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4章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系 基因 蛋白质 性状 1 基因如何控制生物的性状？ 基因 蛋白质(基因表达产物） 性状 转录 体现 控制 mRNA 翻译 基因表达与性状的关系 S z L w h S z L w h 2 实例1：豌豆的圆粒与皱粒 一、基因表达产物与性状的关系 圆粒豌豆 皱粒豌豆 哪个更甜 编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶 蔗糖 淀粉含量高 蔗糖含量低 保留水分 饱满 (圆粒） 基因序列被打乱 淀粉分支酶异常 蔗糖 淀粉含量低 蔗糖含量高 插入一段外来DNA序列 活性大大降低 细胞失水 皱缩 (皱粒） 实例1：豌豆的圆粒皱粒 合成 生物性状 代谢过程 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 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。 间接作用 皱粒豌豆形成机制 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，活性大大降低 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 . 人类白化病 一、基因表达产物与性状的关系 实例2：人类白化病 基因 酶 代谢 过程 性状 控制 调节 表现 编码酪氨酸酶的基因 合成酪氨酸酶 表现正常 酪氨酸转化为黑色素 6 . 人类白化病 一、基因表达产物与性状的关系 实例2：人类白化病 基因 酶 代谢 过程 性状 控制 调节 表现 病因分析 编码酪氨酸酶的基因发生异常 酪氨酸酶不能合成 黑色素缺乏，而表现白化症状 酪氨酸不能转化为黑色素 7 囊性纤维化气管 正常气管 一、基因表达产物与性状的关系 实例3：囊性纤维病 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 苯丙氨酸 空间结构 氯离子 缺失3个碱基 基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 直接作用 归纳小结 一、基因表达产物与性状的关系 基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状 间接作用： 直接作用： 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。 基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 酶的合成 蛋白质的结构 代谢过程 二、基因的选择性表达与细胞分化 概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 细胞分化 肌细胞 神经细胞 红细胞 受精卵 有丝分裂 细胞分化 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？ 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？ 二、基因的选择性表达与细胞分化 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 3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同，某些特定功能的蛋白质只在特定细胞中合成。 二、基因的选择性表达与细胞分化 ① 这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 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 呼吸酶 mRNA 输卵管细胞 +++ + - - 红细胞 +++ - + - 胰岛细胞 +++ - - + 思考讨论 细胞中并非所有的基因都表达，基因的表达具有选择性。 二、基因的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？ + + + 细胞分化的本质就是基因的选择性表达 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。例如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。 奢侈基因 在某类细胞中特异性表达的基因，使细胞在形态、结构和功能上产生稳定差异。例如卵清蛋白基因、胰岛素基因。 二、基因的选择性表达与细胞分化 A植株：