4.2 基因表达与性状的关系 课件（共25张PPT）

(共25张PPT)
20XX
基因表达与性状的关系
学习目标及任务
（1）通过实例分析，阐述基因控制性状的两种方式，说明基因、蛋白质与性状之间的关系。
（科学思维）
（2）通过思考与讨论，理解细胞分化的本质是基因的选择性表达。（生命观念）
基因、蛋白质和性状的关系
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翻译
（请按暂停，回顾、总结）
基因表达产物与性状的关系
1
2
3
4
豌豆的圆粒与皱粒
白化病
囊性纤维化
镰状细胞贫血
镰刀状
红细胞
基因表达产物与性状的关系
活动一: 豌豆的圆粒与皱粒的形成
思考：如何从基因表达的层面更深入的解释
豌豆的圆粒与皱粒的形成？
编码 被外来DNA序列打乱
不能正常合成
合成受阻，含量降低
淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩（皱粒）
合成正常
蔗糖合成为 .
淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（圆粒）
编码 正常
基因
酶
代谢
过程
性状
基因表达产物与性状的关系
控制
控制
控制
（请按暂停，阅读教材P71第二段，分析并完成图表）
淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶
淀粉
控制 合成
催化
导致
淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶
淀粉
导致
导致
表现
活动二: 白化病的形成机制
基因表达产物与性状的关系
白化病
正常人
白化症状
基因表达产物与性状的关系
不能合成
缺乏黑色素，表现 .
不能正常转化为黑色素
控制酪氨酸酶的
活动二: 白化病的形成机制
酪氨酸
酪氨酸酶
导致
导致
表现
基因异常
代谢
过程
基因
酶
性状
控制
控制
控制
基因表达产物与性状的关系
　 基因通过控制__________来控制_________，
进而控制生物体的性状
这 是 一 种 间 接 控 制 途 径
酶的合成
代谢过程
基因控制性状的途径：
基因表达产物与性状的关系
活动三: 囊性纤维化的发病机理
正常气管
囊性纤维化气管
气流大小
（请按暂停，阅读教材P72第一段，分析）
编码CFTR（一种转运蛋白）基因缺失了3个碱基
CFTR蛋白空间结构异常
CFTR蛋白转运氯离子功能异常
患者支气管内黏液增多管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，最终使肺功能严重受损
基因
蛋白质结构
性状
活动三：囊性纤维化的发病机理
基因表达产物与性状的关系
导致
导致
控制
控制
基因表达产物与性状的关系
活动四：镰状细胞贫血的发病机理
镰状细胞贫血是位于血红蛋白基因中其中一个碱基对发生替换，导致血红蛋白中β链的第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，形成了异常的血红蛋白，导致红细胞由正常的中央微凹的圆饼状变成弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。
（请按暂停，阅读资料，分析，用流程图的形式画出发病机理）
控制血红蛋白形成的
基因中一个碱基对变化
血红蛋白的结构异常
红细胞呈镰刀状
基因表达产物与性状的关系
活动四：镰状细胞贫血的发病机理
红细胞易破裂,患溶血性贫血
导致
导致
基因表达产物与性状的关系
　 基因通过控制______________直接控制生物体的性状
这 是 一 种 直接控 制 途 径
蛋白质的结构
基因控制性状的途径：
基因表达产物与性状的关系
小结：基因控制性状的两种途径
基因
酶
细胞代谢
性状
间接控制
直接控制
蛋白质结构
（请按暂停，回顾总结）
即时巩固
着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于
DNA损伤。科研人员深入研究后发现患者体内缺乏DNA修
复酶，DNA损伤后不能修复。这说明一些基因( )
A.通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状
B.通过控制蛋白质分子的结构，进而直接控制生物的性状
C.通过控制酶的合成，进而直接控制生物的性状
D.基因可以直接控制生物的性状
A
基因表达产物与性状的关系
（请按暂停，分析作答）
生物体多样性的形成，都是以细胞分化为基础的，那么像水毛茛一样由一个受精卵发育而来的个体，它们的细胞在形态、结构、功能等方面为什么出现差异呢 ？
基因的选择性表达与细胞分化
（请按暂停，阅读教材P72思考讨论，完成讨论1和2）
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
1. 这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
3种细胞中合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋白质。
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？
在细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。
基因的选择性表达
细胞分化的本质就是_________________
基因的选择性表达与细胞分化
基因的选择性表达与细胞分化
基因的表达情况
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
肌细胞
红细胞
神经细胞
不表达
表达
（请按暂停，观察分析）
基因的选择性表达与细胞分化
基因表达分类 作用 举例 命名
在所有细胞中都表达 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 管家基因
只在某类细胞中特异性表达 赋予不同细胞的特异性的生理功能 卵清蛋白基因 胰岛素基因 奢侈基因
基因的选择性表达与细胞分化
基因表达分类
①呼吸酶基因 ②血红蛋白基因
③ ATP合成酶基因 ④ 胰岛素基因
⑤ 核糖体蛋白基因 ⑥膜蛋白基因
⑦肌动蛋白基因 ⑧唾液淀粉酶基因
(1)在所有细胞中都表达的基因有___________。
(2)只在某类细胞中特异性表达的基因有__________。
（请按暂停，分析作答）
① ③ ⑤ ⑥
② ④ ⑦ ⑧
基因的选择性表达与细胞分化
下表是人体内红细胞（未成熟）、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况（“+”表示该基因能表达，“一”表示该基因未表达）。下列有关说法正确的是( )
A、①②③均表示“+”
B、此表说明细胞分化导致基因的选择性表达
C、三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同
D、三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同
细胞 血红蛋白基因 胰岛素基因 抗体基因 呼吸酶基因
红细胞 + — — +
胰岛B细胞 — ① — +
浆细胞 — — ② ③
A
（请按暂停，分析作答）
√
×
×
×
基因表达与性状的关系（第一课时）小结
在所有细胞中都能表达
1.基因表达产物与性状的关系
（控制途径）
（1）基因通过控制____的合成来控制生物_______ ，进而控制生物性状
（2）基因通过控制_______的结构直接
控制生物性状
酶
蛋白质
2.基因的选择性表达与细胞分化
细胞分化的本质就是基因的选择性表达
根据基因在细胞中的表达情况
只在某类细胞中特异性表达
代谢过程
基因表达与性状的关系（第一课时）作业
【练习】完成相关练习题
【资料调查】搜集表观遗传的相关资料