基因表达与性状的关系人教版精品PPT(专家推荐)高中生物必修二课件详解26张

第四章 基因的表达
4.2 基因表达与性状的关系
神奇的水毛茛
同一株水毛茛，裸露在空气中的叶片和浸 没在水中的叶片，形态是不同的。 浮在水面上的叶子是宽阔的五边形或者手 掌形，而沉在水中的叶子则变成了细细的 丝状叶。
为什么在同一植株上叶片的形状差距会这 么大呢？
基因表达产物与性状的关系
豌豆的圆粒与皱粒 ①性状对比（淀粉在细胞中具有保留水分的作用） 圆粒：饱满，能有效保留水分 皱粒：皱缩，失水 ②基因对比： 圆粒：含有编码淀粉分支酶的基因 皱粒：插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀 粉分支酶的基因
植株A×植株B→F1：与植株A相似
植株A
植株B
F1自交，F2：绝大部分植株的花与植株A相似，少部分与植株B相似。
表观遗传 5'
资料一：柳穿鱼花的形态
3'
基因正常
3'
5'
植株B的Lcyc基因不表达的原因：
Lcyc基因被高度甲基化
（有多个碱基连接甲基基团）
CH3 5'
3'
基因甲基化
3'
5'
CH3
表观遗传
基因表达产物与性状的关系
基因与性状的关系（直接）： 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 过程： 基因→蛋白质的结构→性状 实例： ①囊性纤维化疾病（CFTR蛋白） ②镰刀型细胞贫血症（血红蛋白）
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
同一生物体中不同类型的细胞（鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞），基 因都相同，而形态、结构和功能却各不相同，为什么？
➢ 课堂练习
1．个体的性状和细胞的分化都取决于基因的表达及其调控。判断下 列相关表述是否正确。
（1）基因与性状之间是一一对应的关系。（X）
（2）细胞分化产生不同类型的细胞，是因为不同类型的细胞内基因
的表达存在差异。（√）
➢ 课堂练习
2．我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精 卵中，由该受精卵发育而成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，
表现正常 正常的形成机制
细胞 代谢
性状
缺少酶，无法合成黑色素
缺乏黑色素表现白化症状 患者的形成机制
基因表达产物与性状的关系
基因与性状的关系（间接）： 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。 过程： 基因→酶的合成→细胞代谢→性状 实例： ①豌豆的圆粒和皱粒（淀粉分支酶） ②人的白化症状（酪氨酸酶）
可治疗血友病。下列叙述错误的是（C ）
A、该项研究说明人和羊共用一套遗传密码子 B、该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因 C、该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因 D、该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
➢ 课堂练习
3．白化症病人出现白化症的根本原因是（ C ）
A.病人体内缺乏黑色素 B.病人体内酪氨酸 C.控制合成酪氨酸酶的基因不正常 D.长期见不到阳光所致
➢ 课堂练习
4．下列关于中心法则的叙述，正确的是( A )
A.RNA不全是以DNA为模板转录合成的 B.酶的合成都需要通过转录和翻译两个过程 C.tRNA上的密码子能与mRNA上的碱基配对 D.叶绿体中的蛋白质都是由其内的DNA控制合成的
➢ 课堂练习
5．图甲所示为基因表达过程，图乙表示中心法则，①～⑤表示生理过程
患病：编码血红蛋白的基因β-肽链第6位谷氨酸被缬氨酸替换
镰刀型细胞贫血症形成机制
编码血红蛋白的基因正常
基因
编码血红蛋白的基因谷氨酸被替换
血红蛋白正常
蛋白质 结构
血红蛋白蛋白异常，缺谷多缬
红细胞呈圆饼状，正常运输O2
细胞 结构
红细胞呈镰刀型，运输O2能力降低
表现正常 正常的形成机制
性状
出现溶血、贫血等症状 患者的形成机制
5.一次眼光看风景万物，多了一份包 涵和宽 容，看 到的历 史也就 不是战 争、王 朝更迭 之类的 东西， 而是千 百年来 凡夫俗 子们的 哀乐、 努力和 命运。 它们代 表了更 为现实 逼真的 生存和 价值。
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6.抒发的感情真诚感人，不写自己的 品学兼 优、勤 奋用功 ，而是 如实地 展现自 己的天 生的野 性，充 满了阅 读和学 习“生 活”这 本大书 所得到 的欢欣 鼓舞的 生命体 验，表 现了对 自然和 生命无 比好奇 和热爱 以及泰 然面对 一切残 忍和苦 难的生 活观。
人的白化病 ①性状对比 正常：皮肤颜色正常，毛发为黑色 患病：皮肤、毛发为淡白色 ②基因对比： 正常：含有编码酪氨酸酶的基因 患病：编码酪氨酸酶的基因异常
正常人
白化病患者
人的白化症状形成机制
编码酪氨酸酶的基因正常
基因
编码酪氨酸酶的基因被打乱
酪氨酸酶正常
酶
酪氨酸酶异常，无法正常合成
酶将酪氨酸转变为黑色素
资料二：小鼠毛色的遗传
小鼠的毛色受一对等位基因控制： Avy是显性基因，表现为黄色体毛； a为隐性基因，表现为黑色体毛。
不同颜色的小鼠
纯种黄色×纯种黑色→F1：基因型为Avya，却表现出不同的毛色；介 于黄色和黑色之间的一系列过度类型。
表观遗传
资料二：小鼠毛色的遗传
在Avy基因的前端有一段特殊的碱基序列，有多个可 发生DNA碱基化修饰的位点，决定该基因的表达。
基因与性状的关系
生物体的性状不完全由基因决定，还受环境影响。
残翅果蝇在不同温度下的生长状况： ①培养温度25℃（正常培养温度）：残翅果蝇 ②培养温度31℃：翅长接近正常的果蝇
残翅果蝇
翅长接近正常
基因与基因、基因表达产物、环境之间存在着复杂相互作用，这种 相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
Avy基因正常：小鼠表现为黄色； Avy基因异常（位点甲基化）：小鼠表现为深黄色。
Avy基因表达受到 抑制的小鼠
甲基化程度越高，Avy基因表达受到抑制越明显，小鼠颜色越深。
表观遗传
表观遗传：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。
表观遗传现象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。（e.g.蜂王和工蜂等）
CFTR蛋白正常
蛋白质 结构
CFTR蛋白异常，缺少苯丙氨酸
CFTR转运氯离子的功能正常
功能
CFTR转运氯离子的功能异常
表现正常 正常的形成机制
性状
肺功能严重受损 患者的形成机制
基因表达产物与性状的关系
镰刀型细胞贫血症
①性状对比
正常：身体正常
患病：溶血、贫血等症状
②基因对比：
正常红细胞
镰刀型红细胞
正常：含有编码血红蛋白的基因正常
与社会的联系：吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组 蛋白也会产生影响。男性吸烟者精子中DNA的甲基化水平升高，精子活力下降。
基因与性状的关系
基因与性状的关系： ①一个基因 → 一个性状 ②多个基因 → 一个性状 e.g. 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。 ③一个基因 → 多个性状 e.g. 水稻Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与开花的调控，而且对水稻 的生长、发育和产量都有重要作用。
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7. 学习了这篇传记让我们了解到了沈 从文从 小如何 “读社 会这本 大书” ，感受 到他青 春期的 悲欢得 失。由 于传主 生活经 历的太 多苦难 ，加上 作者在 回忆中 不时融 入淳厚 的情感 ，让我 们读来 有某种 沉重与 辛酸， 也让我 们学生 受到启 发：对 于强者 ，生活 中的风 霜雨雪 也和阳 光雨露 一样， 都从不 同侧面 或者以 不同的 方式滋 润着我 们的生 命，现 实中的 曲折、 坎坷、 苦难可 能拓展 人的精 神空间 ，让人 能更加 以阔大 的心胸 与坚强 的意志 ，去感 受生命 ，理解 生活的 意义。
检测的3种细胞
卵清蛋白基因、珠蛋白 基因、胰岛素基因
卵清蛋白基因 mRNA
珠蛋白 mRNA
胰岛素 mRNA
输卵管细胞
+++
+
-
-
红细胞
+++
-
+
-
胰岛细胞
+++“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子。
基因的选择性表达与细胞分化
科学家研究发现，细胞中的基因有些表达，有些不表达。
基因表达产物与性状的关系
囊性纤维病（约70%患者中） ①性状对比 正常：肺部功能正常 患病：肺部功能严重受损 ②基因对比： 正常：含有编码CFTR蛋白的基因正常 患病：编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基
囊性纤维病患者的肺部
囊性纤维病形成机制
编码CFTR蛋白的基因正常
基因
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
表达的基因大致分为2类： ①在所有细胞中都表达的基因。（e.g.核糖体蛋白基因） ②只在某类细胞中特异性表达的基因。（e.g.胰岛素基因）
细胞分化的实质： 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）
表观遗传
资料一：柳穿鱼花的形态
A,B两种植株，体内的Lcyc基因的序列相同 植株A：Lcyc基因在开花时表达 植株B：Lcyc基因不表达
。下列叙述正确的是D( )
A.图甲所示过程需要多种酶参与，是染色体DNA上的基因表达过程 B.图乙所示过程均需要核苷酸为原料 C.图甲所示过程为图乙中的①②③过程 D.图乙中涉及碱基A与U之间配对的过程为②③④⑤
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1.沈从文的创作风格趋向浪漫主义， 他要求 小说的 诗意效 果，融 写实、 纪梦、 象征于 一体， 语言格 调古朴 ，句式 简峭、 主干突 出，单 纯而又 厚实， 朴讷而 又传神 ，具有 浓郁的 地方色 彩，凸 现出乡 村人性 特有的 风韵与 神采。