4.2基因表达和性状的关系课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

基因表达和性状的关系 1 ⑥ 知识回顾 遗传信息 （①） 储存于 ② RNA ③ 蛋白质 主要 包括 属于 RNA mRNA rRNA ④ ⑤ 脱水缩合 转运 DNA 转录 翻译 tRNA 性状 氨基酸 那么基因表达过程、表达产物又与性状有着怎样的联系呢？ 2 问题探讨 P71 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。 1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 一样 可能是环境引起的。 南橘（上）北枳（下） “橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相似，其实味不同。所以然者何？水土异也。” 南橘（左）北枳（右） 3 一、基因表达产物与性状的关系 P71 淀粉含量低，失水皱缩 淀粉含量高，有效保留水分 淀粉分支酶正常，活性较高 淀粉分支酶异常，活性降低 淀粉合成受阻 淀粉合成正常 编码淀粉分支酶的基因 正常 插入DNA 序列 说明： 皱粒种子主要含有蔗糖等小分子糖类，（与储存淀粉相比）成熟前溶质物质的量溶度更高，吸水更多，膨胀更厉害，成熟时大量失水引起皱缩，但味道更甜。 性状 细胞 代谢 酶的 合成 基因 圆粒豌豆 皱粒豌豆 例一：豌豆的圆粒与皱粒 控制 控制 控制 4 一、基因表达产物与性状的关系 P71 例二：白化病 酪氨酸酶的基因 黑色素 …… 酪氨酸酶 酪氨酸 ✘ 基因通过控制 的合成来控制 的过程，进而控制生物体的 。 酶 代谢 性状 间接控制 5 一、基因表达产物与性状的关系 P71-72 例三：囊性纤维化 正常气管 囊性纤维化气管 气流大小 CFTR基因缺失三个碱基 患者支气管黏液增多 CFTR蛋白结构异常，运输Cl-功能异常 黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染 性状 蛋白质结构 基因 控制 控制 基因还能通过控制 直接控制生物体的 。 蛋白质的结构 性状 直接控制 6 二、基因的选择性表达与细胞分化 P72 同一个体不同的体细胞所含基因相同，为什么形态、结构和功能却不相同？ 此图表示什么生理过程？ 细胞分化 7 二、基因的选择性表达与细胞分化 P72 检测的3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋白基因表达 珠蛋白基因表达 胰岛素基因表达 输卵管细胞 + + + + - - 红细胞 + + + - + - 胰岛细胞 + + + - - + 这3种细胞合成的蛋白质种类有什么差别？ 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？ 推测：3种细胞中能检测到核糖体蛋白相关基因的mRNA吗？ 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。 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3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示。 基因的表达具有选择性 是 分别含有有卵清蛋白、珠蛋白、胰岛素 8 二、基因的选择性表达与细胞分化 P72 所有细胞中表达 某类细胞中特异性表达 维持细胞生命活动必需的蛋白质 与细胞特殊功能有关的蛋白质 表达 表达 表达的基因 细胞分化 基因的选择性表达 9 二、基因的选择性表达与细胞分化 P72 1. 细胞分化的本质： 基因的选择性表达 2. 细胞中表达的基因分类： 管家基因： 奢侈基因： 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须的。 如ATP合成酶基因、呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等。 只在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达会使细胞在形态、结构和功能上产生稳定的差异。 如胰岛素基因、血红蛋白基因等。 基因在何时表达？在什么细胞中表达？表达水平的高低是如何调节的？ ATP合成酶基因、呼吸酶基因、血红蛋白基因、核糖体蛋白基因、胰岛素基因 10 三、表观遗传 P73 图中两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。 花的形态与Lcyc基因的表达相关，它们体内的L