5.(1)基因突变和基因重组课件高一下学期生物人教版必修2((1))

第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组内容索引学习目标活动方案知识体系学习目标1.分析镰状细胞贫血的形成原因，阐明基因突变的概念。2.分析结肠癌发生的原因，说明细胞癌变与基因突变之间的关系。3.阐明基因突变产生的原因和意义。4.阐述基因重组的类型和意义。活动方案正常人的红细胞是圆饼状，而镰状细胞贫血患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。这样的红细胞运输氧气的能力下降且易破裂，使人患溶血性贫血，严重时还会危及生命。下图为该病病因图解，试回答下列问题。(部分氨基酸的密码子：谷氨酸—GAA、GAG，缬氨酸—GUU、GUC、GUA、GUG)活动一：分析镰状细胞贫血的形成原因，阐明基因突变的概念(1)将图中“□”内缺失的碱基或碱基对补充完整。【答案】

略(2)据图分析“镰状细胞贫血”的病因。①直接原因：红细胞中血红蛋白的______________发生改变，其中一个氨基酸由“谷氨酸”替换为“缬氨酸”。②根本原因：控制血红蛋白合成的基因中__________________发生改变，基因中碱基对__________替换为__________。氨基酸序列脱氧核苷酸序列A/TT/A(3)根据条件，推断相关结构的变化。条件基因结构是否改变蛋白质结构(性状)是否改变若图中①处碱基对替换为G/C若图中①处碱基对缺失若图中②处增添一个碱基对是否是是是是(4)归纳基因突变的概念：DNA分子中发生________的____________________，而引起________________的改变。(5)基因突变具有随机性，可以发生在体细胞中，也可以发生在生殖细胞中，那么其产生的变异是否能传递给后代？【答案】

发生在体细胞中的基因突变一般不能通过有性生殖传递给后代；发生在生殖细胞中的基因突变有可能参与受精作用，从而传递给后代。碱基替换、增添或缺失基因碱基序列癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一。观察第82页“思考·讨论”中解释结肠癌发生的模式图，思考结肠癌发生的原因。(1)健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？有什么作用？【答案】

健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因。原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的；抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进凋亡。(2)从基因的水平分析，结肠癌发生的原因是什么？【答案】

结肠癌发生的原因是相关基因(抑癌基因Ⅰ、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ)发生了突变。活动二：分析结肠癌发生的原因，说明细胞癌变与基因突变之间的关系(3)与正常细胞相比，癌细胞具有哪些明显的特点？【答案】

能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易分散和转移。(4)哪些因素会导致癌症患病率提高？是否有有效的办法防治癌症？【答案】

长时间暴晒易引起皮肤癌，吸烟人群患肺癌的概率高于不吸烟人群。在癌症发生早期，患者往往不表现出任何症状，难以发现；对于癌症晚期的患者，目前还缺少有效的治疗手段。因此，在日常生活中应远离致癌因子，选择健康的生活方式。DNA是生物的主要遗传物质，其双螺旋结构具有相对稳定性，但在外界因素的诱导或生物内部因素的作用下，可能会使基因的结构发生改变而导致基因突变。下列是一些与基因突变有关的资料，请阅读这些材料，思考并回答问题。材料1：肝细胞肝癌(HCC)是世界范围内最常见的癌症之一，也是导致患者因癌症死亡的一个重要原因，而发展成HCC的高危因素主要有乙型肝炎病毒(HBV)或丙型肝炎病毒(HCV)的慢性感染。活动三：通过实例说出基因突变的原因、特点和意义材料2：我国“神舟七号”载人飞船搭载了多种生物(如小麦、番茄、蚯蚓、鲣鱼及多种微生物)进入太空进行育种实验，其中搭载的2万粒鲣鱼受精卵孵化出的大量鱼苗中只有几尾发生了明显的变化。材料3：长期食用烧烤食品(含丙烯酰胺和杂环胺)、腌制食品(含亚硝胺)、隔夜食物(含亚硝酸盐)会使胃、肠、胰腺等多个部位癌变的概率增加。材料4：控制小鼠毛色的灰色基因可以突变成一系列的控制毛色的等位基因，如既可以突变成黄色基因，也可以突变成黑色基因等。材料5：镰状细胞贫血患者(aa)不到成年就会死亡，但在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区，携带这一突变基因的人(Aa)很多，频率也很稳定。(1)上述资料中涉及引起基因突变的外界因素可归纳三大类，分别是：________因素(材料______)、________因素(材料______)、________因素(材料______)。(2)材料2中从“搭载对象”看，体现了基因突变的什么特点？从“鱼苗变化”的数量看，又体现基因突变的什么特点？此种育种方法是什么？【答案】

普遍性。低频性。诱变育种。(3)材料3中从“癌变部位”看，体现了基因突变的什么特点？【答案】

随机性。物理2化学3生物1(4)材料4体现了基因突变的什么特点？【答案】

不定向性。(5)从材料1、3、5涉及的性状看，基因突变绝大多数是有害还是有利的？材料5中Aa的个体在疟疾流行的地区却能很好地生存又说明了什么？【答案】

基因突变绝大多数是有害的。基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害；有些基因突变对生物体是有利的，如植物的抗病性突变。有些基因突变既无害也无益，是中性突变。材料5说明变异是否有利取决于环境的选择作用。(6)材料4中提到基因突变的结果是产生“新基因”，即等位基因，这对生物的进化有什么意义？【答案】

基因突变是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。基因重组是指基因的重新组合，往往发生在减数分裂的过程中。图1、图2是减数分裂过程中的两种基因重组的图解。结合相关知识，回答下列问题。活动四：阐述基因重组的概念、类型和意义图1(1)图1中B与b、D与d被称为什么基因？什么基因之间发生了重新组合？【答案】

等位基因。(非同源染色体上的)非等位基因。(2)形成图1结果的原因是什么？【答案】

减数分裂Ⅰ后期，等位基因随同源染色体分离，非等位基因随非同源染色体发生自由组合。(3)形成图2结果的原因是什么？图2【答案】

减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)，同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换。(4)综上所述