4.2 基因表达与性状的关系-2023-2024学年高一生物探究与任务教学优质课件（人教版2019必修2）

第二节 基因表达与性状的关系 第四章 基因的表达 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 1 情境导入 1.该同卵双胞胎，其细胞的基因组成一样吗? A市的一栋居民楼发生了一起恶性事件，警方发现该楼502室的一女子身亡。警方勘察现场结合解剖判断死者死于他杀，客厅即为第一案发现场，现场无目击者无监控器。在现场还发现了非受害人留下的皮屑，多方分析，认定为凶手遗留。根据公安局DNA入库比对，该DNA信息意外的指向两名男性，两位犯罪嫌疑人为同卵双胞胎且此时都在A市，到底谁是凶手？ 一样 讨论： 2 情境导入 当警官见到两位犯罪嫌疑人时却发现，虽然两人为同卵双胞胎，但两者似乎也有较为差别的外貌，双胞胎弟弟因为在高原生活过一段时间，所以面颊出现高原红症状。除此之外双胞胎哥哥患有白化病和囊性纤维病，而双胞胎弟弟只患有囊性纤维病。 2.这一对同卵双胞胎部分性状的差异，还可能是由什么因素引起的? 可能是由两人所处的环境因素引起的 弟弟 哥哥 3 一、基因表达产物与性状的关系 复制 蛋白质 转录 翻译 基因（DNA） 复制 RNA 逆转录 中心法则图解 生物的性状 蛋白质如何体现生物性状 环境条件如何影响生物性状 基因与性状不一定是一一对应的关系 4 一、基因表达产物与性状的关系 圆粒豌豆 皱粒豌豆 5 一、基因表达产物与性状的关系 【例1】豌豆的圆粒与皱粒 圆粒豌豆的形成机制 编码淀粉分支酶的基因正常 淀粉分支酶活性正常 淀粉合成正常，含量增加 淀粉含量高，有效保留水分 皱粒豌豆的形成机制 编码淀粉分支酶的基因被打乱 淀粉分支酶异常，活性降低 淀粉合成受阻，含量降低 淀粉含量低的由于失水而皱缩 基因 酶 代谢过程 性状 外来DNA 插入 圆粒豌豆 皱粒豌豆 6 一、基因表达产物与性状的关系 1.分析两个人两种疾病（白化病、囊性纤维化）的发病机理 ？ 2.用文字和箭头总结基因、酶（表达产物）与性状之间的关系。 合作探究一：请同学们自主阅读教材P71-72，小组合作思考讨论完成问题。 弟弟 哥哥 7 一、基因表达产物与性状的关系 【例2】白化病 编码酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸酶不能正常合成 酪氨酸不能正常转化为黑色素 缺乏黑色素，表现白化病 基 因　 控制 酶的合成 代谢过程 控制 生物性状 控制 基因通过控制____的合成来控制___________，进而控制生物体的性状。 结论一： 酶 代谢过程 间接控制 8 一、基因表达产物与性状的关系 【例3】囊性纤维化 囊性纤维化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。 正常气管 囊性纤维化气管 气流大小 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。 9 一、基因表达产物与性状的关系 编码CFTR蛋白的基因_____________ CFTR蛋白在508位缺少________ CFTR蛋白转运_______的 功能异常 支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，肺功能严重受损 CFTR蛋白__________发生变化 缺失3个碱基 苯丙氨酸 空间结构 氯离子 编码CFTR蛋白的基因 基因 蛋白质结构 性状表现 蛋白质功能 结论二： 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 10 小结 基因 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 所有的基因都表达吗？ 11 二、基因的选择性表达与细胞分化 警方证据材料：在两犯罪嫌疑人的皮肤细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞这三种细胞中的DNA和mRNA检测结果中，办案人员发现了一些问题。结果如下表所示： 检测的三种细胞 波形蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 波形蛋白 mRNA 珠蛋白 mRNA 胰岛素 mRNA 皮肤细胞 +++ + - - 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。 12 二、基因的选择性表达与细胞分化 检测的三种细胞 波形蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 波形蛋白 mRNA 珠蛋白 mRNA 胰岛素 mRNA 皮肤细胞 +++ + - - 红细胞 +++ - + - 胰岛细胞 +++ - - + (1)这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 皮肤细胞只能合成波形蛋白，不能合成珠蛋白和胰岛素；红细胞只能合成珠蛋白；胰岛细胞只能合成胰岛素。 13 二、基因的选择性表达与细胞分化 检测的三种细胞 波形蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 波形蛋白 mRNA