資源簡介

(共31張PPT)
人教版（2019）必修二
第5章 基因突變及其他變異
第1節 基因突變和基因重組
第2課時
認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程，認同實驗技術在證明DNA是遺傳物質中的作用（科學思維、社會責任）
概述細胞癌變的原因和特點，選擇健康的生活方式，遠離致癌因子。
01
學習目標
02
概述基因重組的類型和意義(重點)。
男
男
情境導入
據中新網12月30日報道，當地時間12月29日，巴西知名球星、“球王”貝利因結腸癌引發多器官衰竭去世，終年82歲。2021年9月，貝利接受結腸腫瘤切除手術，并按照醫囑接受化療。此后，貝利病情一度反復。2022年11月29日，貝利因出現全身腫脹進入阿爾伯特·愛因斯坦醫院接受治療。12月3日，巴西多家媒體報道稱，貝利已經停止化療，正在接受能夠減輕患者痛苦的姑息治療。
細胞的癌變
01
目錄
基因重組
02
細胞的癌變
正常結腸上皮細胞
抑癌基因Ⅰ突變
原癌基因突變
抑癌基因Ⅱ突變
抑癌基因Ⅲ突變
癌
癌細胞轉移
結腸癌是一種常見的消化道惡性腫瘤。右圖是解釋結腸癌發生的簡化模型，請觀察并回答問題。（P82思考.討論）
細胞的癌變
原癌基因
相應蛋白質活性過強
突變或過量表達
細胞癌變
抑癌基因
蛋白質活性減弱或失去活性
突變
細胞癌變
表達的蛋白質是細胞正常的生長和繁殖所必須的。
表達的蛋白質能抑制細胞的生長和繁殖，或者促進細胞凋亡
與癌變相關的基因
可能
可能
細胞的癌變
正常細胞為什么會轉化成癌細胞？
腫瘤細胞
癌細胞
正常細胞
原癌基因
抑癌基因
突變
突變
癌基因
失去抑制作用
不能控制
（致癌因子的作用）
不受控制，惡性增殖
我突變了可不要怪我，誰叫你抽那么多煙！嘻~~
不用怕，還有我呢！癌基因，我給你兩個選擇，是讓我修復你，還是我干掉你整個細胞
哼，這下抑癌基因你也突變了，看誰還能管得到我，嘻~~
暈，兄弟，這下完了，看來我也幫不了你了，你好自為之吧，佛主保佑你~阿門！
細胞的癌變
1.從基因角度看，結腸癌發生的原因是什么？
從基因角度分析，結腸癌發生的原因是相關基因(包括抑癌基因Ⅰ、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ)發生了突變。
2.健康人的細胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？
存在。
3.根據圖示推測，癌細胞和正常細胞相比，具有哪些明顯的特點？
癌細胞的形態結構發生了變化，容易在體內分散和轉移。
討論：
細胞的癌變
癌細胞：有的細胞受到致癌因子的作用，細胞中遺傳物質發生變化，就變成不受機體控制的、連續進行分裂的惡性增殖細胞。
肝細胞癌變
癌細胞
一、癌細胞的機理
細胞的癌變
一、癌細胞的機理
原癌基因
原癌基因表達的蛋白質是細胞正常的生長和增殖所必須的，這類基因一旦突變或過量表達而導致相應蛋白質活性過強，就可能引起細胞癌變。
人和動物細胞中的DNA上本來就存在與癌變有關的基因：原癌基因和抑癌基因。
抑癌基因
抑癌基因表達的蛋白質能抑制細胞的生長和增殖，或促進細胞凋亡，這類基因一旦突變而導致相應蛋白質活性減弱或失去活性，也可能引起細胞癌變。
細胞的癌變
1
原癌基因
相應蛋白質活性過強
表達的蛋白質是細胞正常生長和增殖所必需的
細胞癌變
表達的蛋白質能抑制細胞的生長和增殖，或者促進細胞凋亡
相應蛋白質活性減弱或失去活性
突變或過量表達
突變
抑癌基因
一、癌細胞的機理
細胞的癌變
二、癌細胞的特征
呈球形、增殖快、容易發生轉移等。
正常的成纖維細胞
癌變后的成纖維細胞
不死
變形
擴散
①能夠無限增殖；
②形態結構發生顯著變化；
③細胞膜上的糖蛋白等物質減少，細胞之間的黏著性顯著降低，易在體內分散和轉移。
回歸教材
細胞的癌變
三、癌癥的預防
預防：遠離致癌因子，保持良好的心理狀態，養成健康的生活方式。
無機化合物，如石棉；
有機化合物，如黃曲霉素
物理致癌因子
主要指輻射，
如紫外線、X射線
病毒（生物）致癌因子
化學致癌因子
致癌病毒含有病毒癌基因以及與致癌有關的核酸序列
細胞的癌變
四、癌癥的診斷和治療
診斷：病理切片的顯微觀察、CT、核磁共振以及癌基因檢測等。
治療：手術切除、化療和放療等。
易錯警示
①原癌基因和抑癌基因都是一類基因，而不是一個基因。
②并不是一個基因發生突變就會引發細胞癌變，癌癥是多個原癌基因與抑癌基因突變累積的結果。
③正常細胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因，原癌基因或抑癌基因突變都可能引起細胞癌變。
④細胞癌變是細胞異常分化的結果。
細胞的癌變
細胞的癌變
01
目錄
基因重組
02
基因重組
基因重組解密(視頻)
基因重組
一、概念
在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。
B
b
A
D
a
d
非同源染色體
非等位基因
同源染色體
非等位基因
如何實現控制不同性狀基因的重新組合？
減數分裂
基因重組
二、類型
——自由組合型
分裂
間期
減數
分裂后
（1）時期：減Ⅰ后
（2）現象：非同源染色體自由組合
（3）結果：非等位基因自由組合
基因重組
二、類型
——互換型
（1）時期：減Ⅰ前（或四分體時期）
（2）現象：同源染色體的非姐妹染色單體之間發生互換
（3）結果：等位基因之間發生互換，導致染色單體上的非等位基因重組
基因重組
二、類型
——不同個體或物種間基因的重組
S型菌
莢膜
控制莢膜形成的X基因
加熱
殺死
被破壞的S型菌
X基因吸附在R型菌表面
X基因進入R型菌
重組
R型菌轉化成S型菌
基因重組
三、特點
（1）只產生新的基因型，并未產生新的基因→無新蛋白質→無新性狀產生。
（2）發生在有性生殖的遺傳中。
（3）親本雜合度越高→遺傳物質相差越大→基因重組類型越多
基因重組
四、意義
基因重組是生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因，對生物的進化也具有重要的意義。
有性生殖的親本
減數 分裂
多樣性的配子
受精 作用
多種基因型個體
多種性狀
不同環境
受精卵
發育
體現
適應
基因重組
五、基因突變與基因重組的比較
項目 基因突變 基因重組
變異實質
時間
原因
適用范圍
基因堿基序列發生改變
控制不同性狀的基因重新組合
減數分裂Ⅰ四分體時期和減數分裂Ⅰ后期
主要發生在細胞分裂前的間期
DNA分子復制時，在外界因素或自身因素的作用下，引起基因中的堿基的改變(替換、增添或缺失)
同源染色體的非姐妹染色單體間互換，以及非同源染色體之間自由組合
所有生物都可發生，包括病毒，具有普遍性
通常發生在真核生物的有性生殖過程中
基因重組
五、基因突變與基因重組的比較
項目 基因突變 基因重組
結果
意義
聯系 產生新的基因和基因型
產生新的基因型
是產生新基因的途徑，是生物變異的根本來源，為生物進化提供了豐富的原材料
是生物變異的來源之一，對生物的進化具有重要意義
①都使生物產生可遺傳變異；②在長期進化過程中，基因突變為基因重組提供了大量可供自由組合的新基因，基因重組使突變的基因以多種形式傳遞；③兩者均產生新的基因型，可能產生新的表型
課堂小結
細胞癌變和
基因重組
相應蛋白質活性過強
抑癌基因
突變或
過量表達
表達的蛋白質是細胞正常生長和增殖所必需的
表達的蛋白質能抑制細胞的生長和增殖，或者促進細胞凋亡
原癌基因
相應蛋白質活性減弱或失去活性
突變
基因重組
概 念
控制不同性狀的基因的重新組合
意 義
是生物變異的來源之一，對生物進化具有重要意義
進行有性生殖的真核生物
范 圍
細胞癌變
自由組合型
互換型
類 型
課堂小測
1.人體細胞中的DNA上存在原癌基因與抑癌基因，它們與細胞癌變相關。下列有關細胞癌變與癌細胞的敘述，正確的是( )
A.原癌基因突變或過量表達可能引起細胞癌變
B.某抑癌基因突變后，其嘧啶堿基所占比例減小
C.在足量的生理鹽水中，癌細胞可以無限增殖
D.癌細胞細胞膜上各種蛋白質的含量都有所減少
解析：原癌基因一旦突變或過量表達而導致相應蛋白質活性過強，就可能引起細胞癌變，A正確；對于雙鏈DNA來說，A+G=T+C,所以某抑癌基因突變后，其嘧啶堿基所占比例不變，B錯誤；生理鹽水不能為癌細胞提供能源物質等，因此不能維持癌細胞無限增殖的狀態，C錯誤；癌細胞細胞膜上糖蛋白的含量減少，但并不是各種蛋白質含量都減少，D錯誤。
A
課堂小測
2.結腸癌是常見的消化道惡性腫瘤，如圖為結腸癌發生過程。下列相關敘述正確的是( )
A.結腸癌的發生是多個基因突變累積的結果
B.原癌基因表達的蛋白質能抑制細胞的生長和增殖
C.健康人的細胞中不存在原癌基因和抑癌基因
D.癌細胞具有無限增殖，細胞膜上糖蛋白增多，細胞間黏著性增強等特點
解析：原癌基因表達的蛋白質促進細胞的生長和增殖，B錯誤；健康人體中均存在原癌基因和抑癌基因，C錯誤；癌細胞的細胞膜上糖蛋白減少，容易擴散，D錯誤。
A
課堂小測
3.下列有關基因重組的敘述，正確的是( )
A.非同源染色體的自由組合能導致基因重組
B.姐妹染色單體間相同片段的交換導致基因重組
C.基因重組導致純合子自交后代出現性狀分離
D.同卵雙生兄弟間的性狀差異是基因重組導致的
解析：非同源染色體的自由組合能導致控制不同性狀的基因重新組合，即導致基因重組，A正確；姐妹染色單體經復制而來，它們所含的基因相同，故姐妹染色單體間相同片段的交換不會導致基因重組，B錯誤；純合體自交不會出現性狀分離，C錯誤；同卵雙生兄弟基因相同，性狀的差異不是由基因重組導致的，D錯誤。
A
課堂小測
4.下列有性生殖過程中的現象，屬于基因重組的是( )
A.非同源染色體間片段的互換
B.AaBb的個體產生AB、Ab、aB、ab的配子
C.Aa自交出現不同性狀的子代
D.AB、Ab、aB、ab的雌雄配子隨機結合
解析：同源染色體的非姐妹染色體單體之間片段的互換屬于基因重組，A錯誤；基因重組發生在減數分裂時，非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而自由組合，屬于基因重組，故AaBb的個體產生AB、Ab、aB、ab的配子屬于基因重組，B正確；Aa自交出現不同性狀的子代是等位基因分離導致的結果，C錯誤；AB、Ab、aB、ab的雌雄配子隨機結合為受精作用，不屬于基因重組的范疇，D錯誤。
B
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