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第1節(jié) 基因突變和基因重組
第2課時(shí) 細(xì)胞癌變和基因重組
能分析細(xì)胞癌變的原因,選擇健康的生活方式,遠(yuǎn)離致癌因子。
能闡明基因重組的類型和意義。
癌癥是威脅人類健康的殺手之一，細(xì)胞的癌變與基因突變有關(guān)嗎？
癌癥是威脅人類健康最嚴(yán)重的疾病之一。結(jié)腸癌是一種常見的消化道惡性腫瘤。右圖是解釋結(jié)腸癌發(fā)生的簡(jiǎn)化模型，請(qǐng)觀察并回答問題。
1.從基因角度看，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么？
原癌基因和抑癌基因突變。
一、基因突變可能導(dǎo)致細(xì)胞癌變
癌癥是威脅人類健康最嚴(yán)重的疾病之一。結(jié)腸癌是一種常見的消化道惡性腫瘤。右圖是解釋結(jié)腸癌發(fā)生的簡(jiǎn)化模型，請(qǐng)觀察并回答問題。
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(xì)胞轉(zhuǎn)移
正常結(jié)腸上皮細(xì)胞
2.健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？
存在。
3.根據(jù)圖示推測(cè)，癌細(xì)胞和正常細(xì)胞相比，具有哪些明顯的特點(diǎn)？
癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。
原癌基因
原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常生長(zhǎng)和增殖所必需的，一旦突變或過量表達(dá)而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強(qiáng)，就可能引起細(xì)胞癌變。
抑癌基因
抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡，一旦突變而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性，也可能引起細(xì)胞癌變。
人體正常細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因
1.一種細(xì)胞癌變的理論
癌變是一系列原癌基因與抑癌基因致癌突變的積累（累加效應(yīng)）
外因：致癌因子
內(nèi)因：基因突變（原癌基因和抑癌基因發(fā)生一系列突變的積累）
病毒致癌因子：
主要指輻射，如紫外線，X射線等。
如石棉、砷化物、亞硝胺、黃曲霉素等。
指的是能使細(xì)胞發(fā)生癌變的病毒。
物理致癌因子：
化學(xué)致癌因子：
原癌基因
相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強(qiáng)
表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常生長(zhǎng)和增殖所必需的
細(xì)胞癌變
表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡
相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性
突變或過量表達(dá)
突變
抑癌基因
2.癌細(xì)胞的特征
（1）在適宜的條件下，癌細(xì)胞能夠無限增殖。
（2）癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。
2.癌細(xì)胞的特征
（3）細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細(xì)胞之間的黏著性顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。
2.癌細(xì)胞的特征
①預(yù)防：遠(yuǎn)離致癌因子，保持良好的心理狀態(tài)，養(yǎng)成健康的生活方式。
②診斷：病理切片的顯微觀察、CT、核磁共振以及癌基因檢測(cè)等。
③治療：手術(shù)切除、化療、放療和免疫療法等。
3.癌癥的預(yù)防與治療
在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。
1.概念：
發(fā)生時(shí)期：
減數(shù)分裂時(shí)期（減Ⅰ）
實(shí)質(zhì)：
控制不同性狀的基因的自由組合
二、基因重組
2.類型：
基因的自由組合
基因的交叉互換
轉(zhuǎn)基因（DNA重組技術(shù)）
發(fā)生時(shí)期：
現(xiàn)象：
結(jié)果：
應(yīng)用：
基因的自由組合
減數(shù)第一次分裂后期
非同源染色體自由組合
非同源染色體上非等位基因自由組合
雜交育種
基因的交叉互換
發(fā)生時(shí)期：
現(xiàn)象：
結(jié)果：
減數(shù)第一次分裂前期
同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換
等位基因之間發(fā)生交叉互換導(dǎo)致同源染色體上的非等位基因重新組合
c
C
C
c
c
C
c
C
姐妹染色單體含有等位基因，你知道是什么原因嗎？
01
若為體細(xì)胞有絲分裂(如根尖分生區(qū)細(xì)胞、受精卵等)，則只能是基因突變?cè)斐傻摹?br/>02
若為減數(shù)分裂，則原因是基因突變(間期)或互換(減數(shù)分裂Ⅰ)。
例.如圖是基因型為AABb的某高等動(dòng)物的細(xì)胞分裂示意圖，據(jù)圖回答：
圖1　　　　　 　　圖2
(1)圖中形成B、b現(xiàn)象的原因是什么？
(2)圖中形成B、b現(xiàn)象的原因可能是什么？
(3)若該動(dòng)物的基因型為AaBB，則產(chǎn)生圖2現(xiàn)象的原因又是什么？
基因突變
基因突變或基因重組(互換)
基因突變
3.基因重組的特點(diǎn)：
①只產(chǎn)生新的基因型，并未產(chǎn)生新的基因
②發(fā)生在有性生殖的遺傳中。
4.基因重組的意義
基因重組是生物變異的來源之一，是生物多樣性的原因之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。
特別注意：肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)原理是基因重組（廣義）
基因突變 基因重組
本質(zhì)
結(jié)果
發(fā)生時(shí)間原因
條件
意義
可能
基因結(jié)構(gòu)改變,產(chǎn)生新的基因
不同基因重新組合，產(chǎn)生新的基因型
主要在細(xì)胞分裂間期
由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因堿基對(duì)的替換、缺失或增添
減數(shù)第一次分裂前期的四分體時(shí)期的交叉互換；
減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用
有性生殖過程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞
新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源,是生物進(jìn)化的原始材料。
是生物變異的重要來源，是形成生物多樣性的重要原因，對(duì)生物的進(jìn)化也具有重要的意義
突變頻率低，但普遍存在
有性生殖中非常普遍
產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀
不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合
基因突變與基因重組的比較
核心歸納:
1.判斷正誤
(1)基因型為Aa的個(gè)體自交后代出現(xiàn)性狀分離與基因重組有關(guān)(　　)
(2)一對(duì)同源染色體之間不可能存在基因重組(　　)
(3)基因重組一定會(huì)產(chǎn)生新的性狀(　　)
×
×
×
2.下列屬于癌細(xì)胞的特點(diǎn)的是 (　　)
A.細(xì)胞體積變小,代謝緩慢
B.細(xì)胞膜上的糖蛋白減少,彼此黏著性降低
C.細(xì)胞膜通透性變小,物質(zhì)運(yùn)輸能力降低
D.細(xì)胞核變大,呼吸速率減慢
B
3.基因重組發(fā)生在 （ ）
A．減數(shù)分裂形成配子的過程中　　
B．受精作用形成受精卵的過程中
C．有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中　　
D．通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中
A

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