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

第2节 基因表达与性状的关系 2课时 第4章 基因的表达 1 问题探讨 这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 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 可能是由叶片所处的环境因素引起的。 这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。 这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 1.基因表达产物与性状的关系 DNA RNA 蛋白质 转录 翻译 体现 性状 基因如何通过表达产物控制生物性状的？ 早在19世纪，孟德尔就提出豌豆所表现出来的性状如：高茎和矮茎、圆粒和皱粒是由遗传因子控制的，后来我们通过大量的实验证明了这种说法，同时也找出了遗传因子的真身——DNA，那么DNA是如何控制生物性状的呢？以上的实例也告诉我们，其实基因与性状并非一一对应的关系，这又如何来理解？ 3 淀粉分支酶基因 被打乱的淀粉分支酶基因 外来DNA插入 淀粉分支酶 蔗糖合成淀粉淀粉含量升高 圆粒豌豆 保水 皱粒豌豆 失水 淀粉合成受阻 蔗糖含量升高 淀粉分支酶异常，活性下降 1.基因表达产物与性状的关系 基因 酶的合成 代谢过程 性状 【实例1】豌豆的圆粒与皱粒 1.基因表达产物与性状的关系 主要表现：畏光、毛发及皮肤呈白色。 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，表现白化病 基因 酶的合成 代谢过程 性状 【实例2】白化病 1.基因表达产物与性状的关系 以上实例说明基因是如何控制性状的？ 【实例1】豌豆的圆粒与皱粒 【实例2】白化病 基因 酶的合成 生物的性状 代谢过程 间接控制 控制 控制 间接控制 案例3：囊性纤维病 1.基因表达产物与性状的关系 正常气管 囊性纤维化气管 CFTR基因缺失了3个碱基 CFTR蛋白结构异常，导致CFTR蛋白转运氯离子的功能异常 患者支气管内黏液增多 黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染。 基因 蛋白质结构 性状 1.基因表达产物与性状的关系 以上实例说明基因是如何控制性状的？ 实例3：囊性纤维病 基因 蛋白质结构 生物的性状 直接控制 控制 直接控制 蛋白质的结构 基因 细胞代谢 生物性状 酶 间接控制 直接控制 通过以上四个实例的分析，尝试用箭头和文字总结出基因对性状控制的两种途径。 学生活动 1.基因表达产物与性状的关系 我们知道，人是由受精卵发育来的，受精卵经过分裂形成多个细胞，进而形成不同类型的细胞，如红细胞、神经细胞、肌肉细胞等。 1．这个过程我们称为什么？ 2．这些细胞的基因是否相同？ 3．这些不同类型细胞的结构和功能都不相同。可能的原因是什么？ 生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。在细胞分化过程中是什么原因使这些细胞结构功能发生了差异？是否有证据证明呢？ 想一想 细胞分化 相同 不同类型细胞中基因的表达情况不完全相同。 2.基因的选择性表达与细胞分化 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。 思考讨论 讨论 1．这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 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种细胞中合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋白质。 思考讨论 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 + + + + + + + + + + + + - - - - - - 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，这一事实说明了什么？ 在特定的细胞中，基因的表达具有选择性，产生特异性的表达产物。 思考讨论 2.基因的选择性表达与细胞分化 管家基因： 是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。如呼吸酶基因。 奢侈基因： 组织特异性基因，是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。如胰