基因表達(dá)與性狀的關(guān)系 課件【高效課堂+備課精研】 高一下學(xué)期生物人教版必修2

基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系01一、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系

1.基因與蛋白質(zhì)之間有什么關(guān)系？2.蛋白質(zhì)與性狀之間有什么關(guān)系？3.基因與性狀之間有什么關(guān)系？1.基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，基因的表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì)2.蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者和體現(xiàn)者3.基因控制性狀基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來控制生物性狀的過程，叫做基因的表達(dá)。？小任務(wù)閱讀P69-70，從基因的角度解釋以下現(xiàn)象：

1.

豌豆的圓粒和皺粒2.

人的白化癥

3.

囊性纖維病

4.

鐮刀型細(xì)胞貧血癥例一：豌豆的圓粒和皺粒編碼淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常,活性較高淀粉合成正常淀粉含量高，有效保留水分插入DNA序列淀粉分支酶異常,活性較低淀粉合成受阻淀粉含量低，失水皺縮基因性狀酶代謝過程圖1白化病患者例二：人的白化癥狀形成機(jī)制皮膚及其附屬器官缺乏黑色素，表現(xiàn)出怕光等行為。編碼酪氨酸酶的基因正常酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素酪氨酸酶正常表現(xiàn)正常正常人白化病人編碼酪氨酸酶的基因異常酪氨酸不能轉(zhuǎn)化為黑色素酪氨酸酶不能合成缺乏黑色素，表現(xiàn)為白化基因性狀酶代謝過程以上實例說明基因是如何控制性狀的？1.豌豆的圓粒和皺粒

2.人的白化癥基因通過控制

，來控制

，進(jìn)而控制

。酶的合成代謝的過程生物體的性狀間接控制例三：囊性纖維病形成機(jī)制編碼CFTR蛋白的基因缺失3個堿基CFTR轉(zhuǎn)運氯離子的功能異常CFTR蛋白缺少1個苯丙氨酸，蛋白結(jié)構(gòu)異常支氣管內(nèi)黏液增多，管腔受阻，細(xì)菌大量繁殖，肺功能嚴(yán)重受損囊性纖維化氣管正常氣管

囊性纖維化是北美白種人常見的一種遺傳病，患者支氣管被異常的黏液堵塞，常于幼年時死于肺部感染?；虻鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)性狀編碼血紅蛋白的基因正常血紅蛋白的結(jié)構(gòu)正常紅細(xì)胞形態(tài)正常例四：鐮狀細(xì)胞貧血編碼血紅蛋白的基因的一個堿基發(fā)生變化（堿基替換）血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化紅細(xì)胞呈鐮刀狀基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)性狀基因通過控制

，直接控制

。以上實例說明基因是如何控制性狀的？蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物體的性狀3、囊性纖維病4、鐮刀型貧血癥直接控制一、基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系P71直接控制間接控制基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)酶的合成代謝過程生物性狀1、基因通過控制__________來控制__________，進(jìn)而控制生物體的性狀酶的合成代謝過程2、基因還能通過控制_______________來_______控制生物體的性狀蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化02胰島細(xì)胞血細(xì)胞輸卵管細(xì)胞同一個人的這些細(xì)胞遺傳物質(zhì)相不相同？細(xì)胞的形態(tài)和功能為什么不同？相同基因的選擇性表達(dá)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不同（mRNA、tRNA、rRNA):基因的選擇性表達(dá)二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化思考·討論檢測的3種細(xì)胞是否含有三種基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰島素mRNA輸卵管細(xì)胞++++--紅細(xì)胞+++-+-胰島細(xì)胞+++--+分析不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測結(jié)果2.3種細(xì)胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這一事實說明了什么？細(xì)胞中并不是所有的基因都表達(dá)，即基因的選擇性表達(dá)。3、3種細(xì)胞中有表達(dá)情況相同的基因嗎？有，有些蛋白質(zhì)在所有的細(xì)胞中都合成，比如ATP合成酶基因、呼吸酶基因、核糖體蛋白基因等。1.表達(dá)的基因分類①管家基因在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因。②奢侈基因

只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因。（如核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因。）（如卵清蛋白基因、胰島素基因、血紅蛋白基因。）2.細(xì)胞分化的本質(zhì)——基因的選擇性表達(dá)。2.下表是人體內(nèi)的紅細(xì)胞(未成熟)、胰島B細(xì)胞、漿細(xì)胞（與合成抗體有關(guān)）內(nèi)所含有的核基因及這些基因表達(dá)的情況(“＋”表示該基因能表達(dá)，“－”表示該基因未表達(dá))。下列有關(guān)說法正確的是(

)A.①②③均表示“＋”B．此表說明細(xì)胞分化導(dǎo)致基因的選擇性表達(dá)C．三種細(xì)胞中mRNA和蛋白質(zhì)種類完全不同D．三種細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能不同的根本原因是核基因種類不完全相同細(xì)胞血紅蛋白基因胰島素基因抗體基因有氧呼吸酶基因紅細(xì)胞＋－－＋胰島B細(xì)胞－①－＋漿細(xì)胞－－②③A復(fù)習(xí)與提高一、選擇題1.人體的神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同，是因為這兩種細(xì)胞內(nèi)()A.tRNA不同B.rRNA不同C.mRNA不同D.DNA上的遺傳信息不同C復(fù)習(xí)與提高一、選擇題2.人的胰島細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生血紅蛋白，據(jù)此推測胰島細(xì)胞中（

）A、只有胰島素基因B、比人受精卵基因要少C、有胰島素基因和其他基因，但沒有血紅蛋白基因D、既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因和其他基因D鞏固練習(xí)1.圖中_________是奢侈基因，____是管家基因；2.圖中_____最可能是ATP合成酶基因；3.圖中_______最可能是胰島素基因；4.神經(jīng)細(xì)胞有沒有胰島素基因？_______神經(jīng)細(xì)胞能不能產(chǎn)生胰島素？_______

原因是_______________；甲乙丙丁丁甲有不能基因的選擇性表達(dá)有人把分化細(xì)胞中表達(dá)的基因形象地分為“管家基因”和“奢侈基因”?！肮芗一颉痹谒屑?xì)胞中表達(dá)，是維持細(xì)胞基本生命活動所必需的；而“奢侈基因”只在特定組織細(xì)胞中表達(dá)。下列屬于“奢侈基因”表達(dá)產(chǎn)物的是()A.ATP水解酶 B.RNA聚合酶 C.膜蛋白 D.血紅蛋白D三、表觀遺傳

基因的選擇性表達(dá)與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)?；蚴裁磿r候表達(dá)基因在哪種細(xì)胞中表達(dá)基因表達(dá)水平的高低調(diào)控基因是否表達(dá)調(diào)控基因表達(dá)多少性狀直接影響【資料1】開輻射對稱花性狀表現(xiàn)開軸對稱花Lcyc基因測序相同Lcyc基因表達(dá)不表達(dá)表達(dá)Lcyc基因甲基化檢測高度甲基化未甲基化植物A和植株B雜交，F(xiàn)１開軸對稱花，F(xiàn)２絕大部分植物開軸對稱花，少部分植物開輻射對稱花雜交實驗柳穿魚植株A植株BCH3CH3GCGC5’3’3’5’DNA甲基化修飾甲基化抑制基因表達(dá)可以遺傳給后代堿基序列保持不變【資料2】×AvyaAvy顯性，黃色體毛隱性，黑色體毛aAvya不同小鼠表現(xiàn)出黃色和黑色之間的一系列過渡類型Avy基因可甲基化位點甲基化抑制基因表達(dá)，甲基化程度越高，受到抑制越顯著，體毛顏色越深研究表明：可以遺傳給后代該基因堿基序列保持不變發(fā)生在基因或基因前端的甲基化修飾，均導(dǎo)致相關(guān)基因的表達(dá)受抑制討論1.上述資料中，柳穿魚和小鼠性狀改變的原因是什么？

3.資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象有什么共同點？這對你認(rèn)識基因和性狀的關(guān)系有什么啟示？資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象都表現(xiàn)為基因的

保持不變，但部分堿基發(fā)生了

，抑制了

，進(jìn)而對表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以

，使后代出現(xiàn)同樣的表型。堿基序列甲基化修飾基因的表達(dá)遺傳給后代【總結(jié)】表觀遺傳●概念：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳?！裥纬稍颍孩貲NA的甲基化

②構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙酰化等●發(fā)生時期：普遍存在于生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個生命活動過程中【總結(jié)】表觀遺傳●表觀遺傳的特點DNA序列不變可遺傳受環(huán)境影響可逆性

【與社會的聯(lián)系】

研究表明，吸煙會使人的體細(xì)胞DNA甲基化水平升高，對染色體上的組蛋白也會產(chǎn)生影響。不僅如此，研究發(fā)現(xiàn)，男性吸煙者的精子活力下降，精子中DNA甲基化水平明顯升高。基因組成相同的同卵雙胞胎所具有的微小差異就與甲基化有關(guān)基因甲基化決定了蜜蜂發(fā)育成工蜂還是蜂王，二者在DNA序列方面是完全一致的

有研究表明，吸煙會使人的體細(xì)胞內(nèi)DNA的甲基化水平升高，對染色體上的組蛋白也會產(chǎn)生影響。還有研究發(fā)現(xiàn)，吸煙可使男性精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明顯升高；練習(xí)：1.下列不屬于表觀遺傳的特點是（

）A、對表型的影響可遺傳給后代B、DNA堿基序列上可能連接多個甲基集團(tuán)C、甲基化導(dǎo)致DNA堿基序列發(fā)生改變D、可由組蛋白的

某些修飾導(dǎo)致C練習(xí)：2.2013年，我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)斑馬魚子代胚胎可繼承精子DNA甲基化模式，在世界上首次以實驗證明精子的表觀遺傳信息可以完整遺傳。表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個生命活動過程中。下列關(guān)于表觀遺傳的說法正確的是（

）A．表觀遺傳現(xiàn)象是指基因表達(dá)發(fā)生改變，但基因的堿基序列不變B．不可遺傳性是表觀遺傳的特點之一C．同卵雙胞胎之間的微小差異是基因突變的結(jié)果D．表觀遺傳的調(diào)控機(jī)制只有DNA甲基化A三、小結(jié)P74④表觀遺傳能夠使生物體在

的情況下發(fā)生可遺傳的性狀改變①基因通過其表達(dá)產(chǎn)物——

來控制性狀；③細(xì)胞內(nèi)的

以及

都是受到調(diào)控的；②細(xì)胞分化的實質(zhì)是

的結(jié)果；蛋白質(zhì)基因表達(dá)與否表達(dá)水平的高低基因選擇性表達(dá)基因的堿基序列不變四、基因與性狀之間的關(guān)系基因與性狀的關(guān)系：①一個基因→一個性狀1.豌豆的圓粒和皺粒2.人的白化癥3.囊性纖維病4.鐮刀型貧血癥②多個基因→一個性狀例如：

人的身高是由多個基因決定的，其中每個基因?qū)ι砀叨加幸欢ǖ淖饔?。③一個基因→多個性狀例如：

水稻Ghd7基因編碼的蛋白質(zhì)不僅參與開花的調(diào)控，而且對水稻的生長、發(fā)育和產(chǎn)量都有重要作用。并不是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系（一因一效）（多因一效）（一因多效）水毛茛生物的性狀全部由基因決定？南橘（上）北枳（下）性狀是基因與環(huán)境相互作用的結(jié)果表型=基因型+環(huán)境條件長翅果蠅幼蟲

性狀是基因與環(huán)境相互作用的結(jié)果殘翅果蠅在25℃培養(yǎng)下產(chǎn)生的后代仍然是長翅。25℃培養(yǎng)35～37℃培養(yǎng)2、實驗說明基因與性狀的關(guān)系是怎樣的？長翅殘翅小結(jié)1、下列有關(guān)基因、蛋白質(zhì)和性狀三者之間的關(guān)系的敘述,不正確的是（）A.生物體的性狀完全由基因控制B.蛋白質(zhì)的功能可以影響性狀C.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以直接影響性狀D.基因控制性狀是通過控制蛋白質(zhì)的合成來實現(xiàn)的基礎(chǔ)訓(xùn)練A2.判斷下列表述是否正確：（1）基因與性狀之間是一一對應(yīng)的關(guān)系。（

）（2）基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀。（

）（3）中心法則總結(jié)了遺傳信息在細(xì)胞內(nèi)的傳遞規(guī)律。（

）

復(fù)習(xí)與提高一、選擇題1.基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.轉(zhuǎn)錄和翻譯都遵循堿基互補(bǔ)配對原則B.轉(zhuǎn)錄以核糖核苷酸為原料，翻譯以氨基酸為原料C.遺傳信息既可以從DNA流向蛋白質(zhì)，也可以從蛋白質(zhì)流向DNAD.在真核細(xì)胞中，染色體上基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯是在細(xì)胞內(nèi)的不同區(qū)室中進(jìn)行的C復(fù)習(xí)與提高一、選擇題2.基于對基因與生物體性狀關(guān)系的理解，判斷下列表述正確的是()A.生物體的性狀主要是由基因決定的B.每種性狀都是由一個特定的基因決定的C.基因都是通過控制酶的合成來控制性狀的D.基因的堿基序列相同，該基因決定的性狀一定相同A復(fù)習(xí)與提高3.牽?；ǖ念伾饕怯苫ㄇ嗨貨Q定的，如圖為花青素的合成與顏色變化途徑示意圖：從圖中不能得出的結(jié)論是（

）A．花的顏色由多對基因共同控制B．基因可以通過控制酶的合成來控制代謝C．若基因①不表達(dá)，則基因②和基因③都不表達(dá)D．生物性狀由基因決定，也受環(huán)境因素影響C4、黃花又稱萱草，為多年生雌雄同株植物，其花色有黃色、白色和紅色三種表現(xiàn)，受兩對等位基因A/a、B/b的控制，其相互關(guān)系如下圖所示。研究人員用黃花和白花親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1均為黃花，F(xiàn)1自交得到的F2表現(xiàn)型及比例為黃花：紅花：白花=9：3：4。請據(jù)此回答問題：（1）該雜交實驗說明基因?qū)π誀畹目刂品绞綖開____________?；蛲ㄟ^控制酶的合成控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀4、黃花又稱萱草，為多年生雌雄同株植物，其花色有黃色、白色和紅色三種表現(xiàn)，受兩對等位基因A/a、B/b的控制，其相互關(guān)系如下圖所示。研究人員用黃花和白花親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1均為黃花，F(xiàn)1自交得到的F2表現(xiàn)型及比例為黃花：紅花：白花=9：3：4。請據(jù)此回答問題：（2）若F2中紅花植株自交，子代紅花植株的比例為______；將F2中全部黃花植株嚴(yán)格自花受粉，其中有_______的黃花植株自交后代有兩種花色。（3）DNA甲基化會引起表觀遺傳。若將親本黃花萓草A基因的-CCGG-位點甲基化，可使__________酶不能與之結(jié)合，以抑制轉(zhuǎn)錄過程，最終可使其變?yōu)榘谆▊€體。5/64/9RNA聚合細(xì)胞質(zhì)中的DNA。（葉綠體、線粒體）4.傳遞特點：線粒體DNA缺陷會引起遺傳病。拓展：細(xì)胞質(zhì)基因能進(jìn)行半自主自我復(fù)制，通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成。是否符合孟德爾遺傳定律?不符合孟德爾遺傳定律。只能通過母親遺傳給后代(母系遺傳)受細(xì)胞核控制1.概念：2.功能：3.實例：生活鏈接：從基因的角度來解釋有些人飲酒后會表現(xiàn)“臉紅”，有些人飲酒后會表現(xiàn)“臉白”。喝酒“臉紅”的人有高效的乙醇脫氫酶，而沒有乙醛脫氫酶。喝酒“臉白”的人是因為兩種酶都缺乏。千杯不醉的原因的