4.2基因表达与生物性状的关系 课件（共16张PPT）

(共16张PPT)
第2节 基因表达与性状的关系
第4章 基因的表达
目标
01
02
举例说明基因通过控制酶的合成或蛋白质的结构控制生物体的性状
说明细胞分化是基因选择性表达的结果
教学目标
问题探讨
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。
基因组成是一样的
可能是叶片所处的环境因素引起的
思考：
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？
水毛茛
叶呈扁平状
叶呈丝状
一、基因表达产物与性状的关系
实例探究：基因控制性状的方式
例1：豌豆的圆粒和皱粒
例2：白化病患者
例3：囊性纤维病
例4：镰刀型细胞贫血症
圆粒豌豆
皱粒豌豆
1.自主阅读学案上的实例，完成相关图解。【自主学习】
2、分析这四个实例的成因，根据基因控制性状的方式将4个实例归类。【合作探究】
一、基因表达产物与性状的关系
1.皱粒豌豆的形成机制
编码淀粉分支酶的 被插入的DNA序列打乱
淀粉分支酶
合成受阻，含量降低
淀粉含量低的豌豆
失水而皱缩
异常,活性降低
基因
淀粉
2.白化病的发病机制
编码酪氨酸酶的 异常
酪氨酸酶
不能
表现出白化症状
缺少
基因
患者
合成黑色素
基因
代谢
过程
性状
控制
控制
表现
酶的合成
【构建模型】分析两个实例的共同点，用文字和箭头概括基因控制性状的方式。
一、基因表达产物与性状的关系
3.囊性纤维病的形成机制
编码CFTR的 缺失3个碱基
CFTR蛋白 发生变化
患者支气管黏液增多，肺功能受损
空间结构
基因
功能
CFTR转运氯离子的 异常
编码血红蛋白的 异常
血红蛋白的 异常
红细胞呈镰刀状，容易破裂，
使人患溶血性贫血
结构
基因
蛋白质结构
性状
基因
控制
控制
4：镰状细胞贫血症的形成机制
【构建模型】分析两个实例的共同点，用文字和箭头概括基因控制性状的方式。
一、基因表达产物与性状的关系
酶的合成
代谢过程
（2）基因还能通过控制_____________来_____控制生物体的性状
蛋白质的结构
直接
基因
酶的合成
细胞代谢
生物性状
蛋白质的结构
生物性状
蛋白质
间接作用
直接作用
【一锤定音】总结基因、蛋白质、性状之间的关系
（1）基因通过控制__________来控制_________，进而控制生物体的性状
基因
蛋白质
性状
指导
体现
二、基因的选择性表达与细胞分化
课堂小结
基因表达与性状的关系
基因控制
性状的途径
细胞分化的本质
基因的选择性表达
巩固练习
1.基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。( )
2.在一个细胞中所含的基因都一定会表达。( )
3.同一个体的不同组织细胞形态、功能不同是基因选择性表达的结果。( )
×
×
√
巩固练习
1.图中_____________________是管家基因,______________________________________
是奢侈基因；
2.神经细胞有没有胰岛素基因？_______ 神经细胞能不能产生胰岛素？_______,原因是__________________________
核糖体蛋白基因
胰岛素基因、晶状体蛋白基因、血红蛋白基因
有
没有
基因的选择性表达
同一生物体中不同类型的细胞，基因是相同的，而形态、结构、功能各不相同，这是为什么？
生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。
二、基因的选择性表达与细胞分化
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？
3种基因转录的mRNA分别出现在3种细胞中，表明每种细胞只合成3种蛋白质中的一种，因此这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同。
思考讨论
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果，回答下列问题
说明：+表示检测发现相应的分子，-表示表示检测发现相应的分子
二、基因的选择性表达与细胞分化
二、基因的选择性表达与细胞分化
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 + + + - - +
思考讨论
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果，回答下列问题
说明：+表示检测发现相应的分子，-表示表示检测发现相应的分子
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
到了其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？
这一事实说明细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。
二、基因的选择性表达与细胞分化
表达的基因分类：
基因
在所有细胞中都表达的基因
在某类细胞中特异性表达的基因
指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的。
管家基因
奢侈基因
核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因等
卵清蛋白基因、胰岛素基因等
二、基因的选择性表达与细胞分化
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
红细胞
B细胞
抗体合成基因关闭
血红蛋白基因开启
血红蛋白
抗体合成基因开启
血红蛋白基因关闭
抗体