内容正文:
第1节 基因突变
学习目标导引
核心素养对接
关键术语
1.阐明基因突变的机理、特点和应用;
2.说明癌变的原因及其预防;
3.关爱生命,选择健康的生活方式。
1.生命观念——认同基因突变为生物进化提供原材料的观念;
2.科学思维——通过归纳与概括总结基因突变的特点与意义;
3.社会责任——运用基因突变的原理解释一些变异现象。
基因突变
细胞癌变
|预知概念|
1.基因突变的实例和概念
(1)镰刀型细胞贫血症的特点和病因
直接原因:组成血红蛋白分子的一个谷氨酸被替换成缬氨酸,引发了蛋白质结构的改变。根本原因:控制血红蛋白合成的基因中碱基对=被替换,引起基因结构的改变。
(2)基因突变的概念
①类型:碱基对的替换、增添和缺失。
②结果:基因结构的改变。
2.基因突变的原因、特点及意义
(1)基因突变产生的原因
①外因
②内因
DNA分子复制时偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生。
(2)基因突变的特点
①普遍性:基因突变在生物界中是普遍存在的。
②随机性
a.可以发生在生物个体发育的任何时期。
b.可以发生在任何细胞。
c.可以发生在细胞内不同DNA分子上。
d.可以发生在同一DNA分子的不同部位。
③不定向性:一个基因可以向不同方向突变,产生一个以上的等位基因。虽然基因突变是不定向的,但基因突变的结果只是产生此基因的等位基因。
④低频性:在自然状态下基因突变的频率很低。
⑤多害少利性:基因突变大多数是有害的,少数是有利的。
(3)基因突变的意义
①新基因产生的途径。
②生物变异的根本来源。
③生物进化的原始材料。
3.癌细胞的概念及主要特征
(1)癌细胞
①概念
引起原因
②特点:不受机体控制、连续分裂的恶性增殖细胞
(2)主要特征
①在适宜条件下,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,黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。
4.致癌因子及癌变机理
(1)致癌因子的类型和实例(连线)
①物理致癌因子 a.Rous肉瘤病毒等
②化学致癌因子 b.紫外线、X射线等
③病毒致癌因子 c.石棉、砷化物、铬化物、联苯胺、亚硝胺、黄曲霉素等
答案 ①—b ②—c ③—a
(2)癌变的机理
(3)癌症的预防、诊断与治疗
①预防措施:远离致癌因子。
②诊断手段:病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。
③治疗手段:手术切除、化疗和放疗等。
|过程评价|
1.所有的生物变异都是由遗传物质改变引起的( )
2.可遗传的变异包括突变和染色体变异( )
3.基因突变主要是在DNA复制时发生的( )
4.基因突变是DNA分子中个别碱基对的替换、增添或缺失引起的基因结构的改变( )
5.原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积便可导致癌症,因此癌症可遗传( )
6.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖( )
7.细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散和转移( )
答案 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.× 7.√
|联想·质疑|
★可遗传的变异:遗传物质发生变化,变异性状能在后代中重新出现。
★不可遗传的变异:遗传物质不发生变化,变异性状仅限于当代表现。
★基因突变的类型
★癌细胞的膜表面发生变化,细胞间的黏着性降低,易在体内扩散、转移,侵染其他的组织细胞。
★物理致癌因子。★化学致癌因子。
(1)你还记得细胞癌变的原因吗?
提示:细胞中的原癌基因和抑癌基因发生突变的结果。
(2)对于一个性原细胞(包括精原细胞和卵原细胞)而言,发生基因突变和基因重组的概率是否相同?如果不同,哪个概率更高?
提示:不相同,基因重组发生的几率更高。
(3)航天员每次到太空“旅行”时,总要带一部分萌发的种子,为什么不带休眠的种子呢?
提示:因为萌发的种子中有许多细胞正在进行有丝分裂,在有丝分裂的间期受太空因素的影响会发生基因突变,以达到产生新的基因用于育种的目的。休眠的种子中细胞几乎不进行有丝分裂,所以几乎不会产生基因突变。
科学探究1 基因突变
1.下图是基因突变的几种类型,请分析回答下面问题:
(1)上述DNA分子的改变在光学显微镜下能观察到吗?
提示:脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变在光学显微镜下不能观察到。
(2)研究表明,上述DNA分子的改变一般发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期,结合DNA分子的结构特点和复制过程, DNA分子复制时容易发生基因突变的原因是什么?
提示:DNA分子复制时,DNA双链要解旋,此时结构不稳定,易导致碱基对的数量或排列顺序改变,从而导致基因突变。
(3)上述三种方式中碱基对分别发生了怎样的变化? 哪种变化对生物性状的影响程度相对要小一些?为什么?
提示:分别发生了碱基对的增添、替换和缺失,其中发生碱基