第1節(jié)第2課時細(xì)胞的癌變和基因重組人教版必修2·第5章

2020年全球新發(fā)癌癥病例1929萬例，其中中國457萬，美國228萬，印度132萬，日本103萬，德國63萬，巴西59萬，俄羅斯59萬，法國47萬，英國46萬，意大利42萬。細(xì)胞癌變與基因突變有關(guān)嗎？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)胞結(jié)腸癌是一種常見的消化道惡性腫瘤。下圖是解釋結(jié)腸癌發(fā)生的簡化模型，請觀察并回答問題。思考：1.從基因角度看，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么？2.健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？3.與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞有哪些特點(diǎn)？

原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變正常細(xì)胞的DNA分子中都有原癌基因和抑癌基因一、

癌細(xì)胞的特征①能夠無限增殖

來自名叫海拉的女性宮頸癌癥患者。這位患者已在1951年死去，但從她身上取下的癌細(xì)胞卻在實(shí)驗(yàn)室一代代地傳了下來。②形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化正常的成纖維細(xì)胞癌變后的成纖維細(xì)胞(球形)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。分裂能力改變形態(tài)結(jié)構(gòu)改變細(xì)胞膜成分改變原癌基因和抑癌基因突變。人和動物細(xì)胞中的DNA上本來就存在與癌變相關(guān)的基因相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常的生長和增殖所必需正常突變或過量表達(dá)相應(yīng)的蛋白質(zhì)活性過強(qiáng)可能引起細(xì)胞癌變表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖，或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡正常突變原癌基因抑癌基因二、

癌變的原因

清淡飲食，多吃新鮮蔬菜水果，不吃垃圾食品，少吃油炸和腌漬食品

作息規(guī)律且正常，不抽煙、不酗酒，遠(yuǎn)離致癌因子適當(dāng)參加體育運(yùn)動，保持心情愉悅合理飲食科學(xué)診斷生活習(xí)慣如何才能預(yù)防癌癥的發(fā)生呢？定期體檢，病理切片顯微觀察，CT、核磁共振，癌基因檢測純種黃色圓粒豌豆純種綠色皺粒豌豆×黃色圓粒豌豆PF1F2黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒重組性狀除了基因突變還有什么方式會導(dǎo)致性狀的差異呢？“一母生九子，九子各不同”這種差異怎么造成的？（1）什么是基因重組？基因重組發(fā)生在什么時期？有哪些類型？2341合作探究一：請同學(xué)們自主閱讀教材P80-81，小組合作思考討論完成問題。

（2）基因重組的結(jié)果是什么？有什么意義？（3）在我們?nèi)粘Ｉ钪谢蛑亟M的運(yùn)用有哪些？請舉例（4）請列表比較基因突變與基因重組的異同。1.概念：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。前提本質(zhì)有性生殖：由親本產(chǎn)生生殖細(xì)胞(配子)，經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，成為受精卵，再發(fā)育成為新的個體的生殖方式。控制不同性狀基因：非等位基因范圍：真核生物RrYDyd非同源染色體非等位基因同源染色體非等位基因2.時期：減數(shù)分裂（減Ⅰ）一、

基因重組的概念1.自由組合型時間：減數(shù)分裂Ⅰ后期實(shí)質(zhì)：隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因發(fā)生自由組合。ADadAd和aDAD和adADad結(jié)果：非等位基因自由組合二、

基因重組的類型AABaabbB可產(chǎn)生的配子類型：AB、ab重組后新增的配子類型：AB、Ab、ab、aB2.互換型時間：減數(shù)分裂Ⅰ前期實(shí)質(zhì)：同源染色體上的非姐妹染色單體的交換AABaabBb結(jié)果：等位基因之間發(fā)生互換，導(dǎo)致染色單體上的非等位基因重組。1.四分體時期，通過同源染色體的非姐妹染色單體的互換，實(shí)現(xiàn)了同源染色體上的非等位基因的重組。2.減數(shù)分裂Ⅰ后期，通過非同源染色體的自由組合，實(shí)現(xiàn)了非同源染色體上的非等位基因的重組。3.雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合不是基因重組。4.一對等位基因不存在基因重組。5.

原核細(xì)胞、病毒自然情況下不能發(fā)生基因重組注意事項(xiàng)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)，則只能是基因突變造成的。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的某高等動物的細(xì)胞分裂示意圖，據(jù)圖回答：（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)基因突變圖1圖23.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(jìn)入R型菌重組R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌轉(zhuǎn)基因熒光鼠還記得我嗎？基因工程

基因工程是指按照人們的愿望，通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。3.不同個體或物種間基因的重組①只產(chǎn)生新的基因型，并未產(chǎn)生新的基因→無新蛋白質(zhì)→無新性狀產(chǎn)生。②發(fā)生在有性生殖的遺傳中。③親本雜合度越高→遺傳物質(zhì)相差越大→基因重組類型越多三、

基因重組的特點(diǎn)有性生殖親本多樣化配子多樣化個體受精卵不同環(huán)境減數(shù)分裂受精作用發(fā)育適應(yīng)（1）生物變異的來源之一；（2）形成生物多樣性的重要原因；（3）對生物進(jìn)化有重要意義。四、

基因重組的意義上個世紀(jì)，美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家布朗提出過一個疑問：“21世紀(jì)誰來養(yǎng)活中國？”他的意思是說，憑著當(dāng)時的糧食產(chǎn)量，完全無法養(yǎng)活基數(shù)龐大并且還在繼續(xù)增多的中國人口。五、

基因重組的應(yīng)用從1964年起，袁隆平就開始研究雜交水稻，到1975年，他研究出來的新品種就已經(jīng)在全國推廣，并取得了非同凡響的成果。此后十年內(nèi)中國雜交水稻累計(jì)增產(chǎn)超億噸，每年增產(chǎn)的大米可以多養(yǎng)活6000萬人。雜交水稻之父·袁隆平你知道培育雜交水稻的原理嗎？基因重組矮桿抗病DDTTddtt高稈抗病

矮稈不抗病ddRR1.雜交育種將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)選擇和培育，獲得新品種。PDDTTddtt×DdTtF1

高稈抗病

矮稈不抗病矮稈抗病F2

D_T_D_ttddT_ddtt后代全為矮稈抗病后代出現(xiàn)性狀分離操作簡單，目的性強(qiáng)；集不同品種的優(yōu)良性狀于一身。不足：育種年限長，過程繁瑣；只能利用已有的基因重組，不能產(chǎn)生新的基因。優(yōu)點(diǎn)：將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)選擇和培育，獲得新品種。概念：1.雜交育種實(shí)例1：金魚的培育我國是最早養(yǎng)殖和培育金魚的國家。金魚的祖先是野生鯽魚。在飼養(yǎng)過程中，野生鯽魚產(chǎn)生基因突變，人們選擇喜歡的品種培養(yǎng)，并進(jìn)行人工雜交。比較項(xiàng)目基因突變基因重組時間主要發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期減數(shù)分裂Ⅰ后期原因基因中的堿基的替換、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可能性突變頻率很低普遍發(fā)生在有性生殖過程中適用范圍普遍性（所有生物都可發(fā)生）通常發(fā)生在真核生物的有性生殖過程中結(jié)果產(chǎn)生新的基因和基因型產(chǎn)生新的基因型六、

基因突變和基因重組的比較比較項(xiàng)目基因突變基因重組意義是產(chǎn)生新基因的途徑，是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供了豐富的原材料是生物變異的來源之一，對生物進(jìn)化具有重要意義聯(lián)系①皆為可遺傳變異；②進(jìn)化過程中，基因突變?yōu)榛蛑亟M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(chǎn)生新的基因型，可能產(chǎn)生新的表型注：基因重組的兩種特殊類型（1）肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化。肺炎鏈球菌為原核生物，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌屬于基因重組。（2）基因工程。利用基因工程將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞，使其表達(dá)產(chǎn)生特定的性狀屬于基因重組。續(xù)表基因重組基因突變DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性、多害少利性概念特點(diǎn)意義原因外因：誘發(fā)突變（物理因素、化學(xué)因素、生物因素）內(nèi)因：自發(fā)突變（DNA分子復(fù)制時偶爾發(fā)生錯誤）是生物變異的根本來源，是產(chǎn)生新基因的途徑，為生物的進(jìn)化提供了豐富的原材料在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合概念類型意義自由組合、互換是生物變異的來源之一，提供進(jìn)化的原材料誘變育種雜交育種1.下列甲、乙分裂過程中產(chǎn)生配子時發(fā)生的變異分別屬于()A.基因重組，不可遺傳變異

B.基因重組，基因突變C.基因突變，不可遺傳變異

D.基因突變，基因重組D2.

以下有關(guān)基因重組的敘述，正確的是()

A.基因重組所產(chǎn)生的新基因型不一定會表現(xiàn)出新的性狀

B.姐妹染色單體間相同片段的互換導(dǎo)致基因重組

C.基因重組導(dǎo)致純合子自交后代出現(xiàn)性狀分離

D.同卵雙生兄弟間的性狀差異是由基因重組導(dǎo)致的

A3.下列有關(guān)基因重組的說法，不正確的是（

）

A.基因重組可以產(chǎn)生新的基因

B.基因重