5.(1)基因突變和基因重組課件高一下學期生物人教版必修2((1))

第5章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組內(nèi)容索引學習目標活動方案知識體系學習目標1.分析鐮狀細胞貧血的形成原因，闡明基因突變的概念。2.分析結(jié)腸癌發(fā)生的原因，說明細胞癌變與基因突變之間的關(guān)系。3.闡明基因突變產(chǎn)生的原因和意義。4.闡述基因重組的類型和意義。活動方案正常人的紅細胞是圓餅狀，而鐮狀細胞貧血患者的紅細胞卻是彎曲的鐮刀狀。這樣的紅細胞運輸氧氣的能力下降且易破裂，使人患溶血性貧血，嚴重時還會危及生命。下圖為該病病因圖解，試回答下列問題。(部分氨基酸的密碼子：谷氨酸—GAA、GAG，纈氨酸—GUU、GUC、GUA、GUG)活動一：分析鐮狀細胞貧血的形成原因，闡明基因突變的概念(1)將圖中“□”內(nèi)缺失的堿基或堿基對補充完整?！敬鸢浮?/p>

略(2)據(jù)圖分析“鐮狀細胞貧血”的病因。①直接原因：紅細胞中血紅蛋白的______________發(fā)生改變，其中一個氨基酸由“谷氨酸”替換為“纈氨酸”。②根本原因：控制血紅蛋白合成的基因中__________________發(fā)生改變，基因中堿基對__________替換為__________。氨基酸序列脫氧核苷酸序列A/TT/A(3)根據(jù)條件，推斷相關(guān)結(jié)構(gòu)的變化。條件基因結(jié)構(gòu)是否改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)(性狀)是否改變?nèi)魣D中①處堿基對替換為G/C若圖中①處堿基對缺失若圖中②處增添一個堿基對是否是是是是(4)歸納基因突變的概念：DNA分子中發(fā)生________的____________________，而引起________________的改變。(5)基因突變具有隨機性，可以發(fā)生在體細胞中，也可以發(fā)生在生殖細胞中，那么其產(chǎn)生的變異是否能傳遞給后代？【答案】

發(fā)生在體細胞中的基因突變一般不能通過有性生殖傳遞給后代；發(fā)生在生殖細胞中的基因突變有可能參與受精作用，從而傳遞給后代。堿基替換、增添或缺失基因堿基序列癌癥是威脅人類健康最嚴重的疾病之一。觀察第82頁“思考·討論”中解釋結(jié)腸癌發(fā)生的模式圖，思考結(jié)腸癌發(fā)生的原因。(1)健康人的細胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？有什么作用？【答案】

健康人的細胞中存在原癌基因和抑癌基因。原癌基因表達的蛋白質(zhì)是細胞正常生長和增殖所必需的；抑癌基因表達的蛋白質(zhì)能抑制細胞的生長和增殖，或促進凋亡。(2)從基因的水平分析，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么？【答案】

結(jié)腸癌發(fā)生的原因是相關(guān)基因(抑癌基因Ⅰ、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ)發(fā)生了突變?；顒佣悍治鼋Y(jié)腸癌發(fā)生的原因，說明細胞癌變與基因突變之間的關(guān)系(3)與正常細胞相比，癌細胞具有哪些明顯的特點？【答案】

能夠無限增殖，形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，細胞膜上糖蛋白減少，細胞之間的黏著性顯著降低，容易分散和轉(zhuǎn)移。(4)哪些因素會導致癌癥患病率提高？是否有有效的辦法防治癌癥？【答案】

長時間暴曬易引起皮膚癌，吸煙人群患肺癌的概率高于不吸煙人群。在癌癥發(fā)生早期，患者往往不表現(xiàn)出任何癥狀，難以發(fā)現(xiàn)；對于癌癥晚期的患者，目前還缺少有效的治療手段。因此，在日常生活中應遠離致癌因子，選擇健康的生活方式。DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)，其雙螺旋結(jié)構(gòu)具有相對穩(wěn)定性，但在外界因素的誘導或生物內(nèi)部因素的作用下，可能會使基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而導致基因突變。下列是一些與基因突變有關(guān)的資料，請閱讀這些材料，思考并回答問題。材料1：肝細胞肝癌(HCC)是世界范圍內(nèi)最常見的癌癥之一，也是導致患者因癌癥死亡的一個重要原因，而發(fā)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?；顒尤和ㄟ^實例說出基因突變的原因、特點和意義材料2：我國“神舟七號”載人飛船搭載了多種生物(如小麥、番茄、蚯蚓、鰹魚及多種微生物)進入太空進行育種實驗，其中搭載的2萬粒鰹魚受精卵孵化出的大量魚苗中只有幾尾發(fā)生了明顯的變化。材料3：長期食用燒烤食品(含丙烯酰胺和雜環(huán)胺)、腌制食品(含亞硝胺)、隔夜食物(含亞硝酸鹽)會使胃、腸、胰腺等多個部位癌變的概率增加。材料4：控制小鼠毛色的灰色基因可以突變成一系列的控制毛色的等位基因，如既可以突變成黃色基因，也可以突變成黑色基因等。材料5：鐮狀細胞貧血患者(aa)不到成年就會死亡，但在非洲流行惡性瘧疾(一種死亡率很高的疾病)的地區(qū)，攜帶這一突變基因的人(Aa)很多，頻率也很穩(wěn)定。(1)上述資料中涉及引起基因突變的外界因素可歸納三大類，分別是：________因素(材料______)、________因素(材料______)、________因素(材料______)。(2)材料2中從“搭載對象”看，體現(xiàn)了基因突變的什么特點？從“魚苗變化”的數(shù)量看，又體現(xiàn)基因突變的什么特點？此種育種方法是什么？【答案】

普遍性。低頻性。誘變育種。(3)材料3中從“癌變部位”看，體現(xiàn)了基因突變的什么特點？【答案】

隨機性。物理2化學3生物1(4)材料4體現(xiàn)了基因突變的什么特點？【答案】

不定向性。(5)從材料1、3、5涉及的性狀看，基因突變絕大多數(shù)是有害還是有利的？材料5中Aa的個體在瘧疾流行的地區(qū)卻能很好地生存又說明了什么？【答案】

基因突變絕大多數(shù)是有害的?；蛲蛔兛赡芷茐纳矬w與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，而對生物體有害；有些基因突變對生物體是有利的，如植物的抗病性突變。有些基因突變既無害也無益，是中性突變。材料5說明變異是否有利取決于環(huán)境的選擇作用。(6)材料4中提到基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生“新基因”，即等位基因，這對生物的進化有什么意義？【答案】

基因突變是生物變異的根本來源，是生物進化的原材料?；蛑亟M是指基因的重新組合，往往發(fā)生在減數(shù)分裂的過程中。圖1、圖2是減數(shù)分裂過程中的兩種基因重組的圖解。結(jié)合相關(guān)知識，回答下列問題?；顒铀模宏U述基因重組的概念、類型和意義圖1(1)圖1中B與b、D與d被稱為什么基因？什么基因之間發(fā)生了重新組合？【答案】

等位基因。(非同源染色體上的)非等位基因。(2)形成圖1結(jié)果的原因是什么？【答案】

減數(shù)分裂Ⅰ后期，等位基因隨同源染色體分離，非等位基因隨非同源染色體發(fā)生自由組合。(3)形成圖2結(jié)果的原因是什么？圖2【答案】

減數(shù)分裂Ⅰ前期(四分體時期)，同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而交換。(4)綜上所述