4.1基因指导蛋白质的合成第1课时高一生物下学期教学课件（人教版2019必修2）

4.2基因表达与性状的关系课时1

贺老师第4章基因的表达问题探讨普通棉花转基因抗虫棉苏云金杆菌DNA（基因）RNA蛋白质转录翻译生物的性状基因如何控制性状？有哪些途径呢？蛋白质与性状有什么关系？基因表达产物与性状的关系为什么圆粒豌豆变成了皱粒豌豆？根本原因是什么？直接原因是什么？实例1：皱粒豌豆的形成机制根本原因：皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列直接原因：淀粉分支酶（蛋白质）异常导致淀粉含量降低资料1：与圆粒豌豆不同的是，皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，进而使细胞内淀粉含量降低。淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟时，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，十分饱满；淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。编码淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常，活性较高淀粉合成正常淀粉含量高，有效保留水分插入DNA序列淀粉分支酶异常，活性较低淀粉合成受阻淀粉含量低，失水皱缩基因酶的合成性状控制调节表现代谢过程实例2：白化病的病因基因表达产物与性状的关系1.为什么会出现白化症状？根本原因是什么？直接原因是什么？2.用文字和箭头总结基因、酶与性状之间的关系。资料2：人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变为黑色素。如果一个人由于基因异常而缺少酪氨酸酶，那么这个人就不能合成黑色素，从而表现出白化症状。基因的改变可能会改变生物的性状，导致疾病的产生。基因表达产物与性状的关系DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱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的豌豆由于失水而显得皱缩缺乏黑色素，表现为白化病编码酪氨酸酶的基因异常酪氨酸酶不能合成酪氨酸→黑色素途径一：基因通过控制___________来控制___________，进而控制生物体的性状酶的合成代谢过程基因酶的合成性状控制调节表现代谢过程×基因表达产物与性状的关系实例3：囊性纤维化

成因

资料3：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。正常气管囊性纤维化气管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，常于幼年时死于肺部感染。基因表达产物与性状的关系实例3：囊性纤维化

成因编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基第508位缺苯丙氨酸资料3：在大约70％的囊性纤维化患者中，编码CFTR蛋白（一种Cl-转运蛋白）的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR（转运蛋白）转运氯离子的功能出现异常，导致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，使肺功能严重受损。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CFTR蛋白__________发生变化缺失3个碱基苯丙氨酸空间结构氯离子基因蛋白质结构性状表现蛋白质功能实例3：囊性纤维化

成因基因表达产物与性状的关系编码血红蛋白的基因中一个碱基变化血红蛋白结构发生变化血红蛋白功能异常红细胞形态呈镰刀状，易破裂，患溶血性贫血血红蛋白基因正常血红蛋白基因异常实例4：镰状细胞贫血病途径二：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基因蛋白质结构性状表现蛋白质功能酒精（乙醇）乙醇脱氢酶乙醛乙醛脱氢酶乙酸（醋酸）CO2、H2O等乙醇脱氢酶相关基因乙醛脱氢酶相关基因乙醛有毒，扩张血管基因表达产物与性状的关系——其他实例酒精（乙醇）乙醇脱氢酶乙醛乙醛脱氢酶乙酸（醋酸）CO2、H2O等乙醇脱氢酶相关基因乙醛脱氢酶相关基因乙醛增多，乙醛有毒，扩张血管喝酒上脸（脸红）已醉，酒精中毒（脸白）酒量好基因表达产物与性状的关系——其他实例

那为什么酒量差的人好像训练后好像酒量提高了？酒量差的人肝脏不能有效将酒精分解，长期喝酒训练后，机体会做出调整，让酒精充满整个身体以稀释酒精，达到酒量变大的假象。但长期以往对身体的危害很大！基因表达产物与性状的关系——其他实例空气中的叶浸在水中中的叶

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这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的基因组成是一样的受精卵有丝分裂生物的性状除了受基因的控制，还有哪些因素可以影响生物的性状呢？同一生物体中不同类型细胞的遗传物质组成上有何特点？为什么同一生物体中不同类型的细胞形态、结构和功能却各不相同？干细胞红细胞神经元脂肪细胞心肌细胞小肠上皮细胞软骨细胞上皮细胞受精卵细胞分裂细胞分化细胞分化的实质：基因的选择性表达基因的选择性表达与细胞分化需要搜集哪些证据证明细胞分化过程中发生了基因的选择性表达？怎么判断基因不是丢失而是有选择的表达了？怎么判断某基因是否表达？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mRNA核糖体蛋白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+++++--+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。资料：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。(1)这3种细胞中的基因有什么关系？3种细胞中的基因相同。(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？在不同细胞内表达的基因不同。基因的选择性表达与细胞分化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核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因卵清蛋白基因、胰岛素基因、血红蛋白基因指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的。管家基因奢侈基因细胞分化实质:基因选择性表达基因的选择性表达与细胞分化细胞分化的“不变”与“变”DNA、tRNA、rRNA细胞的数目①不变mRNA、蛋白质的种类细胞的形态、结构和功能②变

细胞分化是基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。基因的选择性表达与细胞分化DNA、mRNA、tRNA、rRNA、蛋白质的种类、细胞的种类、细胞的数目1．下图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知()

A．基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中

B．图中①过程需要RNA聚合酶的催化，②过程不需要tRNA的协助

C．④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同

D．过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的

性状D直接途径间接途径基因突变2．人体内苯丙酮酸过多可引起苯丙酮尿症，如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，

据图分