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

第2节 基因表达与性状的关系 第4章　基因的表达 人教版高中生物 选择性必修2 学习目标 1.结合实例，理解基因表达与性状的关系，明确基因控制性状的两种途径(重点)。 2.描述基因选择性表达与细胞分化的关系。 3.通过实例分析，理解表观遗传及其产生的原因(难点)。 情境导入 问题探讨 受精卵 叶呈扁平状与丝状 （基因组成________） 有丝分裂 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。 相同 叶呈扁平状 叶呈丝状 1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 讨论 情境导入 问题探讨 3.用概念图表示基因与性状之间可能的关系。 性状 基因表达 受精卵 有丝分裂 叶呈扁平状与丝状 （基因组成相同） 环境 可能影响 不同 蛋白质（不同） 直接 决定 作出假设：基因通过蛋白质控制生物性状 环境因素 2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 讨论 叶呈扁平状 叶呈丝状 基因表达产物与性状的关系 一 基因的选择性表达与细胞分化 二 表观遗传及基因与性状的对应关系 三 目录 为什么圆粒豌豆变成了皱粒豌豆？ 根本原因是什么？直接原因是什么？ 资料1 与圆粒豌豆不同的是，皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，进而使细胞内淀粉含量降低。淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟时，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，十分饱满；淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。 基因表达产物与性状的关系 一 豌豆的圆粒和皱粒 编码淀粉分支酶的基因 酶 合成淀粉 淀粉含量____ 淀粉能_________ 高 淀粉分支 保留水分 指导 合成 促使 DNA中插入了一段外来DNA序列 打乱了编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶出现____，活性_____ 淀粉含量_____ 豌豆_____而皱缩 低 失水 引起 异常 降低 基因型 酶、激素等 代谢 过程 表现型 控制 调节 表现 基因表达产物与性状的关系 一 豌豆的圆粒和皱粒 资料2 人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变为黑色素。如果一个人由于基因异常而缺少酪氨酸酶，那么这个人就不能合成黑色素，从而表现出白化症状。 1. 为什么会出现白化症状？根本原因是什么？直接原因是什么？ 2. 用文字和箭头总结基因、酶与性状之间的关系。 基因表达产物与性状的关系 一 白化病的成因 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 基因型 酶、激素等 代谢 过程 表现型 控制 调节 表现 基因表达产物与性状的关系 一 白化病的成因 编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶 蔗糖 淀粉 锁水强 酪氨酸酶基因 酪氨酸酶 酪氨酸 黑色素 正常 代谢过程 合成 代谢过程 合成 生物性状 生物性状 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 基因表达产物与性状的关系 一 资料3 在大约70％的囊性纤维化患者中，编码CFTR蛋白（一种转运蛋白）的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能出现异常，导致患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。 正常气管 囊性纤维化气管 分析囊性纤维病的发病机理，用流程图表述基因、基因表达产物与性状之间的关系。 基因表达产物与性状的关系 一 囊性纤维化成因 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 缺失3个碱基 苯丙氨酸 空间结构 氯离子 编码CFTR蛋白的基因 基因 蛋白质结构 性状表现 蛋白质功能 基因表达产物与性状的关系 一 囊性纤维化成因 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 基因表达产物与性状的关系 一 囊性纤维化成因 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 基因还能通