4.2 基因表达与性状的关系-2023-2024学年高一生物同步高效备课课件（人教版2019必修2）

第2节 基因表达与性状的关系 1 学习目标 举例说明基因控制生物体性状的两种方式 01 描述基因选择性表达与细胞分化的关系。 02 阐述表观遗传现象。 03 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？ 一样 环境 问题探讨 空气 水 叶呈扁平状 叶呈丝状 问题探讨 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 01 基因表达产物与性状的关系 5 编码淀粉分支酶的基因 酶 合成淀粉 淀粉含量____ 淀粉能_________ 高 淀粉分支 保留水分 指导 合成 促使 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_____ 淀粉含量_____ 豌豆_____而皱缩 高 失水 引起 异常 降低 基因型 酶的合成 代谢 过程 性状 控制 调节 控制 实例1：豌豆种子圆粒与皱粒的原因 酪氨酸酶存在部位 白化症案例： 人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。 正常人的皮肤、 毛发等处。 酪氨酸酶作用功效 酪氨酸 黑色素 转变 成为 实例2：白化病的成因 编码酪氨酸酶的 正常 正常合成. 酪氨酸能转化为黑色素 表现正常 基因 编码酪氨酸酶的 异常 不能正常合成. 酪氨酸不能转化为黑色素 表现为 症状 白化 酪氨酸酶 基因 酪氨酸酶 基因 酶的合成 性状 控制 调节 表现 代谢过程 8 实例2：白化病的成因 实例1：豌豆种子圆粒与皱粒的原因 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。 基因 酶 细胞代谢 生物性状 控制 控制 控制 小结 实例3：囊性纤维化病的发病原因 CFTR蛋白基因缺失了3个碱基→CFTR蛋白结构异常，导致CFTR蛋白转运氯离子功能异常→患者者支气管内黏液增多，管腔受阻。→黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染。 CFTR基因正常 CFTR蛋白结构正常 CFTR基因缺失3个碱基对 CFTR蛋白第508位缺少苯丙氨酸 CFTR蛋白结构异常 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 实例3：囊性纤维化病的发病原因 实例4：镰刀型贫血症的发病原因 血红蛋白基因正常 血红蛋白正常 红细胞正常 (圆饼状) 血红蛋白基因异常 血红蛋白异常 红细胞异常 (镰刀状) 基因 蛋白质结构 性状表现 实例4：镰刀型贫血症的发病原因 实例3：囊性纤维化病的发病原因 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 基因 蛋白质结构 生物性状 控制 控制 小结 13 1.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。 2.基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 间接途径 直接途径 思考：基因如何控制生物的性状？ 人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，如图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是(　　) A．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状 B．基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状 C．一个基因可以控制多种性状 D．一种性状可以由多个基因控制 解析：苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的异常与酶的合成有密切的关系，而酶的合成是由基因控制的；若基因1发生变化，则多巴胺和黑色素的合成都受影响；多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制。 A 习题检测 02 基因的选择性表达与细胞分化 16 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? 1. 这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 2. 3种细胞中DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？ 分析不同类型细胞中DNA和mRNA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 + + +