人教版生物必修2课件第4章第2节基因表达与性状的关系(共25张PPT)

(共25张PPT)
第4章　基因的表达
第2节　基因表达与性状的关系
教学目标 教学重难点
1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因的选择性表达，生物的性状主要通过蛋白质表现。 2．概述某些基因碱基序列不变但基因表达和表型改变的表观遗传现象。 1．结合豌豆皱粒、白化病和囊性纤维化产生机理，理解生物的性状是由基因决定的。(生命观念)
2．通过分析不同类型细胞中DNA和RNA的检测结果，理解细胞分化的本质是基因的选择性表达。(科学探究)
3．结合柳穿鱼花的形态结构和小鼠的毛色的遗传，理解某些基因序列不变但表型改变的表观遗传现象。(科学思维)
酶的合成
蛋白质结构
2．基因控制性状的实例(连线)
二、基因的选择性表达与细胞分化
1．细胞分化的本质是____________________。
2．基因的选择性表达与基因表达的________有关。
三、表观遗传
1．概念：生物体基因的碱基序列保持________，但基因表达和表型发生______________的现象，叫作表观遗传。
2．特点：表观遗传现象普遍存在于生物体的___________________的整个生命活动过程中。
基因的选择性表达
调控
不变
可遗传变化
生长、发育和衰老
四、基因与性状的对应关系
1．基因与性状的关系并不是简单的____________的关系，一个性状可以受____________的影响，一个基因也可以影响____________。
2．生物体的性状不完全是由基因决定的，________对性状也有着重要影响。
一一对应
多个基因
多个性状
环境
〔学霸记忆〕
1．基因控制生物体性状的途径：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；②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2．细胞分化的本质是基因的选择性表达。
3．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。
4．基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系，一个性状可以受多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状，同时环境对性状也有重要影响。
〔思考〕
1．牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图：
(1)图中反映了基因控制生物体性状的哪条途径？除此之外，另一条途径是什么？
提示：图中反映的途径是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；另一条途径是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(2)牵牛花的颜色是只由一对基因控制的吗？
提示：不是。牵牛花的颜色由多对基因共同控制。
(3)牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关，这说明什么？
提示：生物体的性状也受环境影响。
(4)牵牛花的叶肉细胞中是否也含有基因①②③？也能全部表达吗？
提示：牵牛花的叶肉细胞中也含有基因①②③，但是由于基因进行选择性表达，这3个基因在叶肉细胞中不一定能够表达。
2．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。水中的叶比空气中的叶要细小狭长一些。
(1)水毛茛两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？(生命观念)
提示：水毛茛两种形态的叶，其细胞的基因组成是相同的。
(2)叶形的差异是否是表观遗传的结果？最可能是由什么因素引起的？(科学思维)
提示：叶形的差异不是表观遗传的结果。因为同一株植株出现不同的叶型，最可能是环境因素引起的。
1．实例：豌豆皱粒和白化病的形成
(1)图解：
知识点?
基因表达产物与性状的关系
要点归纳
2．基因与性状的关系
(1)基因与性状的关系并非简单的一一对应的线性关系，可以是多个基因决定一个性状，也可以是一个基因与多个性状有关，一个性状可受多个基因影响。
(2)生物的性状不仅由基因决定，还受环境条件的影响，是基因和环境条件共同作用的结果，即表型＝基因型＋环境条件。
(3)生物的性状是通过基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间的相互作用来精确控制的。
基因表达的产物对性状控制的两种方式：
归纳整合
1．不同基因在不同细胞中的表达：
知识点?
细胞分化及表观遗传
要点归纳
类型 合成蛋白质的类型 举例
所有细胞中都表达 维持细胞基本生命活动所必需的 核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因
某类细胞中特异性表达 不是维持细胞基本生命活动所必需的 卵清蛋白基因、胰岛素基因
2．细胞分化的本质：基因的选择性表达。
[易错提醒]　细胞分化结果的两点警示
(1)细胞分化后遗传物质不变，mRNA和蛋白质的种类和数量不同，细胞器的种类和数量也会不同。
(2)不同的细胞中也可能含有相同的mRNA，如细胞基本生命活动所必需的ATP合成酶基因转录的mRNA等。
3．表观遗传：
(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)两个实例：
实例 柳穿鱼花的形态结构的遗传 某实验小鼠毛色的遗传
现象 植株A与植株B杂交，F1的花与植株A相似，F1自交，F2花的形态结构有两种 纯种的黄色体毛的小鼠(AvyAvy)与纯种的黑色体毛的小鼠(aa)杂交，子代出现了多种毛色的Avya小鼠
原因 F1中含有能表达的Lcyc基因，因此F1的花与植株A相似；依据基因分离定律，得出F2中大约3/4植株含有能表达的Lcyc基因，因此大部分植株的花与植株A相同，大约1/4的植株含有不能表达的甲基化Lcyc基因，少部分植株的花与植株B相似 Avy基因的前端有多个可发生DNA甲基化修饰的位点，这些位点甲基化后，Avy基因表达受到抑制。甲基化程度越高，Avy基因表达受抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深
基因型相同的生物体，性状不一定相同的原因分析：
(1)表观遗传：影响了基因的表达过程，进而影响生物性状，可遗传。
(2)环境影响：影响酶的活性进而影响代谢过程，从而影响生物性状，不可遗传。
归纳整合
一、根据“图示法”理解基因表达的作用
1．基因表达控制着生物的性状：
生物的某种性状可能由一个基因控制，也可能由多个基因同时控制；基因是遗传的基本单位，具有一定的独立性，一个基因的表达可以不受其他基因的影响。
(1)性状C受基因A和B的控制，如图：
(2)基因A控制性状B和性状C，如图：
2．基因表达决定了细胞的分化：
部分基因在组成个体的全部细胞中不是都表达，有的基因只在特定的细胞中表达，即细胞分化的实质是基因的选择性表达。
(1)图示：
(2)说明：C基因在A细胞和B细胞中都表达，而A基因只在A细胞中表达，B基因只在B细胞中表达。
二、表观遗传的理解和解题方法
1．比较表观遗传与基因控制生物性状遗传：
项目 表观遗传 基因控制的遗传
控制性状方式 甲基化等影响基因表达 是否含有相应的基因
碱基序列 不变 改变
显隐性 隐性 显性或隐性
传递给下一代 可以 可以
2．表观遗传的解题方法：
(1)为了区分甲基化的基因和正常基因，可以做个标注，如正常基因为A，甲基化的基因用A°等方式表示。然后就可以按照正常的遗传解题方式进行解题。
(2)当甲基化的基因和正常基因都存在时，生物性状表现出正常基因控制的性状。