4.2 基因表达与性状的关系-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

4.2 基因表达与性状的关系 基因、蛋白质与性状的关系 那么基因与性状又有什么关系呢？ 基因:通常是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的基本单位。 蛋白质：是以氨基酸为单位构成的存在于生物体的一类生物大分子， 是生命的结构和物质基础。 性状：遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等 统称为性状。 我们已经知道蛋白质与基因的关系是：基因指导蛋白质的合成。 外来DNA 插入 一 基因表达产物与性状的关系 编码淀粉分支酶的基因正常 淀粉分支酶正常合成 蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高 淀粉含量高，有效保持水分 改变了编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶不能正常合成 蔗糖不能合成为淀粉，淀粉含量降低 淀粉含量低，失水皱缩 基因 酶 代谢过程 性状 结论①：基因通过控制____的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物体的_____。 酶 性状 实例1 一 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 缺乏黑色素表现为白化病 白化病小孩 正常小孩 白化病:(常隐)是由于基因不正常，缺少酪氨酸酶，不能合成黑色素。毛发白色，皮肤淡红，畏光。 结论①：基因通过控制____的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物体的_____。 酶 性状 实例2 一 基因表达产物与性状的关系 实例3 镰刀型细胞贫血病 控制血红蛋白的基因正常 血红蛋白结构正常 正常红细胞 血红蛋白基因碱基序列发生改变 血红蛋白蛋白结构异常 红细胞形状变为镰刀状，易破裂 基因 蛋白质结构 功能 性状 表现正常 患溶血性贫血 结论②：基因还能通过控制蛋白质的_____而直接控制生物体的_____ 性状 结构 一 基因表达产物与性状的关系 实例4 囊性纤维病 基因 蛋白质结构 功能 性状 编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基 CFTR蛋白异常，缺少苯丙氨酸 CFTR转运氯离子的功能异常 黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染 编码CFTR蛋白的基因正常 CFTR蛋白正常 CFTR转运氯离子的功能正常 表现正常 结论②：基因还能通过控制蛋白质的_____而直接控制生物体的_____ 性状 结构 归纳总结：基因、蛋白质、性状之间的关系 DNA RNA 蛋白质 转录 翻译 复制 逆转录 复制 一 基因表达产物与性状的关系 基因 酶 结构蛋白 细胞代谢 生物性状 生物性状 间接作用 直接作用 蛋白质 （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）基因还能通过控制_____________来_____控制生物体的性状 蛋白质的结构 直接 由此看来，蛋白质的合成受基因的控制，生物性状主要由蛋白质体现。 二 基因的选择性表达与细胞分化 生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。 同一生物体的不同类型细胞中，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：分析不同类型细胞中DNA和RNA的检测结果 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 + + + - - + 1. 这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 3. 3种细胞中有表达情况相同的基因吗？ 2. 3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到了其中一种基因的mRNA证明事实说明了什么？ 二 基因的选择性表达与细胞分化 思考•讨论：分析不同类型细胞中DNA和RNA的检测结果 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 + + + - - + 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种类不完全相同。 2. 3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到了其中一种基因的mRNA证明事实说明了什么？ 说明细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。 二 基因的选择性表达与细胞分化 思考•讨论：分析不同类型细胞中DNA和RNA的检测结果 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 + + + - - + 3. 3种细胞中有表达情况相同的基因吗？ 有些蛋白质在所有的细胞中都合成，比如ATP合酶基因、细胞呼吸