第4章第2节 基因表达与性状的关系课件 2021-2022学年高一下学期生物人教版（2019）必修2(共17张PPT)

(共17张PPT)
编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱
淀粉分支酶合成受阻，活性降低
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（性状：皱粒）
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，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）
基因
酶
代谢过程
一、基因表达产物与性状的关系
豌豆的圆粒与皱粒
性状
第2节 基因表达与性状的关系
控制酪氨酸酶的 异常
不能正常合成
表现为白化病
基因
酪氨酸酶
酪氨酸不能转化为黑色素
基因
酶
代谢过程
性状
白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官黑色素缺乏所引起的疾病。病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕光等行为。
红细胞呈镰刀状
编码CFTR蛋白的基因
缺失了3个碱基
CFTR 蛋白结构异常，导致功能异常
患者支气管内黏液增多
黏液清除困难，细菌繁殖，
肺部感染
控制血红蛋白的基因中一个碱基对变化
血红蛋白结构发生变化
囊性纤维病
镰刀型细胞贫血症
红细胞易破裂，使人患
溶血性贫血
根本原因
直接原因
(间接途径：豌豆的圆粒和皱粒、人的白化病)
(直接途径：囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症)
一、基因表达产物与性状的关系
2、基因还能通过控制____________来________控制生物体的性状。
1、基因通过控制___________来控制___________，进而控制生物体的性状。
蛋白质的结构
直接
酶的合成
代谢过程
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。
1.下图为豌豆种子圆粒性状的产生机制。下列叙述错误的是（ ）
A.图中显示了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
B.当编码淀粉分支酶的基因被打乱时,细胞内淀粉的含量会上升
C.皱粒种子中蔗糖含量相对较高,味道更甜美
D.图中①②过程中碱基互补配对的方式有差异
随堂检测
B
二、基因的选择性表达与细胞分化
3种细胞中合成的蛋白质种类有差别吗？它们都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但各只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？
在特定细胞中，基因表达具有选择性，产生特异性的表达产物。
会有某些基因在这3种细胞中都表达的情况吗？
管家基因
在所有细胞中都表达的基因
只在某类细胞中特异性表达的基因
奢侈基因
细胞分化的本质：基因的选择性表达
（基因的选择性表达与基因表达的调控有关）
ATP合成酶基因等
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，对这三种细胞中的DNA和mRNA进行检测的结果如表所示：
三、表观遗传
很多人认为，这一辈子不管如何“胡过”（不健康的生活习惯，包括抽烟、喝酒、暴食、熬夜等），基因的碱基序列一般不会改变，最多是自己的身体受到影响，而不容易影响孩子。然而，真的是这样吗？
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。
关于“吸烟”的危害：吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。男性吸烟者精子中DNA的甲基化水平升高，精子活力下降。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。
Lcyc基因
正常
植株A
开花时表达
Lcyc基因
高度 甲基化
植株B
开花时不表达
×
（杂交）
F1
（自交）
P73 柳穿鱼花形态结构的遗传
绝大部分植株的花与植株A相似
少部分植株的花与植株B相似
DNA甲基化为什么会抑制基因表达？
基因高度甲基化使RNA聚合酶不能与启动子结合，无法合成mRNA.
P73 小鼠毛色的遗传
小鼠的毛色受一对等位基因控制：Avy是显性基因，表现为黄色体毛；
a为隐性基因，表现为黑色体毛。
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。
因为AVY基因的前端有一段影响AVY基因表达的特殊的碱基序列被___________，AVY基因表达受到抑制。
甲基化修饰
DNA甲基化能通过生殖细胞遗传给下一代
1.上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？
2.资料1中，F1的花为什么与植株A的相似？在F2中为什么有些植株的花与植株B的相似？
部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达。
F1同时含有植株A和植株B的基因，Lcyc基因表达，花与植株A相似。 F2中有少部分植株含有两个来自植株B的基因，由于该基因部分碱基被甲基化，基因表达受抑制，所以与B相似。
柳穿鱼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。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。
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。
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
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。如同卵双胞胎的微小差异、蜂王和工蜂在形态、结构、生理和行为等方面的不同。
综上所述，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。
人的身高可能是由多个基因决定的。
后天营养和锻炼也很重要。
1、一个性状可受到多个基因的影响
水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与开花的调控，对其生长、发育和产量都有重要作用。
2、一个基因可影响多个性状
四、基因与性状的关系
3、性状受基因和环境共同影响
在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。
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。
翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度的影响。
基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
25℃下培养
它们产生的后代
如刚孵化的残翅果蝇幼虫
31℃下培养
得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫
残翅果蝇
基
因
环境
影响
性
状
控制
控制
酶的合成
细胞代谢
蛋白质结构
小结：
不变
改变
表观遗传
基因的选择性表达
细胞分化的实质：
基因表达与性状的关系复杂！
间接
直接
一、概念检测
1．(1)×　(2)√ 2．C
二、拓展应用
练习与应用P75
1.这种说法有一定的道理。三者之间的关系是:基因通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状。
2.(1)第一,基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系,存在多对基因控制一对性状和一对基因控制多对性状的情形;第二,核基因在染色体上呈线性排列,因此这些基因有可能位于同源染色体上,导致这些基因控制的性状不遵循自由组合定律;第三,某些植物无性生殖,性状传递也不遵循孟德尔遗传规律;第四,个别性状可能是细胞质基因控制或与母本提供的细胞质成分有关。
(2)科学实验必须是可重复的
一、选择题
1．D　2.D 3. C 4.A 4.C
二、非选择题
复习与提高P78
1．(1)编码这两种蛋白质的基因分别转录出相应的mRNA，在核糖体上翻译出蛋白质。
(2)否，家鸽细胞由于来源于同一个受精卵，故都含有这两个基因，但由于基因的选择性表达，这两个基因只在特定细胞中表达。
(3) 可能导致家鸽无法导航，失去方向感。
　将生长状况相同的家鸽均分为两组，一组设法去除这两个基因，一组不做任何处理，观察两组的行为特点。
2．(1)酶①或酶⑤　 酶③ 　
(2) 基因可以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，表现出相应遗传病特征。
(3)帮助患儿解决特殊食物问题。体现政府对国民健康状况的关怀。