋白质→无新性状产生。
②发生在有性生殖的遗传中。
③亲本杂合度越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多
我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中，野生鲫鱼产生基因突变，人们选择喜欢的品种培养，并进行人工杂交。例如，将透明鳞和正常鳞的金鱼杂交，得到了五花鱼；将朝天眼和水泡眼的金鱼杂交，得到了朝天泡眼。正是因为基因突变、基因重组以及人工选择，才会出现色彩斑斓、形态各异的金鱼，极大地丰富了人们的生活。
与社会的联系
5
意义：
基因重组是生物变异的来源之一，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。
有性生殖过程中的基因重组
配子种类多样化
子代基因组合多样化
基因突变 基因重组
本质
结果
发生 时间 原因
条件
意义
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
基因突变与基因重组的比较
据细胞分裂图判断是基因突变还是基因重组
(1)如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。
(2)如果是减数分裂Ⅱ后期图像，两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图乙。
(3)如果是减数分裂Ⅱ后期图像，两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果，如图丙。　
什么不是基因重组？
①杂合高茎豌豆（Dd）自交，子代出现高茎和矮茎
②精子和卵细胞结合形成受精卵
特别提醒：模拟题考试中强调上述发生在减数分裂过程中的基因重组，但是有时也会考查细菌转化属于基因重组。实际上基因重组不限于教材所举的例子，教材只是从学生熟悉的例子出发进行介绍。
细胞癌变和
基因重组
相应蛋白质活性过强
抑癌基因
突变或
过量表达
表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的
表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡
原癌基因
相应蛋白质活性减弱或失去活性
突变
基因重组
概 念
控制不同性状的基因的重新组合
意 义
是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义
进行有性生殖的真核生物
范 围
细胞癌变
自由组合型
互换型
类 型
1.关于癌症，下列叙述错误的是( )
A.成纤维细胞癌变后变成球形，其结构和功能会发生相应改变
B.癌症发生的频率不是很高，大多数癌症的发生是多个基因突变的累积效应
C.正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞，原因是抑癌基因突变成原癌基因
D.乐观向上的心态、良好的生活习惯，可降低癌症发生的可能性
C
2.下列有关基因重组的叙述,正确的是( )
A.在基因重组的过程中产生新基因型的原因是产生了新的基因
B.在减数第二次分裂后期,由于着丝粒分裂而导致生物性状的不同属于基因重组
C.非姐妹染色单体间的交叉互换可能导致基因重组
D.造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组
C
3.下列现象中,与基因重组有关的是( )
A.一对色觉正常的男女婚配,子代既有红绿色盲患者也有色觉正常个体
B.当有丝分裂染色体未平均分配时,会形成基因组成不同的子代细胞
C.一对色觉正常但均患多指的男女婚配,子代出现仅患红绿色盲的个体
D.受精作用时,雌雄配子随机结合可产生基因型和表型均多样的后代
B

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