4.2 基因表达与性状的关系-【精彩课堂】2022-2023学年高一生物同步优质课件（人教版2019必修2）

“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相 似，其实味不同。所以然者何？水土异也。” (右图：南橘（上）北枳（下）) 基因、蛋白质、性状三者间究竟存在怎样的联系？ 基因 控制 蛋白质 体现 性状 蛋白质是生命活动的主要承担者 怎样控制？ 第二节 基因表达与性状的关系 1.基因如何控制生物体的性状？ 2.细胞分化与基因表达有什么关系？ 3.表观遗传信息是如何调控基因表达的？ 4.怎样理解基因与性状关系的复杂性？ 阅读书P71相关内容，从基因的角度解释豌豆的圆粒和皱粒？ 正常 插入DNA 序列 基因 酶 细胞代谢 性状 编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶正常,活性较高 淀粉分支酶异常,活性较低 淀粉合成正常 淀粉含量高，有效保留水分 淀粉合成受阻 淀粉含量低，失水皱缩 事实1：豌豆的圆粒和皱粒 一、基因表达产物与性状的关系 事实2：从基因的角度解释“白化病”形成机制？ 编码酪氨酸酶的基因异常 缺少酶，酪氨酸不能转化为黑色素 基因 酶 细胞代谢 性状 酪氨酸酶无法正常合成 缺乏黑色素表现白化症状 一、基因表达产物与性状的关系 一、基因表达产物与性状的关系 实例2：人的白化病 实例1：豌豆的圆粒与皱粒 基因通过控制___________来控制___________，进而控制生物体的性状 结论（1）： 酶的合成 代谢过程 这是一种间接控制途径 事实3：从基因的角度解释 “囊性纤维病”发病机理。 编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基 CFTR转运氯离子的功能异常 基因 蛋白质结构 功能 性状 CFTR蛋白缺少1个苯丙氨酸，蛋白结构异常 支气管内黏液增多，黏液清除困难，细菌大量繁殖，肺功能受损 囊性纤维化气管 正常气管 一、基因表达产物与性状的关系 事实4：镰刀型细胞贫血症形成机制 血红蛋白的结构正常 红细胞呈圆饼状 控制血红蛋白形成的基因碱基对正常 红细胞正常 红细胞易破裂,患溶血性贫血 控制血红蛋白形成的 基因中一个碱基对变化 血红蛋白的结构发生变化 红细胞呈镰刀状 基因 蛋白质结构 细胞结构 性状 一、基因表达产物与性状的关系 一、基因表达产物与性状的关系 实例4：镰刀型细胞贫血症 实例3：囊性纤维病 基因通过控制____________来控制控制生物体的性状 结论（2）： 蛋白质结构 这是一种直接控制途径 D A．花的颜色由多对基因共同控制 B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢，从而间接控制生物性状 C．生物性状由基因决定，也受环境影响 D．若基因③不表达，则基因①和基因②也不表达 1.牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图：从图中不能得出的结论是（　　） 9 来自同一个受精卵的细胞为何形态、功能各异？ 无论是直接控制还是间接控制，基因都是通过指导蛋白质的合成来控制性状的。那么来自同一个受精卵的细胞基因相同，为何形态、功能各异。 10 检测的 3种细胞 是否含有三种 基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA 输卵管细胞 + + + + - - 红细胞 + + + - + - 胰岛细胞 + + + - - + 结果分析： 3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？ 结论：细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性 二、基因选择性表达与细胞分化 细胞分化是基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。 不同细胞中表达的基因 所有细胞中都表达的基因 只在某类细胞中特异性表达的基因 2类 维持细胞基本生命活动所必需的蛋白质 核糖体蛋白基因 ATP合成酶基因 举例 卵清蛋白基因 胰岛素基因 举例 ①管家基因： ②奢侈基因： （1）表达的基因分类 二、基因选择性表达与细胞分化 （2）细胞分化的“不变”与“变” DNA、tRNA、rRNA ①不变 细胞的数目 ②变 细胞的形态、结构和功能 mRNA、蛋白质的种类 （3）细胞分化的本质： 基因的选择性表达 二、基因选择性表达与细胞分化 基因的选择性表达与基因表达的调控有关 受基因表达的调控 基因什么时候表达？ 在哪种细胞中表达？ 以及表达水平的高低？ 性状 直接影响 三、表观遗传 资料1：如图所示的两株柳穿鱼，除花的形态结构不同，其他方面基本相同。花的形态与Lcyc基因的表达相关。 植株A 植株B A,B两种植株：Lcyc基因的序列相同 植株A：Lcyc基因在开花时表达 植株B：Lcyc基因不表达 DNA甲基化示意图 三、表观遗传 15 资料2：小鼠毛色受基因Avy和a的控制，Avy为显性，表