4.2基因表达与性状的关系课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

第4章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系 问题探讨 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。 裸露在空气中的叶 浸在水中的叶 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? 讨论: 一样 环境因素 水毛茛 一、基因表达产物与性状的关系 圆粒豌豆 皱粒豌豆 基因 酶的合成 生物体的性状 编码 的基因被插入的DNA序列打乱 异常,活性大大降低 合成受阻,含量降低 淀粉含量低的豌豆由于 , 而皱缩 淀粉分支酶 淀粉分支酶 淀粉 失 水 代谢过程 插入 外来DNA 实例一:皱粒豌豆的形成 控制 控制 控制 一、基因表达产物与性状的关系 实例二:白化病 基因 酶的合成 代谢过程 控制 控制 控制 编码 的基因异常 不能合成 。 不能转变为 。 表现出 症状 酪氨酸酶 酪氨酸酶 酪氨酸 黑色素 白化 生物体的性状 一、基因表达产物与性状的关系 实例一:皱粒豌豆的形成 实例二:白化病 以上实例说明基因是如何控制性状的? 基因控制性状方式(一) 基因通过控制 , 来控制 , 进而控制 。 酶的合成 代谢过程 生物体的性状 间接控制 氯离子 稀薄的黏液 ATP H2O 正常功能的CFTR蛋白 粘稠的分泌物不断积累 异常关闭的CFTR蛋白 一、基因表达产物与性状的关系 实例三:囊性纤维化 囊性纤维化是北美白种人中常见的一种遗传病,患者支气管被异常的粘液堵塞,常于幼年时死于肺部感染。 一、基因表达产物与性状的关系 实例三:囊性纤维化 正常气管 囊性纤维化气管 编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失 个碱基 CFTR蛋白在第508位缺少 。 ,空间结构改变 CFTR转运 的功能异常,导致患者支气管粘液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量繁殖,最终使肺功能严重受损。 3 苯 丙氨酸 氯离子 基因 蛋白质的结构 生物体的性状 控制 直接控制 70% 一、基因表达产物与性状的关系 实例四:镰状细胞贫血 正常的红细胞 镰状红细胞 编码血红蛋白的基因中一个碱基对变化 血红蛋白的结构发生变化 红细胞呈弯曲的镰刀状,容易破裂,运输O2能力降低,使人患溶血性贫血 基因 蛋白质的结构 生物体的性状 控制 直接控制 一、基因表达产物与性状的关系 实例三:囊性纤维化(70%) 实例四:镰状细胞贫血 以上实例说明基因是如何控制性状的? 基因控制性状方式(二) 基因通过控制 , 直接控制 。 蛋白质的结构 生物体的性状 直接控制 1、下图为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述错误的是( ) A.图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体 B.镰状细胞贫血致病的根本原因是基因发生了改变 C.人体衰老引起白发增多的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降 D.该图只反映了基因对性状的控制是通过控制酶的合成进而控制代谢活动来实现的 美在课堂P107 “典例” D 课堂小测 2、下图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图,从图中可得出( ) A.一种物质的合成只受一个基因的控制 B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C.若基因②不表达,则基因③和④也不表达 D.若基因③不存在,则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸 美在课堂P107 “跟踪训练3” B 课堂小测 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? 思考•讨论 思考•讨论 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛细胞,对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测,结果如下表所示。 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 + + + - - + 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。 思考1:这3种细胞中含有的mRNA和蛋白质 (填“相同” “不同”或“不完全相同”) 不完全相同 思考•讨论 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛细胞,对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测,结果如下表所示。 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 + + + - - + 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。 思考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,但只检测到其中一种基因的mRNA的原因是 。 基因的选择性表达 二、基因的选择性表达与