4.2基因表达与性状的关系课件(共34张PPT)-2025-2026学年下学期高一生物（人教版）必修2

(共34张PPT)
第4章 第2节
人教版 生物(高中)
问题探讨
空气中的叶
浸在水中的叶
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？
叶呈扁平状
叶呈丝状
可能是由叶片所处的环境因素引起的
受精卵
两种叶基因组成（_______）
有丝分裂
相同
新课导入
指导合成
体现
蛋白质是生命活动的主要承担者
基因怎样通过合成的蛋白质控制性状？
基因
蛋白质
性状
（构、催、运、免、调等）
一.基因表达产物与性状的关系
编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶
蔗糖
淀粉
锁水强
饱满（圆粒）
基因序列被打乱
淀粉分支酶异常
蔗糖
淀粉
插入一段DNA序列
活性大大降低
（含量降低）
细胞失水
皱缩（皱粒）
实例1：豌豆的圆粒与皱粒
一.基因表达产物与性状的关系
实例2：人的白化病
酪氨酸酶基因
酪氨酸酶
酪氨酸
黑色素
正常
酪氨酸酶基因异常
酪氨酸酶
酪氨酸
黑色素
（无）
患白化病的根本原因？直接原因？
×
编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶
蔗糖
淀粉
锁水强
酪氨酸酶基因
酪氨酸酶
酪氨酸
黑色素
正常
一.基因表达产物与性状的关系
代谢过程
合成
代谢过程
合成
生物性状
生物性状
囊性纤维化是北美白种人中常见的一种遗传病，患者支气管被异常的粘液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。
常染色体隐性遗传病
一.基因表达产物与性状的关系
一.基因表达产物与性状的关系
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
编码CFTR蛋白的基因
第508位缺少苯丙氨酸
CFTR蛋白片段
CFTR蛋白结构异常
CFTR蛋白功能异常
囊性纤维化
实例3：囊性纤维化
CFTR蛋白作用原理分析
ATP
ADP
功能正常的CFTR蛋白
H2O
异常关闭的CFTR蛋白
稀薄的黏液
氯离子
黏稠的分泌物不断积累
一.基因表达产物与性状的关系
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
编码CFTR蛋白的基因
第508位缺少苯丙氨酸
CFTR蛋白片段
CFTR蛋白结构异常
CFTR蛋白功能异常
囊性纤维化
基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
生物性状
基因
酶
细胞代谢
生物性状
结构蛋白
生物性状
蛋白质
间接控制
直接控制
基因的表达
一.基因表达产物与性状的关系——小结
基因的选择性表达与细胞分化
02
胰岛细胞
血细胞
输卵管细胞
同一个人的这些细胞遗传物质相不相同？
形态和功能为什么不同？
相同
基因的选择性表达
1. 细胞分化的本质：
基因的选择性表达
2. 细胞中表达的基因分类：
管家基因：
奢侈基因：
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须的。
如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等。
只在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达会使细胞在形态、结构和功能上产生稳定的差异。
如胰岛素基因、血红蛋白基因等。
二、基因的选择性表达
练习
1.图中_________是奢侈基因，____是管家基因；
2.图中_____最可能是ATP合成酶基因；
3.图中_______最可能是胰岛素基因；
4.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_______________；
甲乙丙
丁
丁
甲
有
不能
基因的选择性表达
如图为人体对性状控制过程示意图，据图分析可得出（　　）
A. 过程①、②都主要在细胞核中进行
B. 食物中缺乏酪氨酸会使皮肤变白
C. M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中
D. 老年人细胞中不含有M2
E. 基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中
练一练
C
某基因
--ATGCATGCAT…… CCATGCTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GGTACGATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
对应的mRNA
转录
翻译
蛋白质
酶
代谢
性状
性状
结构
性状是由基因决定的！
但是不是只由基因决定呢？
对于同一个体
DNA(遗传信息）相同
基因选择性表达
mRNA不同
植株A的Lcyc基因在开花时表达
植株B的Lcyc基因不表达,原因是它被高度甲基化了
F1
F2
植株A
植株B
植株A相似
绝大部分与植株A相似
少部分与植株B相似
资料1：柳穿鱼花的形态结构
三、表观遗传
不遵循孟德尔遗传规律
DNA甲化：
DNA甲基化是指在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5号碳位共价键结合一个甲基基团（了解）
思考：DNA甲基化后基因的碱基序列是否发生改变？
DNA甲基化影响基因的表达
影响转录
影响mRNA的排列顺序
资料二信息梳理
2.表观遗传形成的原因
环境
甲基化
诱发
1.概念：
三、表观遗传
甲基
组蛋白修饰
4.表观遗传的特点
3.发生时期：
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；
（2）可遗传性
（3）可逆性的基因表达
（1）DNA碱基序列的不变
三、表观遗传
5.表观遗传的例子：
同卵双胞胎差异；蜂王和工蜂的差异；柳穿鱼
（4）可能有害，可能有利
吸烟
酗酒
暴食
熬夜
不良生活习惯
我只对自己造成影响，不改变遗传物质，所以对下一代没有影响！
四. 基因与性状的关系
大多数情况下,基因和性状不是简单的一一对应的关系。
1.性状与基因也存在一一对应关系。
2.一个性状可以受到多个基因的影响
如高茎由高茎基因D控制，矮茎由矮茎基因d控制
如人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用。
三. 基因与性状的关系
大多数情况下,基因和性状不是简单的一一对应的关系。
1.性状与基因也存在一一对应关系。
2.一个性状可以受到多个基因的影响
3.一个基因也可以影响多个性状
水稻中的Ghd7基因
开花
生长
发育
产量
三. 基因与性状的关系
大多数情况下,基因和性状不是简单的一一对应的关系。
1.性状与基因也存在一一对应关系。
2.一个性状可以受到多个基因的影响
3.一个基因也可以影响多个性状
4.性状可由基因与环境共同决定
小试牛刀
4．(2019·河北定州中学第二次月考)如图为基因与性状的关系示意图，下列有关叙述错误的是
A.一种基因可以影响和控制多种性状
B.多种基因可以影响和控制一种性状
C.所有基因都能表现出相应的性状
D.图中的产物可以是酶、激素等
C
性状
四. 基因与性状的关系
基因与基因
基因与基因表达产物
基因与环境
三、小结 P74
④表观遗传能够使生物体在 的情况下发生可遗传的性状改变
①基因通过其表达产物—— 来控制性状；
③细胞内的 以及 都是受到调控的；
②细胞分化的实质是 的结果；
蛋白质
基因表达与否
表达水平的高低
基因选择性表达
基因的碱基序列不变
例1：牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，下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种途径？
（2）牵牛花的颜色只受一对基因控制吗？
（3）牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关，这说明了什么？
例2：下列关于“基因与性状”关系的描述，正确的是（ ）
A．基因可通过控制酶的合成直接控制生物体的性状
B．基因与生物性状之间不存在简单的线性关系
C．基因与多种因素相互作用精细地调控生物的性状
D．DNA上的片段均能直接或间接地控制生物的性状
C
例3：基于对基因与生物体性状关系的理解，判断下列表述正确的是( )
A. 生物体的性状主要是由基因决定的
B. 每种性状都是由一个特定的基因决定的
C. 基因都是通过控制酶的合成来控制性状的
D. 基因的碱基序列相同，该基因决定的性状一定相同
A
总结
基因的表达
基因指导蛋白质的合成
翻译
转录
主要表现为
基因
转录
翻译
蛋白质
DNA
复制
RNA
逆转录
复制
中心法则
细胞分化
选择性表达
控制酶的合成
控制蛋白质的结构
表观遗传
控制性状
环境
影响
本章思维导图
C
A．①过程是转录，它以DNA的两条链为模板、四种核苷酸为原料合成mRNA
B．②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C．囊性纤维病是基因通过控制蛋白质的结构而直接控制性状
D．某段DNA上发生了基因突变，则形成的mRNA、蛋白质一定会改变
4．如图为基因的作用与性状的表现流程示意图。正确的选项是（　　）
练一练