4.2基因表达与性状的关系课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第四章 基因的表达 第1节 基因表达与性状的关系 第一课时 空气中的叶 浸在水中中的叶 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？ 叶呈扁平状 叶呈丝状 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，可能是由叶片所处的环境因素引起的 问题探讨 2 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 学习目标 基因表达产物与性状的关系 基因的选择性表达与细胞分化 表观遗传 基因与性状的关系 基因 酶 代谢过程 性状表现 DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码 的基因 淀粉分支酶出现____，活性_____ 豌豆____而皱缩 淀粉含量_____ 异常 降低 低 控制酪氨酸酶的基因异常 ________不能正常合成 机体无法将______转变为______ 皮肤、毛发缺乏黑色素，表现_______ 实例一： ①豌豆皱粒的形成： ②人的白化症状： 酪氨酸酶 酪氨酸 黑色素 白化症状 （1）材料一说明，基因通过控制 ， 进而控制生物体的性状。 淀粉分支酶 失水 酶的合成来控制代谢过程 间接控制 一、基因的产物与性状的关系 实例二： 4 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 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。 常染色体隐性遗传病 囊性纤维化 实例三： CFTR蛋白转运_______的功能异常 编码CFTR蛋白的基因_____________ CFTR蛋白在508位缺少________ 支气管黏液增多，管腔受阻，细菌大量繁殖，肺功能严重受损 CFTR蛋白________ 发生变化 缺少3个碱基 苯丙氨酸 空间结构 氯离子 （2）材料二说明，基因通过控制 控制生物体的性状。 蛋白质的结构直接 直接控制 基因 酶 细胞代谢 生物性状 结构蛋白 生物性状 蛋白质 间接作用 直接作用 1.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 2.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 归纳小结 一、基因的产物与性状的关系 基因通过控制蛋白质的合成来控制性状。 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 +++ - - + (1)这3种细胞中都有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因吗？ (2)这3种细胞的mRNA种类相同吗？蛋白质种类呢？ (3)这3种细胞的tRNA和rRNA相同吗？ (4)综上，尝试总结细胞分化的原因？ 二、基因的选择性表达与细胞分化 √ × √ × 基因选择性表达的结果。 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。 是基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。 管家基因： 奢侈基因： 所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的。如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等。 只在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达会使细胞在形态、结构和功能上产生稳定的差异。如胰岛素基因、血红蛋白基因等。 2、细胞中表达的基因分类： 1、细胞分化的实质： 二、基因的选择性表达与细胞分化 二、表观遗传 A,B两种植株，体内的Lcyc基因的序列相同 植株A：Lcyc基因在开花时表达 植株B：Lcyc基因不表达 植株A 植株B 讨论1：柳穿鱼花性状改变的原因？ 植株B的Lcyc基因被高度甲基化 （有多个碱基连接甲基基团） 资料1：柳穿鱼花的形态结构的遗传 Lcyc基因 正 常 开花时表达 Lcyc基因 高度 甲基化 开花时不表达 植株A 植株B × 植株A ⊗ 绝大部分与植株A相似 少部分与植株B相似 植株B的Lcyc基因高度甲基化，使其不表达。 资料1：柳穿鱼花的形态结构的遗传 显性基因 隐性基因 F1:显性基因 12 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 ①Avy：显性基因——黄色体毛； ②a：隐性基因——黑色体毛。 纯种黄色×纯种黑色→F1（ Avya ）。却表现出不同的毛色；介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。 资料二：小鼠毛色的遗传 （1）小鼠性状改变的原因是什么？ AVY基因的前端有一段影响AVY基因表达的特殊碱基序列被甲基化修饰，AVY基因表达受到抑制。 aa AvyAvy × 表现出不同毛色的Avya小鼠 ①基因的碱基序列_________，但是部分碱基发生了____________，______基因的表达，进而对表型产生影响； 没有变化 甲基化修饰 抑制 遗传给后代 ②这种DNA甲基化修饰还可以 。 （2）资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？ （3）：这对你认识基因和性状的关系有什么启示？ 两生物体的基因相同，其性状表现不一定相同，即生物体的性状不完全是由基因决定的。 1、概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 2、发生时期： 普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。 举例： 基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与甲基化有关 基因甲基化决定了蜜蜂发育成工蜂还是蜂王，二者在DNA序列方面是完全一致的 二、表观遗传 蜂王 工蜂 从外在看因为蜂王幼虫吃的是蜂王浆，住的是大蜂巢，从内在看，蜂王浆、大蜂巢等减少了基因甲基化，使幼虫得以发育成蜂王，而工蜂幼虫的甲基化太高只能发育成工蜂，体型、生殖能力都有差别。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 有研究表明：吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。不仅如此，还有研究发现男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高，请查阅相关资料，结合表观遗传、烟草烟雾中含有的化学物质及其危害等知识，向亲友和周围人群深入宣传戒烟的道理。 基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。 细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下，发生可遗传的性状改变。 与社会的联系 环境会影响表观遗传 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 基因与性状的关系 大多数生物性状是由一对(个)基因控制的； 生物体有一些性状是由多对（个）基因控制的； 有的基因也可以影响多个性状； 生物体的性状由基因决定，也受环境影响； 1 2 3 4 基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用。这种相互作用形成一个错综复杂的网络，精细的调控着生物体的性状。 水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控，而且对水稻的生长、发育和产量都有重要作用。 基因与性状并不是简单的一一对应的关系 二、基因和性状的关系 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例1 下列关于表观遗传的叙述，不正确的是（ ） A. 同卵双胞胎的微小差异与表观遗传有关 B. 基因的碱基序列不变，基因表达的程度可能不同C. 表观遗传时表型发生变化一般是不可遗传的 D. 表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动 C 1.下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是（ 　） A.两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同 B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的 C.O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的 D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是环境决定的 D 1、生物的性状和基因有着密切的关系，下列有关基因和性状关系的表述正确的是（ ） A．生物的性状不是由基因决定的，就是由环境决定的 B．白化病体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 C．亲代和子代即使有相同的基因和基因型，其表现型也有可能不 D．一种基因控制一种性状，基因和性状具有线性对应关系 C Lavf57.58.101 $$