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

转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 逆转录 复制 脱氧核苷酸序列 遗传信息 核糖核苷酸序列 遗传密码 氨基酸序列 基因 指导合成 蛋白质 体现 性状 如何控制？ 回顾旧知 问题：基因如何控制生物性状的呢？ 基因 蛋白质 性状 指导合成 体现 控制 第4章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系 授课人： 1、欢迎关注公众号“生物学进阶” 2、欢迎加入QQ群：337367659 共同交流、学习进步、提升教学技巧。 3 1 基因表达产物与性状的关系 4 代谢过程 案例一：豌豆的圆粒和皱粒 编码淀粉分支酶的基因 正常 淀粉分支酶正常，活性较高 淀粉合成正常 淀粉含量高，有效保留水分 插入DNA序列 淀粉分支酶异常，活性较低 淀粉合成受阻 淀粉含量低，失水皱缩 基因 性状 酶 案例二：人的正常肤色和白化病 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 性状 酶 代谢过程 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。 生物性状 案例三：囊性纤维化 编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基 编码CFTR蛋白的基因 第508位缺少苯丙氨酸 CFTR蛋白片段 CFTR蛋白结构异常 CFTR蛋白功能异常 囊性纤维化 基因 蛋白质结构 性状 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 案例四：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 蛋白质结构 性状 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 同一生物体中不同类型细胞，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？ 思考与讨论 11 2 基因的选择性表达与细胞分化 12 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 + + + - - + 科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞，对这三种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示： 说明：“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子。 基因的选择性表达 1、这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 3种基因转录的mRNA分别出现在3种细胞中，表明每种细胞只合成3种蛋白质中的一种。因此，这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同。 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？ 细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。 3、3种细胞中有表达情况相同的基因吗？ 有些蛋白质在所有的细胞中都合成，比如ATP合成酶基因、细胞呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等。 思考与讨论 细胞分化是基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。 （1）细胞分化的“不变”与“变” DNA、tRNA、rRNA ①不变 细胞的数目 ② 变 mRNA、蛋白质的种类 细胞的形态、结构和功能 基因的选择性表达 1. 同种生物的不同类型细胞中DNA是一样的。 2. 同种生物的不同类型细胞中mRNA、蛋白质是不完全一样的。 注意 基因 在所有细胞中都表达的基因 如：核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因等 在某些细胞中特异性表达的基因 如：卵清蛋白基因、胰岛素基因等 指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的。 管家基因 奢侈基因 吸烟 酗酒 暴食 熬夜 不良生活习惯 我只对自己造成影响，不改变遗传物质，所以对下一代没有影响！ 3 表观遗传 18 资料1：柳穿鱼花的形态结构 未甲基化修饰 甲基化修饰 基因表达 基因未表达 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 植株A 植株B 资料1：小鼠毛色的遗传 Avy基因 无甲基化，基因正常表达，黄色 部分甲基化，基因表达受抑制， 毛色加深 甲基化程度高，基因表达被 抑制更明显，毛色更深 Avy基因 Avy基因 甲基 甲基 前端 前端 前端 某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛；a为隐性基因，表现为黑色体毛。 P F1 Avya 黄毛 黑毛 × A