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

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。 第2节 基因表达与性状的关系 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。浮在水面上的叶子是宽阔的五边形或者手掌形，而沉在水中的叶子则变成了细细的丝状叶。 1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 2.两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。 这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。 问题探讨 空气中的叶 浸在水中中的叶 叶呈扁平状 叶呈丝状 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？ 结合教材第71页图4-9,阅读相关内容,请仔细分析下面的实例，说说基因是如何控制生物性状的？ 一、基因表达产物与性状的关系 例子：白化病患者 控制酪氨酸酶的基因异常 机体无法将_________转变为________ ________不能正常合成 皮肤、毛发缺乏黑色素，表现_______ 酪氨酸酶 黑色素 白化症状 酪氨酸 基因 酶 代谢 过程 性状表现 囊性纤维病是北美白人种中最常见的一种遗传病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。 囊性纤维病 小组探讨：囊性纤维病的病因？ 基因表达产物与性状的关系 考点一 一 S z L w h S z L w h 例子：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 蛋白质功能 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 例子：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 性状表现 蛋白质 结构 归纳小结 2.基因还能通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状。 1.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状； 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 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 +++ - - + 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果，回答下列问题： 二、基因选择性表达与细胞分化 (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？ 细胞中并非所有的基因都表达，不同种类细胞中基因的表达情况有差别。 细胞分化的本质就是基因的选择性表达 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，这类基因表达的产物赋予各种类型细胞特定的形态结构特征与功能。 A,B两种植株，体内的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 植株A 植株B 资料1：柳穿鱼花的形态 讨论：柳穿鱼性状改变的原因？ Lcyc基因被高度甲基化 （有多个碱基连接甲基基团） 三、表观遗传 Lcyc基因 正常 植株A 开花时表达 Lcyc基因 高度 甲基化 植株B 开花时不表达 × （杂交） F1 （自交） F2 讨论： F1的花为什么与植株A的相似？ 在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？ 植株A的Lcyc基因在开花时表达,可看成为显性基因,而植株B的该基因不表达,可看成为隐性基因。两植株杂交,F1表现显性性状,F2出现类似性状分离的现象。 类似于AA×aa → Aa → A 、aa。 大部分植株的花与A相似 少部分植株的花与B相似 12 实例2 小鼠的毛色受一对等位基因控制，Avy是显性基因，表现为黄色体毛；a为隐性基因，表现为黑色体毛。纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，子代小鼠基因型都为Avya，却表现出黄色和黑色之间的一系列过渡毛色。 1、小鼠性状改变的原因是什么？ 因为AVY基因的前端有一段影响AVY基因表达的特殊的碱基序列被甲基化修饰，AVY基因表达受到抑制。 2.常见的调控机制： DNA甲基化修饰 组蛋白的甲基化、乙酰化等 (主要抑制转录) 3.发生时期： 　　普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中； 4.特点： （1）DNA序列不变； （2）可遗传给后代； （3）受环境影响、可逆性； 1.概念：生物体