4.2 基因表达与性状的关系 同步优质课件(共22张PPT) 2022-2023学年高一生物 人教版2019必修2

(共23张PPT)
第2节 基因对性状的控制
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:
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
一、基因表达产物与性状的关系
资料1：皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA0.8kb序列，打乱了淀粉分支酶的基因。r基因编码的mRNA序列与R基因相比有何变化？
1.皱粒豌豆的形成机制
？
终止密码子提前
一、基因表达产物与性状的关系
资料1：皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA0.8kb序列，打乱了淀粉分支酶的基因。Rr为什么仍然能保持完全显性？
酶具有高效性；
酶作为生物催化剂，在细胞中能够持续发挥作用。
1.皱粒豌豆的形成机制
一、基因表达产物与性状的关系
编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱
淀粉分支酶异常，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皱缩
淀粉有保留水分的作用
淀粉含量高的豌豆有效地保留水分
酶的合成
代谢过程
性状
基因
1.皱粒豌豆的形成机制
一、基因表达产物与性状的关系
C3→蔗糖
苯丙酮酸
酶E
编码酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸酶不能正常合成
不能合成黑色素
表现出白化症状
酶的合成
代谢过程
性状
基因
2.人的白化症状形成的原因
一、基因表达产物与性状的关系
据图分析白化病、黑尿病、苯丙酮尿症的成因
喝酒“脸红”的人有高效的乙醇脱氢酶，
而没有乙醛脱氢酶。
喝酒“脸白”的人是因为两种酶都缺乏。
千杯不醉的原因的人体内两种酶含量高。
基因通过控制酶的合成
来控制代谢过程，
进而控制生物性状。
3.饮酒后脸红和脸白的原因
一、基因表达产物与性状的关系
囊性纤维化（CF）是一种遗传病，病因是位于7号染色体上编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，导致氯离子载体蛋白（CTFR）中缺少了一个苯丙氨酸，使氯离子转运功能异常，患者支气管中黏液分泌过多，管腔受阻，细菌大量繁殖，肺功能严重受损。
蛋白结构
性状
基因
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
4.囊性纤维化形成原因（必修一P70）
一、基因表达产物与性状的关系
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 + + + - - +
人体4种细胞中基因表达情况
不同类型的细胞，基因表达情况不同
管家基因
奢侈基因
二、基因的选择性表达与细胞分化
基因相同
mRNA不同
在不同类型的细胞中，表达的基因大致可以分为两类:
一类是在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需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因;
另一类是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。
细胞分化的本质就是基因的选择性表达。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。
二、基因的选择性表达与细胞分化
三、表观遗传
同卵双生的双胞胎虽然具有相同的DNA序列，却存在表型的差异和疾病易感性的差异。为什么？
它们的Lcyc基因的序列相同
植株A的Lcyc基因在开花时表达，
植株B的Lcyc基因不表达。
原因：Lcyc基因被高度甲基化
三、表观遗传
A 左右对称花
B 辐射对称花
该性状可遗传！
三、表观遗传
Avya
调控表达水平的序列
A基因的调控序列没有被甲基化
A基因正常表达→Aa黄色
调控序列甲基化程度低，
A基因部分被抑制，Aa中间色
调控序列甲基化程度高，
A基因被完全抑制，Aa黑色
三、表观遗传
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。
影响DNA的甲基化的因素
吸烟、重金属等
植物的春化作用：低温促使植物开花的作用
冬小麦的Flc基因所在部位的组蛋白乙酰化
三、表观遗传
DNA甲基化
调控
基因表达
表型改变
可遗传
组蛋白甲基化
组蛋白乙酰化
三、表观遗传
比较：遗传学和表观遗传学的关系
基因与性状的关系
基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系
基因和环境共同作用决定表型
基因与性状的关系
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
后代→残翅果蝇
25℃下培养
不可遗传
可遗传
不可遗传
基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间借助复杂的相互作用，形成一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
~~~~~练习与应用~~~~~×√C 二、1.基因通过控制蛋白质的合成控制生物体性状2.（1）①基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系；②基因在染色体上呈线性排列，某些基因可能位于一对同源染色体上，遗传不遵循自由组合定律③某些植物进行无性生殖，性状的遗传叶不遵循遗传规律④个别性状可能有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，这样才能说明实验的现象和结果是一种必然规律，而不是偶然发生的
3.哺乳动物雌雄个体的细胞中虽然X染色体数量不同，但X染色体上的基因所表达的蛋白质的量是平衡的，这个过程称为剂量补偿。
雌猫比雄猫多一条X染色体，由于剂量补偿，在胚胎发育早期，细胞中的一条X染色体就会随机发生固缩失活，形成巴氏小体，而且发生染色体失活的细胞通过有丝分裂产生的子细胞叶保留了相同的染色体失活状态。基因型XBXO的雌猫，体细胞中携带XB和XO的染色体随机失活，因此会呈现黑黄相间的毛色。
复习与提高
DDCAC 二、1.（1）编码这两种蛋白质的基因在视网膜的细胞核中分别转录出相应的mRNA，mRNA通过核孔进入细胞质，在核糖体上进行翻译。
（2）所有体细胞都有受精卵发育而来，因而都含有这两个基因；但这两个基因只在部分细胞中特异性表达。
（3）失去方向感 以AB分别代表编码这两种蛋白质的基因。先设法去除家鸽的这两个基因（基因敲除），①组去除A基因，②组去除B基因，③组去除A和B基因，④组不去除基因。分别测定4组价格视网膜细胞中是否有含铁的杆状蛋白多聚体，如果有，进一步测定含量。然后统一条件下放飞，观察它们的定向运动能力，重复多次
2.（1）⑤ ③ （2）基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状
P69~~~~~~练习与应用~~~~~~
××D红霉素抑制翻译过程，环丙沙星抑制复制过程，利福平抑制转录过程
P62 ~~~~~复习与提高~~~~~
一、CAAD 二、1.杂合双链区越多，说明生物在进化过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，因此亲缘关系越近
2.说明同种生物DNA的碱基组成具有一致性；不同生物比值不同，说明不同生物DNA的碱基组成不同，表明每种生物的DNA具有特异性；生物种类很多，DNA也都不同，体现了DNA的多样性
3.说明生物是由共同祖先进化而来的。
P59~~~~~~练习与应用~~~~~~
一、B二、1.DNA鉴定的方法 2.每个人都有独特的面部特征，这些特征都是由基因决定的，这说明了每个人基因的特异性；每个人的基因都有区别，又反映了人的基因的多样性。
练习与应用
P56 一、××B C 二、1.约6个
2.多个复制起点，加快复制速率
P52 √√①胞嘧啶②腺嘌呤
③鸟嘌呤④胸腺嘧啶
⑤脱氧核糖⑥磷酸⑦脱氧核苷酸⑧碱基对⑨氢键⑩一条脱氧核苷酸链的片段 CC
P47 DA 二、1.大肠杆菌裂解后释放的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。
2.①能准确地自我复制，使得前后代具有一定的连续性；②能够指导蛋白质合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢过程；③具有储存大量遗传信息的潜在能力④结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。
染色体
基因
DNA
基因是染色体上具有遗传效应的DNA片段
P59T2