【生物】基因表达与性状的关系-2023-2024学年高一生物 人教版2019必修2.pptx
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1、第二节基因表达与性状的关系第四章基因的表达情境导入1.该同卵双胞胎,其细胞的基因组成一样吗?A市的一栋居民楼发生了一起恶性事件,警方发现该楼502室的一女子身亡。警方勘察现场结合解剖判断死者死于他杀,客厅即为第一案发现场,现场无目击者无监控器。在现场还发现了非受害人留下的皮屑,多方分析,认定为凶手遗留。根据公安局DNA入库比对,该DNA信息意外的指向两名男性,两位犯罪嫌疑人为同卵双胞胎且此时都在A市,到底谁是凶手?一样一样讨论:情境导入当警官见到两位犯罪嫌疑人时却发现,虽然两人为同卵双胞胎,但两者似乎也有较为差别的外貌,双胞胎弟弟因为在高原生活过一段时间,所以面颊出现高原红症状。除此之外双胞胎
2、哥哥患有白化病和囊性纤维病,而双胞胎弟弟只患有囊性纤维病。2.这一对同卵双胞胎部分性状的差异,还可能是由什么因素引起的?可能是可能是由由两人两人所处的环所处的环境因素引起的境因素引起的弟弟哥哥一、基因表达产物与性状的关系复制蛋白质转录翻译基因(DNA)复制RNA逆转录中心法则图解生物的性状蛋白质如何体现生物性状环境条件如何影响生物性状基因与性状不一定是一一对应的关系一、基因表达产物与性状的关系圆粒豌豆圆粒豌豆皱粒豌豆皱粒豌豆一、基因表达产物与性状的关系【例1】豌豆的圆粒与皱粒豌豆的圆粒与皱粒圆粒豌豆的形成机制圆粒豌豆的形成机制编码淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶活性正常淀粉合成正常,含量增加淀粉
3、含量高,有效保留水分皱粒豌豆的形成机制皱粒豌豆的形成机制编码淀粉分支酶的基因被打乱淀粉分支酶异常,活性降低淀粉合成受阻,含量降低淀粉含量低的由于失水而皱缩基因基因酶酶代谢过程代谢过程性状性状外来DNA插入圆粒豌豆皱粒豌豆一、基因表达产物与性状的关系1.分析两个人两种疾病(白化病、囊性纤维化)的发病机理?2.用文字和箭头总结基因、酶(表达产物)与性状之间的关系。合作探究一:合作探究一:请同学们自主阅读教材P71-72,小组合作思考讨论完成问题。弟弟哥哥一、基因表达产物与性状的关系【例2】白化病编码编码酪氨酸酶的基因酪氨酸酶的基因异常酪氨酸酶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
4、,表现白化病基 因控制酶的合成代谢过程控制生物性状控制基因通过控制_的合成来控制_,进而控制生物体的性状。结论一结论一:酶代谢过程间接控制一、基因表达产物与性状的关系【例3】囊性纤维化囊性纤维化是北美白种人常见的一种遗传病,每1800个人中就有一个患者,每25个人中就有一个致病基因携带者。正常气管正常气管囊性纤维化囊性纤维化气管气管气流大小气流大小患者支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重受损。一、基因表达产物与性状的关系编码CFTR蛋白的基因_CFTR蛋白在508位缺少_CFTR蛋白转运_的功能异常支气管黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量繁殖,肺功能严重受损CF
5、TR蛋白_发生变化缺失3个碱基苯丙氨酸空间结构氯离子编码CFTR蛋白的基因基因蛋白质结构性状表现蛋白质功能结论二结论二: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小结基因酶酶细胞代谢生物性状结构蛋白结构蛋白生物性状蛋白质间接作用间接作用直接作用直接作用所有的基因都表达吗?二、基因的选择性表达与细胞分化警方证据材料:在两犯罪嫌疑人的皮肤细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛细胞这三种细胞中的DNA和mRNA检测结果中,办案人员发现了一些问题。结果如下表所示:检测的三种细胞波形蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因波形蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰岛素mRNA皮肤细胞+-红细胞+-+-胰岛细胞+-+说
6、明:“+”表示检测发现相应的分子,“-”表示检测未发现相应的分子。二、基因的选择性表达与细胞分化检测的三种细胞波形蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因波形蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰岛素mRNA皮肤细胞+-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?皮肤细胞只能合成波形蛋白,不能合成珠蛋白和胰岛素;红细胞只能合成珠蛋白;胰岛细胞只能合成胰岛素。二、基因的选择性表达与细胞分化检测的三种细胞波形蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因波形蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰岛素mRNA皮肤细胞+-红细胞+-+-胰岛细胞+-+(2)3种细胞中的DNA都含有波形蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基
7、因,但只检测到其中一种基因的mRNA,这一事实说明了什么?在不同细胞内表达的基因不同。基因的表达具有选择性。二、基因的选择性表达与细胞分化胰岛细胞红细胞一类是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需的,如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因,如卵清蛋白基因、胰岛素基因。1.表达的基因分类:二、基因的选择性表达与细胞分化2.细胞分化的实质细胞分化的实质就是: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调控基因是否表达调控基因表达多少这些调控会直接影响性状三、表观遗传资料资料1 1根据两犯罪嫌疑人白化病患病情况绘制的遗传图谱
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