4.2 基因表达与性状的关系-【精讲课堂】2023-2024学年高一生物同步教学实用课件（人教版2019必修2）

第2节 基因表达与性状的关系 第4章基因的表达 课前提问 基因、蛋白质和性状的关系 受精卵 叶呈扁平状与丝状 （基因组成________） 有丝分裂 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。 相同 叶呈扁平状 叶呈丝状 1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 讨论 情境导入 2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 环境因素等 叶呈扁平状 叶呈丝状 情境导入 基因 蛋白质 性状 控制 生命活动的主要承担着 体现 一、基因表达产物与性状的关系 资料1：与圆粒豌豆不同的是，皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，进而使细胞内淀粉含量降低。淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟时，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，十分饱满；淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。 阅读教材P71第2段，分步骤说出皱粒豌豆的形成机制，并说明基因控制性状的途径。 淀粉含量_____ 一、基因表达产物与性状的关系 资料1：与圆粒豌豆不同的是，皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，进而使细胞内淀粉含量降低。淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟时，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，十分饱满；淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。 DNA中插入了一段外来DNA序列 打乱了编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶出现____，活性_____ 豌豆_____而皱缩 低 失水 引起 异常 降低 基因 酶的合成 代谢 过程 性状 控制 控制 进而控制 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 一、基因表达产物与性状的关系 资料2：在大约70％的囊性纤维化患者中，编码CFTR蛋白（一种转运蛋白）的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能出现异常，导致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。 正常气管 囊性纤维化气管 活动：分析囊性纤维病的发病机理，用流程图表述基因、基因表达产物与性状之间的关系。 一、基因表达产物与性状的关系 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 囊性纤维化的成因 一、基因表达产物与性状的关系 资料2：在大约70％的囊性纤维化患者中，编码CFTR蛋白（一种转运蛋白）的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能出现异常，导致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。 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 苯丙氨酸 空间结构 氯离子 缺失3个碱基 基因 蛋白质结构 基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 性状 一、基因表达产物与性状的关系 实例1：白化病 人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变为黑色素。如果一个人由于基因异常而缺少酪氨酸酶，那么这个人就不能合成黑色素，从而表现出白化症状。 概念应用：下列实例分别反映了基因是怎样控制性状的？ 实例2：镰状细胞贫血症 某人编码血红蛋白的基因中一个碱基变化，使得血红蛋白结构改变，红细胞形态呈镰刀状，这种红细胞易破裂，该个体患溶血性贫血。 基因→酶的合成→代谢过程→性状 基因→蛋白质的结构→性状 一、基因表达产物与性状的关系 拓展 酒精（乙醇） 乙醇脱氢酶 乙醛 乙醛脱氢酶 乙酸（醋酸） CO2、H2O、脂肪等 乙醇脱氢酶 相关基因 乙醛脱氢酶 相关基因 乙醛增多，乙醛有毒，扩张血管 喝酒上脸 （脸红） 酒精中毒 （脸白） 酒量好 同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，而形态、 结构和功能却各不相同，这是为什么呢？ 二、基因的选择性表达与细胞分化 思考 讨论 1.根据课本P72的“思考·讨论”，回答下列问题： 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 +++ - - + 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。 (1)这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 3种细胞中合成的蛋白质都是该细