2.3 遗传信息控制生物的性状 第2、3课时（教学课件）生物苏教版必修2

苏教版2019必修2 第二章 遗传的分子基础 第3节 遗传信息控制生物的性状 第2、3课时 基因表达与性状的关系 核心素养 1. 掌握中心法则模式图及变式，培养建模学习的能力，渗透科学思维。 2.描述基因选择性表达与细胞分化的关系，阐述观遗传 及其作用机制、基因与性状的关系，认知遗传信息传 递的规律，渗透结构与功能观，培养生命观念和科学 思维。 2 中心法则诠释了基因与生物性状的关系 一 目录 二 三 四 细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 表观遗传及其作用机制 基因与生物性状的关系 回顾旧知 DNA→DNA DNA→RNA RNA→蛋白质 基因指导蛋白质合成过程 一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系 1957年克里克预见遗传信息的传递规律： 遗传信息流从DNA到RNA再到蛋白质是单向的。 把这一规律命名为中心法则。 1.中心法则 一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系 1.流行性感冒病毒等RNA病毒，在感染人体后，它们的RNA能够自我复制并以自身为模板指导蛋白质的合成。 2.劳斯肉瘤病毒等RNA病毒，能以自身RNA为模板反向合成一段DNA，再以这段DNA为模板，互补合成病毒RNA。 3.朊病毒是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的具有感染性的因子。朊病毒与正常蛋白质接触后能改变其折叠状态，将其变为朊病毒。朊病毒能引起羊瘙痒症、疯牛病。 1.遗传信息流是单向的吗? 质疑 根据上述事实,我们会质疑克里克提出的中心法则吗?如果有修改意见,怎样标示在图2-3-8上呢? 一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系 逆转录 中心法则 生物种类 遗传信息的传递过程 以DNA作为遗传物质的生物 原核生物 真核生物 DNA病毒 以RNA作为遗传物质的生物 自我复制病毒 逆转录病毒 翻译 蛋白质 复制 DNA 转录 RNA 复制 RNA 蛋白质 翻译 蛋白质 翻译 转录 DNA RNA 逆转录 RNA 复制 2.不同生物遗传信息传递的过程 一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系 例如，敲除斑马鱼的一种tbx4基因，相关蛋白质的缺失会导致斑马鱼没有腹鳍。 基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系 3.基因控制生物性状的途径 一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系 基因还能通过控制酶的合成控制代谢，进而间接控制生物性状。 酪氨酸酶基因异常 酪氨酸酶缺乏 不能合成黑色素 白化症状 说明一个基因一般控制一个性状。 酪氨酸酶基因 酪氨酸酶 酪氨酸酶缺乏 表达 催化 酪氨酸 黑色素 突变 酪氨酸 黑色素 3.基因控制生物性状的途径 一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系 基因还能通过控制酶的合成控制代谢，进而间接控制生物性状。 淀粉分支酶基因 淀粉酶正常，活性较高 淀粉酶异常，活性较低 淀粉酶合成正常 淀粉酶合成受阻 淀粉含量高，有效保留水分 淀粉含量低，失水皱缩 3.基因控制生物性状的途径 二、细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 虽然每个人都来自一个受精卵,但受精卵通过分裂和分化形成了约200种不同类型的细胞,如血细胞、肌细胞、神经细胞,每种类型细胞中的DNA序列都是相同的,那么,为什么基因组内的遗传信息会在特定发育阶段、特定组织部位、特定细胞类型上有不同的表达呢? 基因的表达是有选择性的。 在个体发育过程中，一个或一群细胞在形态，结构和功能上发生稳定性差异的过程。 细胞分化  基因选择性表达与细胞分化的关系 科学家对鸡的3种细胞中的mRNA和DNA进行检测，结果如下： 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。 二、细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因 在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 维持细胞基本的生命活动所必须的 赋予细胞特定的结构和功能 细胞分化的本质就是基因选择性表达的结果 如卵清蛋白基因、胰岛素基因 二、细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 二、细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 基因选择性表达的结果 (1)细胞形态的改变：如肌细胞的梭形、哺乳动物成熟红细胞的圆饼状、神经细胞的突起状等。 (2)细胞结构的变化：细胞器的种类和数量发生变化。 (3)细胞功能的特化：执行特定的功能，如运动功能、反射功能、免疫功能等。 (4)特殊分子的合成：如合成唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白和肌动蛋白等。 三、表观遗传及其作用机制 DNA甲基化 组蛋白修饰 组蛋白 DNA 甲基化位点 组蛋白修饰:是指组蛋白在相关酶作用下发生甲基化、乙酰化、磷酸化、腺苷酸化、泛素化、ADP核糖基化等修饰的过程。 1.表观遗传：指生物体基因的碱基