高中生物人教版（2019）必修2 4.2基因表达与性状的关系（共15张ppt）

(共15张PPT)
第4章 基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系
课前两问
1、何为基因？
基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2、何为性状？
性状是生物体所特有的形态、结构和生理特征。
一、基因表达产物与性状的关系
分析一：从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆。
编码淀粉分支酶的基因正常
淀粉分支酶正常合成
蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高
淀粉含量高，有效保持水分，豌豆圆鼓鼓
圆粒
若编码淀粉分支酶的基因发生异常？
编码淀粉分支酶的基因中插入了一段外来的DNA序列
淀粉分支酶异常，活性大大降低
淀粉合成受阻，含量降低
淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩
皱粒
一、基因表达产物与性状的关系
编码淀粉分支酶的基因正常
淀粉分支酶正常合成
蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高
淀粉含量高，有效保持水分，豌豆圆鼓鼓
圆粒
基因
代谢
性状
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。
间接控制
酶的合成
编码淀粉分支酶的基因中插入了一段外来的DNA序列
淀粉分支酶异常，活性大大降低
淀粉合成受阻，含量降低
淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩
皱粒
一、基因表达产物与性状的关系
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
缺乏黑色素表现为白化病
案例解析：白化病
一、基因表达产物与性状的关系
分析二：从基因的角度来分析镰刀型细胞贫血症。
编码血红蛋白的基因正常
血红蛋白正常合成，结构正常
编码血红蛋白的基因中一个碱基变化
血红蛋白的结构发生变化
基因
性状
蛋白质的结构
一、基因表达产物与性状的关系
编码血红蛋白的基因正常
血红蛋白正常合成，结构正常
编码血红蛋白的基因中一个碱基变化
血红蛋白的结构发生变化
基因通过控制蛋白质的结构直接控制
生物体的性状。
直接控制
一、基因表达产物与性状的关系
案例解析：囊性纤维化
编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基
CFTR蛋白缺少苯丙氨酸
CFTR蛋白的结构和功能异常
患者支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖。
一、基因表达产物与性状的关系
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。
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
二、基因的选择性表达和细胞分化
细胞分化
神经细胞
上皮细胞
肌细胞
软骨细胞
二、基因的选择性表达和细胞分化
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 +++ - - +
1. 这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
三种细胞中各能合成自己特有的蛋白质，如输卵管细胞可合成卵清蛋白，红细胞可合成珠蛋白，而胰岛细胞可合成胰岛素。
二、基因的选择性表达和细胞分化
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？
不同细胞合成的蛋白质不同，是因为其转录产生的mRNA不同，即基因的选择性表达。
二、基因的选择性表达和细胞分化
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 +++ - - +
3. 试想下，这3种细胞有表达情况相同的基因吗？
ATP合成酶基因、核糖体蛋白基因等
二、基因的选择性表达和细胞分化
基因的种类
管家基因
（在所有细胞中都表达的基因）
奢侈基因
维持细胞基本生命活动，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因等
（在某类细胞中特异性表达的基因）
细胞分化的本质：基因的选择性表达
谢 谢！