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（2019）必修2

基因表达与性状的关系 第四章 第2节 转录 翻译 蛋白质 基因 RNA 基因如何指导蛋白质的合成？ 性状 基因究竟是如何控制生物性状的？ 控制 知识回顾 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 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 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。 水毛茛 问题探讨 一、基因表达产物与性状的关系 【资料1】豌豆的圆粒和皱粒 当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；导致淀粉合成受阻，含量降低；豌豆由于失水皱缩，呈现出皱粒。 【资料2】白化病 人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。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。 淀粉 ，含量降低 编码 的基因被插入的DNA序列打乱 淀粉分支酶 合成受阻 豌豆 一、基因表达产物与性状的关系 基因 酶的合成 代谢 过程 性状 控制 控制 表现 皱粒豌豆的形成机制 失水而皱缩 异常,活性降低 淀粉分支酶 编码酪氨酸酶的基因 酪氨酸 转化为黑色素 酪氨酸酶 缺乏黑色素，表现为白化病 白化病人 异常 缺少 不能 白化病发病机制 结论1：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 由此可以看出豌豆种子圆粒和皱粒形成的原因是由于编码淀粉分支酶基因通过控制淀粉分支酶的合成来控制细胞代谢过程进而控制圆粒皱粒性状的形成。 5 编码CFTR蛋白的 缺失3个碱基 CFTR转运氯离子的 CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸， 支气管内黏液增多，细菌大量繁殖，肺功能受损 一、基因表达产物与性状的关系 蛋白质结构 性状 【自主学习1】 基因 蛋白结构异常 功能异常 囊性纤维病是怎样形成的？ 【资料3】囊性纤维病 囊性纤维病者中，编码CFTR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转运氯离子的功能异常，导致患者支气管中黏液增多，细菌大量繁殖，肺功能受损。 基因 控制 控制 结论2：基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 小结: 基因控制性状的2种途径 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 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的关系 酶 基因通过控制其表达产物蛋白质来直接或间接的控制生物体的性状 生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。 二、基因的选择性表达与细胞分化 同一生物体的不同类型细胞中，基因都是相同的，而形态结构和功能却各不相同，这是为什么呢？ （联系必修一） 二、基因的选择性表达与细胞分化 二、基因的选择性表达与细胞分化 检测的3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 + + + + + + + + + + － + + － － － － － 结果分析可得：（填入相同、不相同、不完全相同） 1、同一个体不同细胞中DNA种类 。 2、同一个体不同细胞中mRNA种类 。 3、同一个体不同细胞中蛋白质种类 。 ①管家基因： 在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的。如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因；呼吸酶基因。 只在某类细胞中特异性表达的基因。如卵清蛋白基因、胰岛素基因、血红蛋白基因。 ②奢侈基因： 相同 不完全相同 不完全相同 细胞分化的本质就是基因的___________ 选择性表达 柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。这两株柳穿鱼的Lcyc基因序列完全相同。 植株A的Lcyc基因在开花时表达 植株B的Lcyc基因不表达,原因是它被高度甲基化了 F1 F2 植株A 植株B 植株A相似 绝大部分与植株A相似 少部分与植株B相似 三、表观遗传 材料1 小鼠毛色的遗传 小鼠性状改变的原因是什么？ 黑色体毛 aa 黄色体毛 Avy Avy Avya 材料2 介于黄色和黑色之间的一系