人教版（2019）必修二 4.2 基因表达与性状的关系 课件（17张）

(共17张PPT)
4.2 基因表达与性状的关系
(1)人体正常的活细胞的遗传信息流是________。
(2)某人的T细胞中检测到了U-A、A-T(前者是模板链上的碱基，后者是原料的碱基)，说明此人很有可能已被病毒侵染，该病毒的遗传信息流是 。
(3)④⑤过程分别表示___________，综合起来的过程叫___________。
(4)导致豌豆的圆粒皱粒性状差异的根本原因是？
知识回顾
②④⑤
转录、翻译
基因表达
③②④⑤
中心法则：
一、基因表达产物与性状的关系
实例1. 豌豆的圆粒和皱粒
改变了编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶不能正常合成
蔗糖不能合成为淀粉，淀粉含量降低
淀粉含量低，失水皱缩
基因
酶
代谢过程
性状
控制酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸酶不能正常合成
酪氨酸不能正常转化为黑色素
缺乏黑色素表现为白化病
实例2：白化病
结论1：基因通过控制________的合成来控制代谢过程，从而________控制生物体的_________。
酶
间接
性状
实例3. 囊性纤维化
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基对
CFTR蛋白缺少苯丙氨酸，空间结构异常
CFTR转运氯离子的功能异常
黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
基因
蛋白质的结构
蛋白质的功能
性状
血红蛋白基因碱基序列发生改变
血红蛋白蛋白结构异常
血红蛋白蛋白功能异常
红细胞呈镰刀状，易破裂，引起溶血性贫血
结论2：基因通过控制蛋白质的________而________控制生物体的_________。
结构
直接
性状
实例4. 镰刀型细胞贫血
一、基因表达产物与性状的关系
结论1：基因通过控制________的合成来控制代谢过程，从而________控制生物体的_________。
酶
间接
性状
结论2：基因通过控制蛋白质的________而________控制生物体的_________。
结构
直接
性状
二、基因的选择性表达与细胞分化
检测的3种 细胞 卵清蛋白、珠蛋白、胰岛素、呼吸酶相关、核糖体蛋白基因 细胞呼吸相关酶基因mRNA 核糖体蛋白基因mRNA 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RNA的检测结果
说明:“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子。
思考：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证明事实说明了什么？
思考：3种细胞中有表达情况相同的基因吗？
细胞分化的本质：基因的选择性表达
有，比如ATP合酶基因、细胞呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等。
二、基因的选择性表达与细胞分化
1.细胞分化的实质：基因的选择性表达
A B C D E
A B C D E
A B C D E
A B C D E
A B C D E
基因
未表达
表达
肌肉细胞
神经细胞
上皮细胞
骨细胞
管家基因：所有细胞中均表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
奢侈基因：只在特定细胞中表达的基因，赋予各种细胞特异的形态结构与功能。如唾液淀粉酶基因、血红蛋白基因、胰岛素基因。
二、基因的选择性表达与细胞分化
思考：试分析细胞分化前后DNA、RNA、蛋白质的“不变”与“变”。
DNA、tRNA、rRNA
① 不变
细胞的数目
② 变
mRNA、蛋白质的种类
细胞的形态、结构和功能
表观遗传
这对双胞胎的遗传物质相同吗？为什么？
DNA甲基化：CG二核苷酸是最主要的甲基化位点，甲基化位点可随DNA的复制而遗传。
下图表示的是一段DNA的碱基序列。这段序列上发生了什么修饰？这种修饰有什么特点？
基因的碱基序列保持不变
（部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达）
表型变化
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。
遗传
子代
导致
柳穿鱼花形态结构的遗传和小鼠毛色的遗传有什么共同点？
阅读课本P74，完成以下知识点填空：
1、概念：生物体基因的__________保持不变，但_____________________发生可遗传变
化的现象。
2、发生时间：______________________过程
3、类型：（1）________________；（2）_____________________________________。
4、特点：（1）______性：基因表达和表型可以遗传给后代。
（2）______性：基因的碱基序列保持不变。
（3）______性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的
DNA可以发生去甲基化。
（4）_______性：表观遗传现象普遍存在，如_________________________、
______________________。
碱基序列
基因的表达和表型
整个生命活动
DNA甲基化
染色体组蛋白甲基化和乙酰化等修饰
可遗传
不变
可逆
普遍
同卵双胞胎的微小差异
蜂王和工蜂的差异
资料2：吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。不仅如此，还有研究发现男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。
资料1：2001年，瑞典科学家拜格林研究表明，如果爷爷辈在9到12岁时有大吃大喝的经历，那他们的孙子的寿命就比较短，得糖尿病的几率会增加。同样，在青春期前大吃大喝的祖母，他们的孙女的寿命也会明显缩短。
关注生活，提升素养
mRNA
蛋白质
基因
转录
翻译
性状
体现
调控
表观遗传
环境
基因的表达
调控
细胞分化
影响
mRNA
蛋白质
基因
转录
翻译
性状
构建环境、基因的表达、表观遗传、细胞分化、性状之间关系图
造成
构建体系、提升能力
大多数情况下,基因和性状不是简单的一一对应的关系：一个性状可以受多个基因影响 ，一个基因也可以影响多个性状