4.2 基因表达与性状的关系课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

受精卵 叶呈扁平状与丝状 （基因组成________） 有丝分裂 同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态。 相同 情境导入 叶呈扁平状 叶呈丝状 1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 讨论 3.用概念图表示基因与性状之间可能的关系。 情境导入 性状 基因表达 受精卵 有丝分裂 扁平状与丝状 （基因组成相同） 环境 可能影响 不同 蛋白质（不同） 直接 决定 作出假设：基因通过蛋白质控制生物性状 环境因素 叶呈丝状 2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 讨论 叶呈扁平状 第2节 基因表达与性状的关系 1 举例说明基因控制生物体性状的两种方式。 2 描述基因选择性表达与细胞分化的关系。 3 表观遗传现象。 1.豌豆的圆粒和皱粒 一、基因表达产物与性状之间的关系 差异如何形成？ 圆粒豌豆 皱粒豌豆 编码淀粉分支酶的基因 酶 合成淀粉 淀粉含量____ 淀粉能_________ 高 淀粉分支 保留水分 指导 合成 促使 DNA中插入一段外来DNA序列 打乱了编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶出现____，活性_____ 淀粉含量_____ 豌豆_____而皱缩 低 失水 异常 降低 基因 酶、激素等 代谢 过程 性状 控制 调节 表现 一、基因表达产物与性状之间的关系 人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变为黑色素。如果一个人由于基因异常而缺少酪氨酸酶，那么这个人就不能合成黑色素，从而表现出白化症状。 1. 为什么会出现白化症状？ 2. 用文字和箭头总结基因、酶与性状之间的关系。 一、基因表达产物与性状之间的关系 2.白化病 编码酪氨酸酶的基因正常 酪氨酸转化为黑色素 酪氨酸酶正常 表现正常 正常人 白化病人 编码酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸不能转化为黑色素 酪氨酸酶不能合成 缺乏黑色素，表现为白化 基因 酶、激素等 代谢 过程 性状 控制 调节 表现 一、基因表达产物与性状之间的关系 编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶 蔗糖 淀粉 锁水强 酪氨酸酶基因 酪氨酸酶 酪氨酸 黑色素 正常 代谢过程 合成 代谢过程 合成 生物性状 生物性状 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 一、基因表达产物与性状之间的关系 在大约70％的囊性纤维化患者中，编码CFTR蛋白（一种转运蛋白）的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能出现异常，导致患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。 3.囊性纤维化成因 正常气管 囊性纤维化气管 分析囊性纤维病的发病机理，用流程图表述基因、基因表达产物与性状之间的关系。 一、基因表达产物与性状之间的关系 编码CFTR蛋白的基因_____________ CFTR蛋白在508位缺少________ CFTR蛋白转运_______的功能异常 支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，肺功能严重受损 CFTR蛋白__________发生变化 缺失3个碱基 苯丙氨酸 空间结构 氯离子 编码CFTR蛋白的基因 基因 蛋白质结构 性状 蛋白质功能 一、基因表达产物与性状之间的关系 ATP ADP 功能正常的CFTR蛋白 H2O 异常关闭的CFTR蛋白 稀薄的黏液 氯离子 黏稠的分泌物不断积累 一、基因表达产物与性状之间的关系 4.镰刀型细胞贫血症 编码血红蛋白的 基因中一个碱基对变化 血红蛋白的结构发生变化 红细胞成镰刀型 容易破裂，患溶血性贫血 基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 基因 蛋白质结构 性状 一、基因表达产物与性状之间的关系 基因 酶 细胞代谢 生物性状 结构蛋白 生物性状 蛋白质 间接作用 直接作用 一、基因表达产物与性状之间的关系 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果，回答下列问题： 检测的三种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 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 +++ - - + 思考讨论 (1)这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 有各自特异性的蛋白质 (2) 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？ 在不同细胞内表达的基因不同。 表达的基因分类 管家基因 所有细胞中都表达的一类基因，这类基因指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的。 奢侈基因 在某类细胞中特异性表达的基因，