【课件】基因表达与性状关系课件高一下学期生物人教版（2019）必修2.pptx

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1、第四章第四章 基因的表达基因的表达第第2 2节节 基因表达与性状的关系基因表达与性状的关系基因基因蛋白质蛋白质性状性状学习目标学习目标S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h 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。讨论讨论1、这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？问题探讨这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。2、这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h基因表达产物与性状的关系基因如何控制生物的性状？基

2、因如何控制生物的性状？基因基因蛋白质蛋白质性状性状指导合成指导合成体现体现控制控制S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h基因表达产物与性状的关系 豌豆的圆粒和皱粒形成机制编码淀粉分支酶基因 .淀粉分支酶活性 .淀粉合成正常，含量 .淀粉含量高，水分编码淀粉分支酶基因序列 .淀粉分支酶 ，活性降低淀粉合成受阻，含量 .淀粉含量低，而皱缩基因基因基因基因酶酶酶酶代谢代谢代谢代谢过程过程过程过程性状性状性状性状控制调节表现正常正常增加有效保留被打乱异常降低失水S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h基因表达产物与性状的关系 人类白化病

3、编码酪氨酸酶的基因发生 .酪氨酸酶合成量大大 .酪氨酸转化为黑色素 .黑色素不能合成而表现 症状结论1：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。异常降低受阻白化S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h基因表达产物与性状的关系结论2：基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状编码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正常气管正常气管囊性纤维化气管囊性纤维化气管S z L w h

4、S z L w hS z L w hS z L w h基因选择性表达与分化 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？S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h分析不同类型细胞中DNA和RNA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。检测的检测的3种细胞种细胞卵清蛋白基因、珠蛋卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因白基因、胰岛素基因卵清蛋白基因表达卵清蛋白基因表达 珠蛋白基因表达珠蛋白基因表达 胰岛素基因表达胰岛素基因表达输卵管细胞输卵管

5、细胞+-红细胞红细胞+-+-胰岛细胞胰岛细胞+-+1.这这3种细胞合成的蛋白质种类有什么差别？种细胞合成的蛋白质种类有什么差别？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。讨论3种基因转录的种基因转录的mRNA分别出现在分别出现在3种细胞中，表明每种细胞只合成种细胞中，表明每种细胞只合成3种种蛋白质中的一种。因此，这蛋白质中的一种。因此，这3种细胞中种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同合成的蛋白质种类不完全相同。S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h分析不同类型细胞中DNA和RNA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）

6、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。检测的检测的3种细胞种细胞卵清蛋白基因、珠蛋卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因白基因、胰岛素基因卵清蛋白基因表达卵清蛋白基因表达 珠蛋白基因表达珠蛋白基因表达 胰岛素基因表达胰岛素基因表达输卵管细胞输卵管细胞+-红细胞红细胞+-+-胰岛细胞胰岛细胞+-+2.3种细胞中的种细胞中的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检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？，这一事实说明了什么？说明：“+”表示 检测发现相应的分子，“-”表示检测

7、未发现相应的分子。讨论细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h基因选择性表达与分化表达的基因分类u管家基因所有细胞中都表达的基因，这类基因指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖蛋白基因、ATP合成酶基因。u奢侈基因 只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清蛋白基因、胰岛素基因。细胞的分化实质：基因的选择性表达S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h表观遗传基因什么时候表达基因在哪种细胞中表达基因表达水平的高低调控直接影响性状S z L w hS z L w hS z

8、 L w hS z L w h表观遗传柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。植株植株A植株植株BA、B两植株体内Lcyc基因的序列相同A植株：Lcyc基因在开花时表达B植株：Lcyc基因在开花时不表达原因原因Lcyc基因被高度甲基化（Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团）S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h表观遗传 小鼠毛色受等位基因Avy和a的控制，Avy为显性，表现为黄色体毛，a为隐性，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型都是Avya，却表现出不同的毛色：介于黄色和黑

9、色之间的一系列过渡类型。研究表明，Avy基因的前端有一端特殊的碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。小鼠性状改变的原因？小鼠性状改变的原因？Avy基因的特殊的碱基序列发生DNA甲基化，基因表达受到抑制。且甲基化程度越高，受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深。S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h表观遗传植株植株A植株植株B 柳川鱼Lcyc基因和小鼠Avy基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。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，叫作表观遗传。S z L w hS z L

10、 w hS z L w hS z L w h表观遗传表观遗传现象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。u同卵双生双胞胎，表现性微小的差异，就与表观遗传有关u蜂王和工蜂都由受精卵发育而来，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同。S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h表观遗传与社会的联系 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，还有研究发现，吸烟可使男性精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h表观遗传大多数情况下,基因和性状不

11、是简单的一一对应的关系。3.性状可由基因与环境共同决定1.一个性状可以受到多个基因的影响2.一个基因也可以影响多个性状S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h表观遗传生物体性状精确调控基因基因表达产物环境 基因基因与基因与基因、基因与基因产物基因与基因产物、基因与环境基因与环境之间存在之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂而着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂而又繁而有序的网络，精细地调控着生物体的性状。又繁而有序的网络，精细地调控着生物体的性状。S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h一、概念检测1.个体的性状和细胞分化都取决于基因的表达及其调控。判断下列相关表述是否正确。（1）基因与性状之间是一一对应关系。（）（2）细胞分化产生不同类型的细胞，是因为不同类型的细胞内基因的表达存在差异。（）2.将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育而成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可治疗血友病。下列叙述错误的是（）A.该项研究说明人和羊共用一套遗传密码 B.该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因 C.该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因 D.该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因C