我國早在1987年就利用返回式衛(wèi)星進(jìn)行航天育種研究:將作物種子帶入太空,利用太空中的特殊環(huán)境誘導(dǎo)基因發(fā)生突變,然后在地面選擇優(yōu)良的品種進(jìn)行培育。
（一）鐮狀細(xì)胞貧血（鐮刀型細(xì)胞貧血癥）
正常人的紅細(xì)胞是中央微凹的圓餅狀,而鐮狀細(xì)胞貧血患者的紅細(xì)胞卻是彎曲的鐮刀狀。這樣的紅細(xì)胞容易破裂,使人患溶血性貧血,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。
直接原因：血紅蛋白某肽段第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。
1. 比較兩種血細(xì)胞血紅蛋白分子中氨基酸序列的差異，你發(fā)現(xiàn)了什么變化？
思考.討論：鐮狀細(xì)胞貧血形成的原因
鐮狀細(xì)胞貧血的病因圖解
2 下圖是鐮狀細(xì)胞貧血形成原因圖解，請(qǐng)你補(bǔ)全圖解。
回顧與提示：課本第四章第2節(jié)基因表達(dá)與性狀的關(guān)系中皺粒豌豆的形成機(jī)制以及囊性纖維化病因
3. 如果一個(gè)基因發(fā)生堿基的增添或者缺失，氨基酸序列是否也會(huì)改變？對(duì)應(yīng)的性狀呢？
結(jié)論：基因中堿基對(duì)增添或缺失同樣有可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，從而引起性狀的改變。
基因突變： DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，從而引起基因堿基序列的改變，叫作基因突變( gene mutatin)。
注意點(diǎn)：1、基因突變的實(shí)質(zhì)是基因結(jié)構(gòu)的改變；2、RNA病毒也有基因突變，且更容易發(fā)生基因突變；3、基因突變主要發(fā)生在DNA復(fù)制期。
基因突變是否遺傳？（1）基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代；（2）若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳，但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生了基因突變，可以通過無性生殖遺傳。
1.航天育種的生物學(xué)原理是什么?2.如何看待基因突變所造成的結(jié)果?
答：改變的性狀可能是有害的，也可能是有利的，也可能無害也無益。
癌癥是威脅人類健康最嚴(yán)重的疾病之一。細(xì)胞的癌變與基因突變有關(guān)嗎？下面以結(jié)腸癌為例來探討。
結(jié)腸癌發(fā)生的簡化模型。
1.從基因角度看，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么？
原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變。
2.健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？
表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常的生長和增殖所必需的
表達(dá)的蛋白質(zhì)抑制細(xì)胞的生長和繁殖，或促進(jìn)細(xì)胞凋亡
突變或過量表達(dá)導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強(qiáng)
突變導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性
（1）形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化；（2）無限增殖； （3）細(xì)胞膜上糖蛋白減少，細(xì)胞間黏著性降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。
3.癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比具有哪些特征？
癌細(xì)胞的掃描電鏡照片（放大100倍）
在癌癥早期，患者往往不表現(xiàn)出任何癥狀，因而難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，而到了晚期，目前還缺少有效的治療手段。因此要避免癌癥的發(fā)生。比如說生活常識(shí)告訴我們長時(shí)間暴曬易引起皮膚癌，吸煙者患肺癌的概率顯著升高。有哪些外部因素會(huì)誘發(fā)生物發(fā)生基因突變從而更容易導(dǎo)致細(xì)胞癌變呢？ 請(qǐng)利用互聯(lián)網(wǎng)資源，或者請(qǐng)教身邊的專家，生活中致癌因子有哪些？怎樣做才能遠(yuǎn)離致癌因子。并將你的所學(xué)告訴你身邊的人。
1. 判斷題（1）DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添或缺失就是基因突變。（ ） （2）基因突變一定會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變，但不一定會(huì)引起性狀的改變。（ ）（3）只有DNA復(fù)制期才能發(fā)生基因突變。（ ）（4）人和動(dòng)物細(xì)胞的DNA上本來就存在原癌基因與抑癌基因。（ ）
2. 產(chǎn)生鐮狀細(xì)胞貧血癥的根本原因是（ ）A．紅細(xì)胞呈鐮刀狀，容易破裂，是人患溶血性貧血B．血紅蛋白中有一個(gè)氨基酸發(fā)生了改變C．信使RNA中一個(gè)堿基發(fā)生了改變 D．基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了改變
3. 下列不屬于癌細(xì)胞的特點(diǎn)的是（ ）A．能夠無限增殖B．酶活性下降，細(xì)胞代謝減慢C．細(xì)胞膜上糖蛋白減少，容易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移 D．細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化
知 識(shí) 小 結(jié)
1、概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變。2、結(jié)果：基因突變可導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，從而引起性狀的改變3、遺傳：基因突變可通過配子遺傳給后代，體細(xì)胞的突變可通過無性繁殖遺傳
1、原因：原癌基因和抑癌基因突變2、原癌基因和抑癌基因：原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常生長和增殖所必需的的；抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的增長和增殖，或促進(jìn)細(xì)胞凋亡。3、癌細(xì)胞的特征：形態(tài)結(jié)構(gòu)顯著改變；無限增殖；細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細(xì)胞間的黏著性顯著降低，容易分散和轉(zhuǎn)移。
1.為什么說基因突變不一定會(huì)引起生物性狀的改變？在哪些情況下基因突變不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變？
密碼子具有簡并性；該基因?qū)儆诓槐磉_(dá)的基因：如顯性純合子發(fā)生隱性突變；氨基酸改變并不一定會(huì)引起蛋白質(zhì)功能的改變；基因中存在不編碼氨基酸序列的改變；……結(jié)論：基因突變不一定會(huì)引起性狀的改變。

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