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

第四章 基因的表达 第二节基因表达与性状的关系 问题探讨 同一株水毛茛，裸露在空气中的叶片和浸没在水中的叶片，形态是不同的。 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。 讨论 空气中的叶 浸在水中中的叶 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？ 其细胞的基因组成是一样的。 2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的 基因表达产物与性状的关系 为什么相同的生物在不同的环境中会出现性状差异？ 基因、蛋白质、性状三者间究竟存在怎样的联系？ 这提示我们，基因和性状不一定是一一对应的关系。 编码淀粉分支酶的基因正常 淀粉分支酶活性正常 淀粉合成正常 淀粉含量高，有效保留水分 基因 酶 细胞代谢 性状 早在19世纪，孟德尔提出豌豆所表现出来的性状是由遗传因子控制的。 基因表达产物与性状的关系 圆粒豌豆的形成机制 编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱 淀粉分支酶异常，活性降低 淀粉合成受阻，含量降低 淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩 皱粒豌豆的形成机制 基因表达产物与性状的关系 豌豆的圆粒与皱粒 ①性状对比（淀粉在细胞中具有保留水分的作用） 圆粒：饱满，能有效保留水分 皱粒：皱缩，失水 ②基因对比： 圆粒：含有编码淀粉分支酶的基因 皱粒：插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因。 圆粒豌豆 皱粒豌豆 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 间接控制 基因表达产物与性状的关系 人的白化症状形成机制 控制酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸不能正常转化为______ ________不能正常合成 缺乏黑色素，表现_______ 酪氨酸酶 黑色素 白化病 基因 酶 细胞代谢 性状 基因表达产物与性状的关系 举例：囊性纤维病形成机制 囊性纤维病（约70%患者中） ①性状对比 正常：肺部功能正常 患病：肺部功能严重受损 ②基因对比： 正常：含有编码CFTR蛋白的基因正常 患病：编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基 正常气管 囊性纤维化气管 气流大小 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 第508位缺少苯丙氨酸 基因表达产物与性状的关系 囊性纤维病形成机制 正常的形成机制 患者的形成机制 编码CFTR蛋白的基因正常 CFTR蛋白正常 CFTR转运氯离子的功能正常 表现正常 编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基 CFTR蛋白异常，缺少苯丙氨酸 CFTR转运氯离子的功能异常 支气管粘液增多 粘液清除困难，肺功能严重受损 基因 蛋白质结构 功能 性状 基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 基因表达产物与性状的关系 举例：镰刀型细胞贫血症形成机制 镰刀型细胞贫血症 ①性状对比 正常：身体正常 患病：溶血、贫血等症状 ②基因对比： 正常：含有编码血红蛋白的基因正常 患病：编码血红蛋白的基因β-肽链 第6位谷氨酸被缬氨酸替换 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，运输O2能力降低 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 （2）直接控制 （1）间接控制 例如：豌豆的圆粒和皱粒、白化病等 例如：囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等 基因表达产物与性状的关系 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。 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 1、下图为豌豆种子圆粒性状的产生机制。下列叙述错误的是 A.图中显示了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 B.当编码淀粉分支酶的基因被打乱时,细胞内淀粉的含量会上升 C.皱粒种子中蔗糖含量相对较高,味道更甜美 D.图中①②过程中碱基互补配对的方式有差异 B 2、如图为人体内基因对性状的控制过程，下列相关叙述正确的是 A.基因1和基因2可出现在人体内的同一个细胞中 B.图中①过程需RNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的催化 C.④⑤过程形成的结果存在差异，根本原因是血红蛋白结构的不同 D.①②③和①②④⑤过程均体现出基因通过控制蛋白质的结构直接控制人体的性状 A 3.人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是( ) A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数 B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变 C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂 D．该病不属于染色体异常遗传病 A 4 囊性纤维化是一种单