第5章 第1节 第2课时 细胞的癌变和基因重组-【金版新学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，不定项）

本高中生物学讲义聚焦细胞癌变和基因重组核心知识点，系统梳理细胞癌变的原因（原癌基因与抑癌基因突变累积）、癌细胞特征（无限增殖等）及预防治疗知识，同时阐述基因重组的类型（互换型与自由组合型）和意义，通过自我诊断、情境分析等学习支架构建知识脉络。 该资料以结肠癌示意图、细胞分裂图等情境问题为特色，结合基因突变与基因重组对比表格，培养学生生命观念（癌变机理理解）、科学思维（辨析变异类型）和态度责任（癌症预防意识）。课中辅助教师引导探究，课后真题练习助力学生巩固知识、查漏补缺。

第2课时　细胞的癌变和基因重组 [学习目标]　1.阐述细胞癌变的原因和特点，了解癌症预防和治疗的有关知识。　2.结合实例阐述基因重组的类型和意义。 任务一　细胞的癌变 1．原癌基因和抑癌基因 2．癌细胞的特征 (1)适宜条件下能够无限增殖； (2)形态结构发生显著变化； (3)细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。 【自我诊断】 1．正常人细胞中不存在原癌基因和抑癌基因。(×) 2．吸烟一定会导致肺癌。(×) 3．抑制原癌基因和抑癌基因的表达可以用于治疗癌症。(×) 4．原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因。(√) [活动1]　理解细胞癌变的机理、预防与治疗 情境：下图表示结肠癌发生过程示意图，据图回答有关问题： (1)从基因角度看，结肠癌发生的根本原因是什么？(考查生命观念) 提示：结肠癌的发生是原癌基因和抑癌基因累积突变的结果。 (2)与正常细胞相比，癌细胞容易转移的原因是什么？(考查生命观念) 提示：与正常细胞相比，癌细胞表面的糖蛋白等减少，细胞之间的黏着性降低，容易在体内分散和转移等。 (3)抽烟容易引起肺癌与烟草中的尼古丁有关，尼古丁属于哪类致癌因子(物理、化学、生物)？这给我们什么启示？(考查社会责任) 提示：尼古丁属于化学致癌因子；这告诉我们要养成良好的生活习惯，远离致癌因子，预防癌症。 (4)细胞癌变是基因突变的结果，癌症的诊断能否通过显微镜进行检测？(考查科学探究) 提示：可以。与正常细胞相比，癌细胞的形态结构发生改变，因此可通过对病理切片进行显微观察作出诊断。 (5)医学上通常使用一定量的化学药剂(如DNA合成抑制剂等)对癌症病人进行化疗。化疗能够治疗癌症的原理是什么？接受化疗后的癌症患者身体非常虚弱，为什么？(考查社会责任) 提示：化疗的作用是通过一定量的化学药剂干扰癌细胞的DNA复制，从而抑制其分裂，或者杀死癌细胞。但化疗药物对正常细胞也有杀伤作用，因此，接受化疗后的病人身体是非常虚弱的。 针对练1.(2025·山东济宁期末)如图中的①②过程分别表示细胞癌变发生的两种机制，下列相关叙述正确的是(　　) A.原癌基因的作用主要是阻止细胞不正常的增殖 B．只要原癌基因表达产生了正常蛋白质，细胞就不会癌变 C．原癌基因和癌基因的基因结构不同 D．抑制癌细胞DNA的解旋不会影响癌细胞的增殖 答案：C 解析：原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A错误；由图可知，原癌基因如果过量表达，产生过量的正常蛋白质，也会导致细胞癌变，B错误；癌基因是原癌基因发生突变产生的，故原癌基因和癌基因的基因结构不同，C正确；抑制癌细胞DNA的解旋会影响癌细胞的增殖，D错误。 针对练2.(2024·东北育才联考)生活不规律、抽烟、酗酒、熬夜、汽车尾气、炒菜油烟等都存在致癌因素，即人类的衣食住行都有引起细胞癌变的可能，这种癌症就是“生活方式癌”。下列有关“生活方式癌”的分析，错误的是(　　) A．熬夜可能使机体免疫功能下降而易发生癌症 B．抽烟、酗酒易导致细胞癌变相关的基因发生突变 C．选择健康的生活方式是预防癌症的重要措施 D．只有接触物理、化学、病毒致癌因子才会引起细胞癌变 答案：D 解析：不是只有接触物理、化学、病毒致癌因子才会引起细胞癌变，在没有这些外来因素的影响时，细胞DNA复制中偶然差错的积累也会引起细胞癌变，D错误。 任务二　基因重组 1．概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 2．类型 (1)互换型：在减数分裂过程中的四分体时期(减数分裂Ⅰ前期)，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。 (2)自由组合型：生物体通过减数分裂形成配子时(减数分裂Ⅰ后期)，随着非同源染色体的自由组合，其上的非等位基因也自由组合。 3．意义：一般认为，有性生殖过程中的基因重组能够使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代，也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。 “一母生九子，连母十个样”，这主要是由什么原因造成的？ 提示：生物的亲子代之间的性状差异主要是由基因重组造成的。　　 【自我诊断】 1．基因型为Aa的个体自交后代出现性状分离与基因重组有关。(×) 2．一对同源染色体可能存在基因重组。(√) 3．基因重组一定会产生新的性状。(×) 4．有丝分裂和减数分裂过程中均可发生非同源染色体之间的自由组合。(×) [活动2]　辨析基因突变和基因重组 材料：如图是基因型为AaBb的某雄性高等动物体内的两种细胞分裂示意图，据图回答问题： (1)图1细胞处于什么时期？图中B、b现象的出现的原因是什么？其产生的子细胞基因型是怎样的？ 提示：图1细胞处于有丝分裂后期；图中形成B、b现象的原因是发生了基因突变；子细胞的基因型是AaBb和Aabb(或者AaBb和AaBB)。 (2)图2细胞的名称是什么？图中出现B、b的原因可能是什么？(不考虑基因的颜色) 提示：图2细胞的名称是次级精母细胞；图中形成B、b现象的原因是基因突变或基因重组。 (3)若该动物的基因型为AaBB，则产生图2现象的原因又是什么？ 提示：基因突变。 【归纳总结】 基因突变和基因重组的比较 项目 基因突变 基因重组 变异实质 基因碱基序列发生改变 控制不同性状的基因的重新组合 时间 主要发生在细胞分裂前的间期 减数分裂Ⅰ四分体时期和减数分裂Ⅰ后期 原因 DNA分子复制时，外界因素或自身因素引起基因中的碱基的改变(替换、增添或缺失) 同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生互换，以及非同源染色体的自由组合 适用范围 所有生物都可发生(包括病毒)，具有普遍性 通常发生在真核生物的有性生殖过程中 结果 产生新的基因和基因型 产生新的基因型 意义 是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料 是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义 联系 ①都使生物产生可遗传变异；②在长期进化过程中，基因突变为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因重组使突变的基因以多种形式传递；③两者均产生新的基因型，可能产生新的表型 针对练3.(2025·河北承德调研)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如图，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是(　　) A．该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一 B．图中非姐妹染色单体间发生交换，基因A和基因B发生了重组 C.等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ D．该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞 答案：B 解析：该细胞正在发生染色体互换，原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞，经过染色体互换，可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞，所以染色体互换是精子多样性形成的原因之一，A、D正确；图中非姐妹染色单体间发生交换，基因A和基因b，基因a和基因B发生了重组，B错误；由于发生染色体互换，等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，C正确。 针对练4．(不定项)如图是某二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据图判断正确的是(　　) A．甲图表明该动物发生了基因突变 B．乙图表明该动物在减数分裂前的间期发生了基因突变 C．丙图表明该动物在减数分裂Ⅰ时发生了互换 D．甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代 答案：ABC 解析：甲、乙、丙是同一个二倍体动物的细胞分裂图，其基因型为AABb，其中甲图表示有丝分裂后期，染色体上基因A与a不同，是基因突变的结果，A正确；乙图表示减数分裂Ⅱ后期，其染色体上基因A与a不同，基因a只能是基因突变的结果，B正确；丙图表示减数分裂Ⅱ后期，基因B与b所在的染色体颜色不一致，则该动物在减数分裂Ⅰ时发生了互换，C正确；若甲进行有丝分裂产生的是体细胞，其产生的变异一般不遗传给后代，D错误。 思维导图 要语必背 1.原癌基因突变或过量表达，抑癌基因突变，可能导致细胞癌变。 2.癌细胞能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。 3.基因重组的两种方式：同源染色体中非姐妹染色单体间的互换导致同源染色体上的非等位基因重新组合；非同源染色体的自由组合导致非同源染色体上的非等位基因重新组合。 1．(2022·湖南卷)关于癌症，下列叙述错误的是(　　) A．成纤维细胞癌变后变成球形，其结构和功能会发生相应改变 B．癌症发生的频率不是很高，大多数癌症的发生是多个基因突变的累积效应 C．正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞，原因是抑癌基因突变成原癌基因 D．乐观向上的心态、良好的生活习惯，可降低癌症发生的可能性 答案：C 解析：细胞癌变后其结构和功能会发生相应改变，如成纤维细胞癌变后变成球形，A正确；癌变发生的原因是基因突变，在自然条件下，基因突变具有低频性，故癌症发生的频率不是很高，且癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个相关基因突变的累积效应，B正确；人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因，细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变所致，C错误；开朗乐观的心理状态会影响神经系统和内分泌系统的调节功能，良好的生活习惯如远离辐射等，能降低癌症发生的可能性，D正确。 2．(2024·河北邯郸期末)癌症是当前严重威胁人类生命的疾病之一。下列有关细胞癌变的叙述，错误的是(　　) A．没有致癌因子的作用，细胞就不会发生癌变 B．人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因 C．原癌基因突变或过量表达可能会引起细胞癌变 D．癌细胞中特定的mRNA或蛋白质可用于肿瘤的研究和诊断 答案：A 解析：在自发情况下(DNA复制时发生错误)，人体细胞的原癌基因和抑癌基因等也可能发生基因突变，进而导致癌变，A错误；原癌基因和抑癌基因在人体和动物正常细胞中普遍存在，B正确；原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变，C正确；癌细胞中特定的mRNA或蛋白质(只在癌细胞中表达)可用于肿瘤的研究和诊断，D正确。 3．(2025·广东惠州期末)放射性辐射是致癌的重要因素，下列关于细胞癌变的叙述，错误的是(　　) A．放射性辐射会使正常基因突变成原癌基因和抑癌基因，从而引发细胞癌变 B．原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的 C．癌变的细胞形态结构通常会发生显著变化，并且可以无限增殖 D．癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物质减少导致癌细胞容易转移分散 答案：A 解析：原癌基因和抑癌基因是细胞中原本就存在的正常基因，放射性辐射会使原癌基因和抑癌基因发生突变，进而引发细胞癌变，A错误。 4．(2025·江苏常熟月考)基因重组使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代。下列相关叙述错误的是(　　) A．基因重组可导致同胞兄妹间的遗传差异 B．四分体时期非姐妹染色单体上的等位基因互换可导致基因重组 C．基因重组只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状 D．基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代发生性状分离 答案：D 解析：基因重组会导致双亲产生多样的配子，随后雌雄配子随机结合，导致产生多样的后代，即基因重组可导致同胞兄妹间的遗传差异，A正确；在减数分裂过程中的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组，B正确；基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状，C正确；基因型为Aa的个体自交，因等位基因分离和雌雄配子的随机结合而导致子代发生性状分离，D错误。 5．(2024·河南驻马店期末)基因突变和基因重组是生物变异的两大来源，对生物的进化都有着重要意义。下列有关基因突变和基因重组的说法正确的是(　　) A．所有生物都可以发生基因突变和基因重组 B．两者都可以产生新基因和新基因型 C．两者都是生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料 D．发生在生殖细胞中的基因突变是可遗传的变异 答案：D 解析：自然状态下基因重组仅存在于进行有性生殖的生物中，而基因突变存在于所有生物中，具有普遍性，A错误；基因突变使基因结构改变而产生新基因，从而产生新的基因型，而基因重组是不同基因的重新组合，会导致出现新的基因型，但基因重组不能产生新基因，B错误；基因突变会产生新基因，是生物变异的根本来源，两者都为生物进化提供原材料，C错误；发生在生殖细胞中的基因突变可遵循遗传规律传递给后代，因而属于可遗传的变异，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $