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

第四章基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 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。 浮在水面上的叶子是宽阔的五边形或者手掌形，而沉在水中的叶子则变成了细细的丝状叶。 一样 这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。 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？ 情景材料一： “橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相似，其实味不同。所以然者何？水土异也。”(右图：南橘（上）北枳（下）) 为什么相同的生物在不同的环境中会出现性状差异？ 基因、蛋白质、性状三者间究竟存在怎样的联系？ 基因 控制 蛋白质 体现 性状 蛋白质是生命活动的主要承担者 怎样控制？ 情景材料二： 豌豆的圆粒与皱粒 性状对比：（淀粉在细胞中具有保留水分的作用） 基因对比 一 一、基因表达产物与性状的关系 探究一：请认真阅读课本内容，合作完成表格内容 饱满，能有效保留水分 皱缩，失水 含有编码淀粉分支酶的基因 插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因。 圆粒豌豆的形成机制 编码淀粉分支酶的基因正常 淀粉分支酶活性正常 淀粉合成正常，含量增加 淀粉含量高，有效保留水分 皱粒豌豆的形成机制 编码淀粉分支酶的基因被打乱 淀粉分支酶异常，活性降低 淀粉合成受阻，含量降低 淀粉含量低的由于失水而皱缩 一 基因 酶 代谢过程 性状 外来DNA 插入 一、基因表达产物与性状的关系 白化病是由于基因不正常，缺少酪氨酸酶，导致机体不能合成黑色素。毛发白色，皮肤淡红色，畏光。 基因A mRNA 酪氨酸酶 酪氨酸 中间产物 黑色素 转录 翻译 合成黑色素的代谢途径 人的白化病 一 情景材料三： 一、基因表达产物与性状的关系 6 基因通过控制____的合成来控制___________，进而控制生物体的性状。 控制酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸不能正常转化为______ ________不能正常合成 缺乏黑色素，表现_______ 结论一： 酶 代谢过程 间接控制 酪氨酸酶 黑色素 白化病 基因　 酶 代谢过程 生物性状 控制 控制 控制 一 一、基因表达产物与性状的关系 一 囊性纤维病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。 情景材料四： 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 一、基因表达产物与性状的关系 一 探究二：请认真阅读课本内容，合作完成表格内容 性状对比 基因对比 肺部功能正常 肺部功能严重受损 含有编码CFTR蛋白的基因正常 编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基 正常 患病 囊性纤维病 探究三：请认真阅读课本内容，探讨囊性纤维病致病机理过程。 一、基因表达产物与性状的关系 正常的形成机制 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 患者的形成机制 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 囊性纤维病致病机理 基因型 蛋白质结构 表型 一 一、基因表达产物与性状的关系 编码血红蛋白的 基因中一个碱基对变化 血红蛋白的结构发生变化 红细胞成镰刀型，运输O2能力降低 容易破裂，患溶血性贫血 基因还能通过控制______________来_____控制生物体的性状 结论二： 蛋白质的结构 直接 基因 性状表现 蛋白质结构 一 情景材料五： 镰状细胞贫血 直接控制 一、基因表达产物与性状的关系 1.间接控制途径 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 例如：豌豆的圆粒和皱粒、白化病等 2.直接控制途径 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 例如：囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等 一 基因表达产物与性状的关系归纳总结 探究四：基因可以通过控制酶的合成或蛋白质的结构来控制生物体的性状，那为什么来自同一个受精卵的细胞发育过程中细胞在形态、功能等方面有差异呢？ 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 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