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

基因表达与性状的关系 1 水毛茛 2.可能是由叶片所处的环境因素引起的。水中的叶片更细小狭长，对水流的阻力小，可以避免被水冲走。水毛茛的案例告诉我们，基因与性状不一定是一一对应的关系，这是怎么一回事呢？ 或（1.这两种叶形有什么区别？水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些 2.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 一样 为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现出明显不同？） 2 淀粉分支酶基因 被打乱的淀粉分支酶基因 资料1：分析豌豆种子圆粒与皱粒的成因 外来DNA 插入 淀粉分支酶正常 淀粉含量高 圆粒豌豆 皱粒豌豆 淀粉含量低 淀粉分支酶异常 淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩 黑色素 酪氨酸酶 酪氨酸 中间产物 控制酪氨酸酶的基因 一、基因表达产物与性状的关系 实例2：人的白化病 基因异常 酪氨酸酶不能正常合成 缺乏黑色素，表现白化病 白化病人 结论一： 基因通过控制____的合成来控制___________，进而控制生物体的性状。 酶 代谢过程 间接控制 基因被打乱 豌豆皱缩 淀粉分支酶异常 皱粒豌豆 两则材料都有一个共性，也就是基因都是通过什么途径来控制生物性状呢？ （强调这是一个间接控制的过程） 资料3：囊性纤维化 支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。 [思考3]分析资料，说明基因是如何控制性状的？ 基因 性状 控制 控制 蛋白质的结构 基因通过控制___________________控制生物体的性状。 蛋白质的结构直接 CFTR蛋白结构异常，导致功能异常 CFTR基因缺失3个碱基 ↓ ↓ 细胞代谢 酶的合成 蛋白质结构 性状 控制 控制 控制 间接控制 直接控制 基因 [思考4]对于同一生物体而言，不同细胞的基因都是相同的，为什么细胞的结构和功能不同（即基因的表达产物不同）？ [活动2]阅读P72【思考.讨论】 分析不同细胞中DNA和RNA的检测结果，完成有关讨论题。 鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞 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 + + + - - + [讨论1]这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 不完全相同。 [讨论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） 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 + + + - - + 不同细胞内表达基因的分类 ①在所有细胞中都表达 ②只在特定细胞中表达 核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因等 管家基因 奢侈基因 卵清蛋白基因、胰岛素基因、血红蛋白基因等 基因的选择性表达如何实现？ 基因什么时候表达 基因在哪种细胞中表达 基因表达水平的高低 三、表观遗传 基因的表达水平直接影响生物的性状。 表观遗传视频材料 三、表观遗传 资料1：如图所示的两株柳穿鱼，除花的形态结构不同，其他方面基本相同。 植株A 植株B A,B两种植株：Lcyc基因的序列相同 被高度甲基化 DNA甲基化示意图 三、表观遗传 花的形态与Lcyc基因的表达相关 植株A：Lcyc基因在开花时表达 植株B：Lcyc基因不表达 → Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团 × （杂交） F1 （自交） F2 绝大部分植株的花与植株A相似 少部分植株的花与植株B相似 与植株A相似 资料2：小鼠毛色的遗传 Avya 介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型 三、表观遗传 黄色体毛 黑色体毛 Avy Avy aa Avy基因 特殊碱基序列 Avy基因表达不同的原因是什么？ 甲基化程度越高，Avy基因表达受到抑制越明显，小鼠颜色越深。 柳穿鱼Lcyc基因 小鼠Avy基因 碱基序列 抑制了基因的表达 表型产生影响 可传给后代 表型传给后代 三、表观遗传 没有变化 甲基化修饰 部分碱基发生了 情景材料七和八展示的遗传现象有什么共同点？ 生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象 表观遗传 三、表观遗传 3. 实例： 基因组成相同的同卵双胞胎； 蜂王 工蜂 持续获得蜂王浆 一个蜂群中，蜂王和工蜂 形态、结构、生理和行为等方面截然不同。 （基因甲基化决定了蜜蜂的受精卵将发育成工蜂还是蜂王，二者在DNA序列方面是完全一致的）从外在看因为蜂王幼虫吃的是蜂王浆，住的是大蜂巢，从内在看，蜂王