内容正文:
基因表达与性状的关系
人教版高中生物必修二
第四章第二节
空气中的叶
浸在水中的叶
讨论
1.这两种形态的叶,其细胞的基因组成一样吗?
扁平状
丝状
一样
基因
蛋白质
体现
性状
生命活动的主要承担者和体现者
如何控制?
问题探讨
(相同)
(不同)
表达
为什么?
2
任务1:阅读并分析课本上的材料,并回答下列问题:
一、基因表达产物与性状的关系
1.合作分析:皱粒豌豆的形成机制?
2.自主分析:人的白化症状形成机制?(写在草稿纸上)
3.由材料一、二可看出基因是通过什么途径控制性状的?
4.分析:囊性纤维病的形成机制?
5.通过材料三可看出基因还可以通过什么途径控制性状呢?
6.综合材料一、二、三总结基因对性状的控制方式?
admin (a) -
编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶
蔗糖
淀粉
锁水强
饱满(圆粒)
基因序列被打乱
淀粉分支酶异常
蔗糖
淀粉
活性大大降低
(含量降低)
细胞失水
皱缩(皱粒)
实例①:豌豆的圆粒和皱粒形成机制
一、基因表达产物与性状的关系
外来DNA
插入
基因通过控制 的合成来控制淀粉的合成,从而控制豌豆的颗粒形状。
从基因的角度对圆粒与皱粒豌豆的解释
能产生淀粉分支酶
不能产生淀粉分支酶
淀粉分支酶
实例①:豌豆的圆粒和皱粒形成机制
一、基因表达产物与性状的关系
5
实例②:人的白化症状形成机制
一、基因表达产物与性状的关系
酪氨酸酶基因
酪氨酸酶
黑色素
正常
酪氨酸酶基因异常
酪氨酸酶
酪氨酸
黑色素
(无)
酪氨酸
皮肤和毛发颜色变淡,红膜半透明,眼球震颤、怕光。
6
一、基因表达产物与性状的关系
编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶
蔗糖
淀粉
锁水强
饱满(圆粒)
酪氨酸酶基因
酪氨酸酶
黑色素
正常
酪氨酸
代谢过程
合成
合成
代谢过程
生物性状
生物性状
基因
酶
细胞代谢
性状
控制
控制
控制
总结:基因通过控制______的合成来控制代谢过程,
进而控制生物体的_________。
酶
性状
间接
控制
这两个实例有什么共同点吗?
实例③: 囊性纤维病形成机制
一、基因表达产物与性状的关系
囊性纤维病是北美白种人常见的一种遗传病,每1800个人中就有一个患者,每25个人中就有一个致病基因携带者。
囊性纤维化气管
正常气管
黏液多→气流小
气孔大
患者支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重受损
囊性纤维病的形成机制?
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
生物性状
2、直接调控:基因还能通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状。
实例③: 囊性纤维病形成机制
一、基因表达产物与性状的关系
还有其他例子吗?
正常的形成机制
患者的形成机制
编码血红蛋白的基因正常
血红蛋白正常
红细胞呈圆饼状,
正常运输O2
表现正常
编码血红蛋白的基因碱基序列改变
血红蛋白蛋白异常,
缺谷多缬
红细胞呈镰刀型,
运输O2能力降低
出现溶血、贫血等症状
基因
蛋白质结构
细胞结构
性状
实例④:镰状细胞贫血形成机制
一、基因表达产物与性状的关系
总结:基因还能通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状。
镰状细胞贫血的成因:编码血红蛋白的基因异常→合成的异常的血红蛋白→形成异常的镰状红细胞→红细胞易破裂,使人患溶血性贫血
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酶
细胞代谢
生物性状
结构蛋白
生物性状
蛋白质
间接作用
直接作用
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
2. 基因通过控制 来 控制生物体的性状。
蛋白质的结构
直接
间接
转录
翻译
DNA
(基因)
mRNA
一、基因表达产物与性状的关系
小结
特别提醒
(1)部分结构蛋白直接参与生物体或细胞的结构组成,所以基因直接控制结构蛋白的合成,直接控制生物体的性状。
(2)体现生物性状的部分物质的化学本质不是蛋白质,例如甲状腺激素、淀粉、色素等,这部分性状往往是基因通过控制酶的合成间接控制的。
1.下列关于基因对性状控制的叙述,错误的是( )
A.白化病患者缺乏酪氨酸酶,体现基因通过控制酶的合成间接控制生物体的性状
B.同一株水毛茛在空气和水中的叶形不同,体现性状由基因和环境共同决定
C.原发性高血压与多对基因表达产物有关,体现基因与基因共同作用控制性状
D.抗生素阻止细菌内tRNA