基因表達(dá)與性狀的關(guān)系+高一下生物人教版（2019）必修2

第四章基因的表達(dá)第2節(jié)基因表達(dá)與性狀的關(guān)系問題探討同一株水毛茛，裸露在空氣中的葉和浸在水中的葉表現(xiàn)出了兩種不同的形態(tài)。浮在水面上的葉子是寬闊的五邊形或者手掌形，而沉在水中的葉子則變成了細(xì)細(xì)的絲狀葉。討論：1、這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成一樣嗎？2、這兩種葉形的差異，可能是由什么因素引起的？這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成是一樣的。這兩種葉形的差異，可能是由葉片所處的環(huán)境因素引起的?；蚝托誀畈灰欢ㄊ且灰粚?duì)應(yīng)的基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系實(shí)例一：豌豆的圓粒與皺粒淀粉含量高，能有效保留水分，飽滿淀粉含量低，不能有效保留水分，失水。淀粉在細(xì)胞中具有保留水分的作用如何從基因?qū)用娼忉寛A粒和皺粒的形成？基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系實(shí)例一：豌豆的圓粒與皺粒DNA中插入了一段外來的DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因淀粉分支酶異常，活性大大下降淀粉合成受阻，含量降低淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系實(shí)例二：白化病白化病患者體內(nèi)缺乏黑色素，全身皮膚呈乳白或粉紅色，毛發(fā)為白或淡黃色。由于缺乏黑色素的保護(hù)，患者皮膚對(duì)光線高度敏感，日曬后易發(fā)生曬斑和各種光感性皮炎，并可發(fā)生基底細(xì)胞癌或鱗狀細(xì)胞癌。編碼絡(luò)氨酸酶的基因控制合成絡(luò)氨酸酶絡(luò)氨酸黑色素控制絡(luò)氨酸酶的基因異常缺少酪氨酸酶酪氨酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏匕谆Y狀出現(xiàn)基因酶細(xì)胞代謝過程性狀淀粉分支酶的基因異常淀粉分支酶異常，活性大大下降淀粉合成受阻，含量降低淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系控制絡(luò)氨酸酶的基因異常缺少酪氨酸酶酪氨酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏匕谆Y狀出現(xiàn)基因酶細(xì)胞代謝過程性狀淀粉分支酶的基因異常淀粉分支酶異常，活性大大下降淀粉合成受阻，含量降低淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系實(shí)質(zhì)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程進(jìn)而間接控制生物體的性狀基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系實(shí)例三：囊性纖維化囊性纖維化是一種單一基因突變導(dǎo)致的多系統(tǒng)功能障礙的疾病，主要表現(xiàn)為外分泌腺的功能紊亂，導(dǎo)致呼吸道黏膜下腺增生、分泌液黏稠、胰腺纖維化、腸道梗阻、男女性不育、汗液氯化鈉含量增高等。最常累及胃腸道和呼吸道，易反復(fù)發(fā)生呼吸道感染，而引起及呼吸功能不全。是北美白種人常見的一種遺傳病，每1800個(gè)人中就有一個(gè)患者，每25個(gè)人中就有一個(gè)致病基因攜帶者?；虮磉_(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系實(shí)例三：囊性纖維化CFTR蛋白異常，缺少苯丙氨酸CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異常黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染編碼CFTR的基因缺失3個(gè)堿基基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系實(shí)例四：鐮刀型貧血癥鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥是一種染色體隱性基因遺傳病。正常的紅細(xì)胞呈兩面中央凹的圓餅狀，中央比較薄。鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥的患者，血液紅細(xì)胞失去了正常的形態(tài)，表現(xiàn)為鐮刀狀，也稱之為新月形紅細(xì)胞，血紅蛋白量降低，其相應(yīng)的功能也發(fā)生了降低，攜帶氧氣的功能只有正常紅細(xì)胞的一半，所以病人可以出現(xiàn)貧血的一些癥狀，比如說頭暈氣短，心臟缺血，心臟雜音等現(xiàn)象。這樣紅細(xì)胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系實(shí)例四：鐮刀型貧血癥mRNA氨基酸結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)正常異常纈氨酸谷氨酸DNAＧＴＡＣＡＴＧＡＡ突變ＧＵＡＧＡＡＣＴＴβ鏈第6位氨基酸谷氨酸被纈氨酸代替血紅蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化紅細(xì)胞呈鐮刀狀黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染控制血紅蛋白形成基因的一個(gè)堿基發(fā)生替換基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能性狀血紅蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化紅細(xì)胞呈鐮刀狀黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染控制血紅蛋白形成基因的一個(gè)堿基發(fā)生替換CFTR蛋白異常，缺少苯丙氨酸CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異常黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染編碼CFTR的基因缺失3個(gè)堿基基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能性狀血紅蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化紅細(xì)胞呈鐮刀狀黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染控制血紅蛋白形成基因的一個(gè)堿基發(fā)生替換CFTR蛋白異常，缺少苯丙氨酸CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異常黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染編碼CFTR的基因缺失3個(gè)堿基基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系實(shí)質(zhì)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系基因主要是蛋白質(zhì)酶結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞代謝細(xì)胞結(jié)構(gòu)性狀性狀間接途徑直接途徑基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化生物體多種性狀的形成，都是以細(xì)胞分化為基礎(chǔ)的。同一生物體中不同類型的細(xì)胞，基因都是相同的，但是形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能卻各不相同，這是為什么？受精卵基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化分析不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測(cè)結(jié)果科學(xué)家提取了雞的輸卵管細(xì)胞、紅細(xì)胞（有細(xì)胞核）和胰島細(xì)胞，對(duì)這3種細(xì)胞中的DNA和mRNA進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如下表所示。說明：“+”表示檢測(cè)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子，“－”表示檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化說明：“+”表示檢測(cè)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子，“－”表示檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子1.這3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類有什么差別？3種基因轉(zhuǎn)錄的mRNA分別出現(xiàn)在3中細(xì)胞中，表明每種只能合成3種蛋白質(zhì)中的一種，因此，3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類完全不一樣?；虻倪x擇性表達(dá)與細(xì)胞分化說明：“+”表示檢測(cè)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子，“－”表示檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子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(cè)到其中一種基因的mRNA，這一事實(shí)說明了什么？說明，細(xì)胞中并不是所有的基因都能表達(dá)，基因的表達(dá)具有選擇性?；虻倪x擇性表達(dá)與細(xì)胞分化說明：“+”表示檢測(cè)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子，“－”表示檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子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(cè)到其中一種基因的mRNA，這一事實(shí)說明了什么？說明，細(xì)胞中并不是所有的基因都能表達(dá)，基因的表達(dá)具有選擇性。細(xì)胞分化的本質(zhì)就是基因選擇性表達(dá)基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化說明：“+”表示檢測(cè)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子，“－”表示檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子3、在這三種細(xì)胞中是否存在著都表達(dá)的基因呢？請(qǐng)舉例。管家基因：所有細(xì)胞都表達(dá)的基因。例：核糖體蛋白基因，ATP合成酶基