2024届高三一轮复习生物：基因表达与性状的关系课件

一 基因表达产物与性状的关系 1 一. 基因表达产物与性状的关系 实例1：豌豆的圆粒与皱粒 基因 酶 代谢 过程 性状 编码淀粉分支酶的基因正常 淀粉分支酶正常合成 蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高 淀粉含量高，有效保持水分 打乱了编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶不能正常合成 蔗糖不能合成为淀粉，淀粉含量降低 淀粉含量低，失水皱缩 编码淀粉分支酶的基因 外来DNA 插入 2 一. 基因表达产物与性状的关系 实例2：人的白化病 基因 酶 代谢 过程 性状 控制酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸酶不能正常合成 酪氨酸不能正常转化为黑色素 缺乏黑色素而表现为白化病 控制酪氨酸酶的基因正常 酪氨酸酶正常合成 酪氨酸正常转化为黑色素 含黑色素而表现正常 3 一. 基因表达产物与性状的关系 实例3：囊性纤维病 囊性纤维化是北美白种人中常见的一种遗传病，患者支气管被异常的粘液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。 常染色体隐性遗传病 正常气管 囊性纤维化气管 4 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 黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染 基因 蛋白质结构 功能 性状 5 CFTR蛋白作用原理分析 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 一. 基因表达产物与性状的关系 实例4：镰刀型细胞贫血病 控制血红蛋白的基因正常 血红蛋白结构正常 正常红细胞 血红蛋白基因碱基序列发生改变 血红蛋白蛋白结构异常 红细胞形状变为镰刀状，易破裂 基因 蛋白质结构 功能 性状 表现正常 使人患溶血性贫血 7 (1)．基因通过控制__________来控制__________，进而控制生物体的性状 酶的合成 代谢过程 (2)．基因还能通过控制_______________来_______控制生物体的性状 蛋白质的结构 直接 基因 蛋白质结构 生物性状 酶的合成 代谢过程 生物性状 基因表达产物 直接控制 间接控制 实例1：豌豆的圆粒与皱粒 实例2：白化病 实例3：囊性纤维化 实例4：镰刀型细胞贫血症 一、基因表达产物与性状的关系 8 胰岛细胞 血细胞 输卵管细胞 同一个人的这些细胞遗传物质相不相同？ 形态和功能为什么不同？ 相同 基因的选择性表达 二 基因的选择性表达 与细胞分化 10 思考·讨论 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 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。 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 + + + - - + 11 细胞中的基因有些表达，有些不表达 不同细胞中表达的基因 所有细胞中都表达的基因 只在某类细胞中特异性表达的基因 2类 维持细胞基本生命活动所必需蛋白质 核糖体蛋白基因 ATP合成酶基因 举例 卵清蛋白基因 胰岛素基因 举例 ①管家基因： ②奢侈基因： 1.表达的基因分类: 2.细胞分化的本质： 基因的选择性表达与基因表达的调控有关 基因的选择性表达 二、基因的选择性表达与细胞分化 基因何时表达、在哪表达、以及表达水平的高低都受到调控，这种调控会直接影响性状 12 在细胞分化的过程中，下列哪些物质会发生改变？ DNA、tRNA、rRNA、mRNA、蛋白质的种类 DNA、tRNA、rRNA的种类 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 13 三 表观遗传 14 三. 表观遗传 1.概念：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。 2.发生时间：普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。 基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与甲基化有关 蜂王 雄蜂 工蜂 ♀：2n=32 ♂：n=16 ♀：2n=32 基因甲基化决定了蜜蜂发育成工蜂还是蜂王， 二者在DNA序列方面是完全一致的 15 2 表观遗传形成的原因 环境 DNA甲基化 诱发 16 DNA甲基化 DNA甲基化后转录异常 二、表观遗传 17 3.案例 （1）柳穿鱼花的形态结构的遗传 柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构有两种形态。 植株A 植株B A、B两种植株， 体内的Lcyc基因的序列相同。 植株A：Lcyc基因在开花