4.2 基因表达与性状的关系(第1课时）课件-2023-2024学年高一生物下学期同步教学（人教版2019必修2）

4.2 基因表达与性状的关系 课时1 贺老师 第4章 基因的表达 1 问题探讨 普通棉花 转基因抗虫棉 苏云金杆菌 DNA（基因） RNA 蛋白质 转录 翻译 生物的性状 基因如何控制性状？有哪些途径呢？ 蛋白质与性状有什么关系？ 2 基因表达产物与性状的关系 为什么圆粒豌豆变成了皱粒豌豆？根本原因是什么？直接原因是什么？ 实例1：皱粒豌豆的形成机制 根本原因：皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列 直接原因：淀粉分支酶（蛋白质）异常导致淀粉含量降低 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。 3 编码淀粉分支酶的基因 正常 淀粉分支酶正常， 活性较高 淀粉合成正常 淀粉含量高， 有效保留水分 插入DNA序列 淀粉分支酶异常， 活性较低 淀粉合成受阻 淀粉含量低， 失水皱缩 基因 酶的合成 性状 控制 调节 表现 代谢过程 4 实例2：白化病的病因 基因表达产物与性状的关系 1. 为什么会出现白化症状？根本原因是什么？直接原因是什么？ 2. 用文字和箭头总结基因、酶与性状之间的关系。 资料2：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。 基因的改变可能会改变生物的性状，导致疾病的产生。 5 基因表达产物与性状的关系 DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱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 淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩 缺乏黑色素，表现为白化病 编码酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸酶不能合成 酪氨酸→黑色素 途径一： 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 基因 酶的合成 性状 控制 调节 表现 代谢过程 × 6 基因表达产物与性状的关系 实例3：囊性纤维化 成因 资料3：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，常于幼年时死于肺部感染。 囊性纤维病形成的机制是什么？ 7 基因表达产物与性状的关系 实例3：囊性纤维化 成因 编码CFTR蛋白的基因 缺失了3个碱基 第508位缺苯丙氨酸 资料3：在大约70％的囊性纤维化患者中，编码CFTR蛋白（一种Cl-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（转运蛋白）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，使肺功能严重受损。 8 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 基因 蛋白质结构 性状表现 蛋白质功能 实例3：囊性纤维化 成因 9 基因表达产物与性状的关系 编码血红蛋白的基因中一个碱基变化 血红蛋白结构发生变化 血红蛋白功能异常 红细胞形态呈镰刀状，易破裂，患溶血性贫血 血红蛋白基因正常 血红蛋白基因异常 实例4：镰状细胞贫血病 途径二： 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 基因 蛋白质结构 性状表现 蛋白质功能 10 酒精（乙醇） 乙醇脱氢酶 乙醛 乙醛脱氢酶 乙酸 （醋酸） CO2、H2O等 乙醇脱氢酶 相关基因 乙醛脱氢酶 相关基因 乙醛有毒，扩张血管 基因表达产物与性状的关系——其他实例 11 酒精（乙醇） 乙醇脱氢酶 乙醛 乙醛脱氢酶 乙酸 （醋酸） CO2、H2O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） 已醉，酒精中毒（脸白） 酒量好 基因表达产物与性状的关系——其他实例 12 那为什么酒量差的人好像训练后好像酒量提高了？ 酒量差的人肝脏不能有效将酒精分解，长期喝酒训练后，机体会做出调整，让酒精充满整个身体以稀释酒精，达到酒量变大的假象。但长期以往对身体的危害很大！ 基因表达产物与性状的关