4.2 基因表达与性状的关系（精美课件）-2023-2024学年高一生物下学期同步精美课件（2019人教版必修2）

必修2 第4章 第2节 基因表达与 性状的关系 Gene Expression Traits 汇报人:第一PPT 导入 同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和水中的叶，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？ 讨论 思考：两种叶的发育起点是什么？ 2.这两种形态的叶的差异，可能是由设么因素引起的？ 这两种叶的基因组成相同。 这两种叶的形态差异，可能是由于这两种叶所处的环境不同导致的。 基因相同但性状不同，即基因和性状并不是一一对应的关系 基因表达产物与性状的关系 插入外来DNA片段，打乱了淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶异常，活性降低 淀粉具有保水作用 豌豆成熟时，淀粉含量少，无法保水，变皱 淀粉含量降低 酪氨酸 黑色素 缺少酪氨酸酶（存在于正常人对皮肤、毛发等处） 酪氨酸酶基因异常 出现白化症状 白化病症状：患者视网膜无色素，虹膜和瞳孔呈现淡粉色，怕光。皮肤、眉毛、头发及其他体毛都呈白色或黄白色。白化病属于家族遗传性疾病，为常染色体隐性遗传，常发生于近亲结婚的人群中。 结论:基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状 囊性纤维病:这是一种北美白种人中最常见的一种遗传病，患者支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。 正常气管 囊性纤维化气管 （运输CI-）CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基 CTCF蛋白缺少苯丙氨酸，结构异常 患者支气管中黏液增多 管腔阻塞，细菌繁殖，肺功能受损 结论:基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状 转运CI-的功能异常 基因表达产物与性状的关系 总结 ① 间接控制 基因 酶 代谢过程 控制 控制 生物性状 控制 ② 直接控制 举例：豌豆的皱粒、白化病 蛋白质结构 控制 控制 基因 生物性状 举例：囊性纤维病 基因的选择性表达与细胞分化 Q1.这些细胞基因相同吗？ 受精卵 多个细胞 神经细胞 骨细胞 小肠上皮细胞 肌细胞 细胞分裂 细胞分化 Q2.这些细胞内表达的蛋白质相同吗？ Q3.为什么基因相同但形态和功能却不同？ 思考·探究 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： 检测的三种细胞 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 +++ - - + Q1.这三种细胞中合成的蛋白质的种类有什么差别？ 输卵管细胞只能合成卵清蛋白，红细胞只能合成珠蛋白，胰岛细胞只能合成胰岛素 Q2. 三种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中的一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？ 细胞中并不是所有基因都会表达，基因的表达具有选择性。 细胞分化：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫细胞分化。 其实质就是基因的选择性表达。 Q3. 有没有一些基因在这三种细胞中均能进行表达呢？ 有；例如：呼吸酶基因。 Q4. 如何定义在特定细胞内表达的基因与在所有细胞内表达的基因？ 奢侈基因&管家基因 D C E A B E D C A B E D C A B E D C A B E D C A B 基因 奢侈基因:不同类型细胞中特异性表达的基因。 管家基因:所有细胞均表达，指导合成的蛋白质是维持生命活动所必需的。 细胞形态结构不同 相同基因 不同的 蛋白质 基因选择性表达 细胞生理功能不同 不同的 mRNA 合成 细胞器种类和数量差异 1.细胞分化的标志 (1)从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。 (2)从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变。 (3)从分子水平分析： ①蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。 ②基因角度：基因的选择性表达，即遗传信息的执行情况不同，这是细胞分化的根本原因。 2.细胞分化的“变”与“不变” (1)变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。 (2)不变：DNA、tRNA、rRNA的种类，细胞的数目。 易错分析 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系： 产物1 产物2 产物3 产物4 产物5 产物6 性状1 性状2 性状3 性状4 性状5 性状6 一个基因控制一种性状 多个基因控制一种性状 一个基因控制多种性状 思考：基因相同，表达出的性状一定相同吗？ 实例分析 【实例一】柳穿鱼花的形态结构 柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。 植株A 植株B A T T A T G G C C A T A A T T A T G