4.1基因指導蛋白質(zhì)的合成第1課時高一生物下學期教學課件（人教版2019必修2）

4.2基因表達與性狀的關(guān)系課時1

賀老師第4章基因的表達問題探討普通棉花轉(zhuǎn)基因抗蟲棉蘇云金桿菌DNA（基因）RNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯生物的性狀基因如何控制性狀？有哪些途徑呢？蛋白質(zhì)與性狀有什么關(guān)系？基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系為什么圓粒豌豆變成了皺粒豌豆？根本原因是什么？直接原因是什么？實例1：皺粒豌豆的形成機制根本原因：皺粒豌豆的DNA中插入了一段外來DNA序列直接原因：淀粉分支酶（蛋白質(zhì)）異常導致淀粉含量降低資料1：與圓粒豌豆不同的是，皺粒豌豆的DNA中插入了一段外來DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導致淀粉分支酶出現(xiàn)異常，活性大大降低，進而使細胞內(nèi)淀粉含量降低。淀粉在細胞中具有保留水分的作用。當豌豆成熟時，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，十分飽滿；淀粉含量低的豌豆由于失水而皺縮。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，失水皺縮基因酶的合成性狀控制調(diào)節(jié)表現(xiàn)代謝過程實例2：白化病的病因基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系1.為什么會出現(xiàn)白化癥狀？根本原因是什么？直接原因是什么？2.用文字和箭頭總結(jié)基因、酶與性狀之間的關(guān)系。資料2：人的白化癥狀是由編碼酪氨酸酶的基因異常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮膚、毛發(fā)等處，它能將酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?。如果一個人由于基因異常而缺少酪氨酸酶，那么這個人就不能合成黑色素，從而表現(xiàn)出白化癥狀?；虻母淖兛赡軙淖兩锏男誀睿瑢е录膊〉漠a(chǎn)生?；虮磉_產(chǎn)物與性狀的關(guān)系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不能正常合成蔗糖不能合成為淀粉，淀粉含量降低淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮缺乏黑色素，表現(xiàn)為白化病編碼酪氨酸酶的基因異常酪氨酸酶不能合成酪氨酸→黑色素途徑一：基因通過控制___________來控制___________，進而控制生物體的性狀酶的合成代謝過程基因酶的合成性狀控制調(diào)節(jié)表現(xiàn)代謝過程×基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系實例3：囊性纖維化

成因

資料3：囊性纖維化是北美白種人常見的一種遺傳病，每1800個人中就有一個患者，每25個人中就有一個致病基因攜帶者。正常氣管囊性纖維化氣管氣流大小患者支氣管中黏液增多，管腔受阻，細菌在肺部大量生長繁殖，最終使肺功能嚴重受損，常于幼年時死于肺部感染。基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系實例3：囊性纖維化

成因編碼CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基第508位缺苯丙氨酸資料3：在大約70％的囊性纖維化患者中，編碼CFTR蛋白（一種Cl-轉(zhuǎn)運蛋白）的基因缺失了3個堿基，導致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使CFTR（轉(zhuǎn)運蛋白）轉(zhuǎn)運氯離子的功能出現(xiàn)異常，導致患者支氣管中黏液增多，管腔受阻，細菌在肺部大量生長繁殖，使肺功能嚴重受損?；虮磉_產(chǎn)物與性狀的關(guān)系編碼CFTR蛋白的基因_____________CFTR蛋白在508位缺少________CFTR蛋白轉(zhuǎn)運_______的功能異常支氣管黏液增多，管腔受阻，細菌在肺部大量繁殖，肺功能嚴重受損CFTR蛋白__________發(fā)生變化缺失3個堿基苯丙氨酸空間結(jié)構(gòu)氯離子基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)性狀表現(xiàn)蛋白質(zhì)功能實例3：囊性纖維化

成因基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系編碼血紅蛋白的基因中一個堿基變化血紅蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化血紅蛋白功能異常紅細胞形態(tài)呈鐮刀狀，易破裂，患溶血性貧血血紅蛋白基因正常血紅蛋白基因異常實例4：鐮狀細胞貧血病途徑二：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)直接基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)性狀表現(xiàn)蛋白質(zhì)功能酒精（乙醇）乙醇脫氫酶乙醛乙醛脫氫酶乙酸（醋酸）CO2、H2O等乙醇脫氫酶相關(guān)基因乙醛脫氫酶相關(guān)基因乙醛有毒，擴張血管基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系——其他實例酒精（乙醇）乙醇脫氫酶乙醛乙醛脫氫酶乙酸（醋酸）CO2、H2O等乙醇脫氫酶相關(guān)基因乙醛脫氫酶相關(guān)基因乙醛增多，乙醛有毒，擴張血管喝酒上臉（臉紅）已醉，酒精中毒（臉白）酒量好基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系——其他實例

那為什么酒量差的人好像訓練后好像酒量提高了？酒量差的人肝臟不能有效將酒精分解，長期喝酒訓練后，機體會做出調(diào)整，讓酒精充滿整個身體以稀釋酒精，達到酒量變大的假象。但長期以往對身體的危害很大！基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系——其他實例空氣中的葉浸在水中中的葉

1.這兩種形態(tài)的葉，其細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？葉呈扁平狀葉呈絲狀這兩種葉形的差異，可能是由葉片所處的環(huán)境因素引起的基因組成是一樣的受精卵有絲分裂生物的性狀除了受基因的控制，還有哪些因素可以影響生物的性狀呢？同一生物體中不同類型細胞的遺傳物質(zhì)組成上有何特點？為什么同一生物體中不同類型的細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻各不相同？干細胞紅細胞神經(jīng)元脂肪細胞心肌細胞小腸上皮細胞軟骨細胞上皮細胞受精卵細胞分裂細胞分化細胞分化的實質(zhì)：基因的選擇性表達基因的選擇性表達與細胞分化需要搜集哪些證據(jù)證明細胞分化過程中發(fā)生了基因的選擇性表達？怎么判斷基因不是丟失而是有選擇的表達了？怎么判斷某基因是否表達？檢測的3種細胞卵清蛋白、珠蛋白、胰島素、呼吸酶相關(guān)、核糖體蛋白基因細胞呼吸相關(guān)酶mRNA核糖體蛋白mRNA卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰島素mRNA輸卵管細胞++++++--紅細胞+++++-+-胰島細胞+++++--+說明:“+”表示檢測發(fā)現(xiàn)相應的分子，“-”表示檢測未發(fā)現(xiàn)相應的分子。資料：科學家提取了雞的輸卵管細胞、紅細胞(有細胞核)和胰島細胞，對這3種細胞中的DNA和mRNA進行了檢測，結(jié)果如下表所示。(1)這3種細胞中的基因有什么關(guān)系？3種細胞中的基因相同。(2)3種細胞中的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？在不同細胞內(nèi)表達的基因不同。基因的選擇性表達與細胞分化基因在所有細胞中都表達的基因在某類細胞中特異性表達的基因核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因卵清蛋白基因、胰島素基因、血紅蛋白基因指導合成的蛋白質(zhì)是維持細胞生命活動所必需的。管家基因奢侈基因細胞分化實質(zhì):基因選擇性表達基因的選擇性表達與細胞分化細胞分化的“不變”與“變”DNA、tRNA、rRNA細胞的數(shù)目①不變mRNA、蛋白質(zhì)的種類細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能②變

細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，即在個體發(fā)育過程中，不同種類細胞中遺傳信息的表達情況不同?；虻倪x擇性表達與細胞分化DNA、mRNA、tRNA、rRNA、蛋白質(zhì)的種類、細胞的種類、細胞的數(shù)目1．下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，分析可知()

A．基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個細胞中

B．圖中①過程需要RNA聚合酶的催化，②過程不需要tRNA的協(xié)助

C．④⑤過程的結(jié)果存在差異的根本原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同

D．過程①②③表明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的

性狀D直接途徑間接途徑基因突變2．人體內(nèi)苯丙酮酸過多可引起苯丙酮尿癥，如圖表示人體內(nèi)苯丙氨酸的代謝途徑，

據(jù)圖分