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

第4章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系 1 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。 讨论: 1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗? 2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的? 这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。 这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。 一、基因表达产物与性状的关系 试描述这三者之间的关系： 基因 蛋白质 性状 ① ② ？ ① 基因指导蛋白质的合成 ② 蛋白质是生命活动的承担者 3 1 基因表达产物与性状的关系 4 代谢过程 案例一：豌豆的圆粒和皱粒 编码淀粉分支酶的基因 正常 淀粉分支酶正常，活性较高 淀粉合成正常 淀粉含量高，有效保留水分 插入DNA序列 淀粉分支酶异常，活性较低 淀粉合成受阻 淀粉含量低，失水皱缩 基因 性状 酶 案例二：人的正常肤色和白化病 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 性状 酶 代谢过程 例二：白化病 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_______ 酪氨酸酶 黑色素 白化病 基因　 代谢 过程 生物性状 控　制 控　制 控　制 酶 2.人的白化病是什么原因引起的？ 以上实例说明基因是如何控制性状的？ 酶的合成 代谢的过程 生物体的性状 基因通过控制 ， 来控制 ， 进而控制 。 一、基因表达产物与性状的关系 间接控制 生物性状 案例三：囊性纤维化 编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基 编码CFTR蛋白的基因 第508位缺少苯丙氨酸 CFTR蛋白片段 CFTR蛋白结构异常 CFTR蛋白功能异常 囊性纤维化 基因 蛋白质结构 性状 编码跨膜蛋白（CFTR）的基因正常 编码跨膜蛋白（CFTR）的基因 缺失3个碱基对 使CFTR转运氯离子的功能异常， 患者支气管内黏液增多 CFTR蛋白缺少苯丙氨酸， 影响CFTR蛋白结构 肺部功能正常 编码跨膜蛋白（CFTR）结构正常 CFTR转运氯离子的 功能正常 支气管受阻，肺部功能严重受损 基因 性状 蛋白质结构 10 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 案例四：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 容易破裂，患溶血性贫血 基因 蛋白质结构 性状 一、基因表达产物与性状的关系 基因还能通过控制蛋白质的______而_____控制生物体的_______ 性状 结构 直接 以上实例说明基因是如何控制性状的？ 直接控制 小结：基因的表达产物与性状的关系 1.间接控制途径 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.直接控制途径 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：囊性纤维化、镰刀型细胞贫血症等 资料 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 同一生物体中不同类型细胞，基因都是相同的，而形态、结构和功能却各不相同，这是为什么？ 思考与讨论 16 2 基因的选择性表达与细胞分化 17 二、基因的选择性表达与细胞分化 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，对着三种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下： 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 +++ - - + 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 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果，讨论以下问题： 1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 3种基因转录的mRNA分别出现在3种细胞中，表明每种细胞只合成3种蛋白质中的一种。因此，这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同 二、基因的选择性表达与细胞分化 说明不同种类细胞中基因的表达情况有差别 ，基因是选择性表达的。 (2)三种细胞中都有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因，但是都只