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必修2

4.2 基因表达与性状的关系 人教版高中生物必修二 1 视频中介绍的三种疾病分别和什么细胞密切相关？ 2 一、基因的选择性表达与细胞分化 细胞分裂 细胞分化 幼红细胞 黑色素细胞 支气管上皮细胞 形态 功能 圆形 或椭圆 防御、 保护 合成 黑色素 （成熟后） 运输氧 柱状 树突状 ❓ 3 1.基因通常是有遗传效应的 DNA片段 2.细胞通过有丝分裂维持亲子代细胞 遗传物质（基因）相对稳定 3.细胞生命活动需要能量 4.基因表达过程： 5.酪氨酸在酪氨酸酶催化下合成黑色素 6.氯离子通过CFTR蛋白进行跨膜运输， 维持肺支气管黏液正常。 一、基因的选择性表达与细胞分化 活动1 选一选 已知：受精卵细胞中含有血红蛋白基因、酪氨酸酶基因、ATP合成酶基因、CFTR基因、胰岛素基因等。 任务：依据科学事实，小组合作，找出相应基因/mRNA/蛋白质并粘贴在相应细胞展板上 目的：尝试利用细胞展板成果来解释细胞分化的本质 DNA mRNA 蛋白质 科学事实 4 一、基因的选择性表达与细胞分化 活动1 成果分享与交流 邀请3个小组各派一个代表进行成果分享，说明做出相应选择的理由？ 一、基因的选择性表达与细胞分化 活动1 结果结论分析 分裂 分化 基因：_________ mRNA：_________ 蛋白质：________ （填“相同”或“不同”或“不完全相同”） 基因的表达 . （相同、不同、不完全相同） 相同 不完全相同 不完全相同 本质 即：基因的选择性表达 表明 6 二、基因表达产物与性状的关系 实例1 镰状细胞贫血 正常人 结构正常血红蛋白 正常 血红蛋白 基因 患者 圆饼状 结构异常血红蛋白 异常 血红蛋白 基因 镰刀状 表型正常 贫血 7 正常功能的 CFTR蛋白 二、基因表达产物与性状的关系 图A 实例2 囊性纤维化 图B 8 二、基因表达产物与性状的关系 实例2 囊性纤维化 正常人 Cl- 转运正常 结构正常CFTR蛋白 正常 CFTR基因 Cl- 转运异常 患者 结构异常CFTR蛋白 异常 CFTR基因 表现正常 黏液清除困难，肺部感染 正常功能的 CFTR蛋白 9 二、基因表达产物与性状的关系 实例2 正常人 Cl- 转运正常 结构正常CFTR蛋白 正常 CFTR基因 Cl- 转运异常 患者 结构异常CFTR蛋白 异常 CFTR基因 表现正常 黏液清除困难，肺部感染 囊性纤维化 实例1 镰状细胞贫血 正常人 结构正常血红蛋白 正常 血红蛋白 基因 患者 圆饼状 结构异常血红蛋白 异常 血红蛋白 基因 镰刀状 基因 生物体性状 蛋白结构 思考1:分析实例1、2共同点，总结出基因表达产物与性状之间的关系？ 表型正常 贫血 10 二、基因表达产物与性状的关系 实例3、4 白化症和苯丙酮尿症 酪氨酸 中间产物 黑色素 苯丙氨酸 苯丙氨酸 羟化酶 苯丙酮酸 资料背景： 人的白化症是由于缺乏黑色素引起的。 苯丙酮尿症表现为苯丙酮酸在脑中积累阻碍大脑发育，造成智力下降 思考2: ① 两种疾病分别是由于缺乏哪种酶导致的？ ② 缺乏相应酶的根本原因是什么？ ③ 根据上述图文信息完成下列逻辑关系的构建。 酪氨酸酶 酪氨酸酶 基因 苯丙氨酸 羟化酶基因 11 二、基因表达产物与性状的关系 控制酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸不能正常转化为______ ________不能正常合成 缺乏黑色素，表现_______ 控制苯丙氨酸羟化酶的基因异常 苯丙氨酸转化为______受阻 ________________合成受阻 ________积累，表现 基因 酶的合成 代谢 过程 生物体性状 苯丙酮酸 酪氨酸 白化症 黑色素 酪氨酸酶 苯丙氨酸羟化酶 思考3:分析实例3、4共同点，总结出基因表达产物与性状之间的关系？ 12 二、基因表达产物与性状的关系 测一测 皱粒豌豆的形成机制 编码淀粉分支酶的基因异常 淀粉分支酶活性异常（降低） 淀粉合成受阻，含量降低 淀粉含量低，豌豆失水皱缩 基因 酶合成 代谢过程 生物体性状 13 三、课堂小结 基因 细胞 分化 酶合成 代谢过程 生物 性状 结构蛋白 本质 基因的选择性表达 形态 结构 功能 不同 基因 种类相同 表达类型 特异性表达的基因 所有细胞都表达的基因 受精卵 同一个体不同细胞 分化 分裂 关系 基因表达产物 14 Necker Children‘s Hospital的科学家抽取患者造血干细胞，嵌入能编码血红蛋白的基因片段，重现血红蛋白的正常功能。 选自《Gene therapy lets a French teen dodge sickle cell disease》 [J].New England Journal of Medicine 2017