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 本节课聚集： 1.基因如何控制生物体的性状 2.细胞分化与基因表达有什么关系 3.表观遗传如何控制基因表达 概念：基因通过指导蛋白质合成来控制性状的过程，叫做基因的表达。 基因的表达（转录＋翻译） 基因 蛋白质 转录 mRNA 翻译 性状 ？ 基因的表达产物蛋白质是如何影响生物性状的呢？ 一、基因表达产物与性状的关系 1.豌豆的圆粒和皱粒 2.人的白化症 3.囊性纤维病 4.镰刀型细胞贫血症 实例一、豌豆圆粒与皱粒 性状对比 基因对比 饱满 水分多 皱缩 失水 含有编码淀粉分支酶的基因 插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因 外来DNA 插入 编码淀粉分支酶的基因 指导 合成 DNA中插入了一段外来DNA序列 促使 蔗糖合成淀粉 打乱了编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶出现____，活性_____ 豌豆失水而皱缩 淀粉合成受阻，淀粉含量_____ _________酶 淀粉含量____ 基因 酶 代谢 过程 性状 高 淀粉分支 淀粉能______ 保留水分 异常 大大降低 低 外来DNA 插入 5 白化病患者体内缺乏黑色素，全身皮肤呈乳白或粉红色，毛发为白或淡黄色。 实例二、白化病 由于缺乏黑色素的保护，患者皮肤对光线高度敏感，日晒后易发生晒斑和各种光感性皮炎。 白化病的患病原因是患者体内的酪氨酸酶缺乏或功能减退，使得黑色素不能正常合成。 例二：白化病 基因通过控制___________来控制___________，进而控制生物体的性状 控制酪氨酸酶的基因异常 机体无法将__ ____转变为______ ________不能正常合成 皮肤、毛发缺乏黑色素，表现_______ 结论1： 酶的合成 代谢过程 这是一种间接控制途径 酪氨酸酶 黑色素 白化症状 基因 酶 代谢 过程 性状表现 酪氨酸 正常气管 囊性纤维化气管 实例三、囊性纤维化 囊性纤维病患者支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染 囊性纤维病患者CFTR蛋白（一种转运蛋白）异常 例三：囊性纤维病 编码CFTR蛋白的基因_____________ CFTR蛋白在第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 基因 蛋白质结构 性状表现 CFTR蛋白_ _______发生变化 缺失3个碱基 苯丙氨酸 空间结构 氯离子 实例四、人镰刀型细胞贫血症 正常红细胞 镰刀型红细胞 （易破裂） 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，运输O2能力降低 容易破裂，患溶血性贫血 基因还能通过控制______________来_____控制生物体的性状 这是一种直接控制途径 结论2： 蛋白质的结构 直接 基因 性状表现 蛋白质结构 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 一、基因的表达产物与性状的关系 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 例如：豌豆的圆粒和皱粒、白化病等 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 例如：囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等 性 状 控制 酶的合成 细胞代谢 基 因 性 状 控制 蛋白质结构 直接 基 因 间接 1.下图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述不正确的是(　　) A．图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体 B．镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因发生了改变 C．人体衰老引起白发的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降 D．该图反映了基因对性状的控制都是通过控制酶的合成进而控制代谢活动来进行的 D 2.为什么形态、结构和功能却不相同？ 红细胞 神经细胞 纤维原细胞 平滑肌细胞 骨细胞 脂肪细胞 横纹肌细胞 小肠上皮细胞 1.同一个体的不同的体细胞所含基因相同吗？ 相同 二、基因的选择性表达与细胞分化 基因的表达情况不同（细胞分化） 1.细胞分化的本质： 基因的选择性表达 二、基因的选择性表达与细胞分化 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。 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 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 + + + + + + + + + + － + + － － － － － 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 思考.讨论 科