（新教材）2019新人教版高中生物必修二4.2基因表达与性状的联系ppt课件.ppt

1、遗传信息遗传信息（）储存于储存于mRNA蛋白质蛋白质分类属于属于RNAmRNArRNA（5）氨基酸氨基酸缩合缩合转运转运回顾回顾：将概念图补充完整：将概念图补充完整DNA转录转录翻译翻译tRNA性状性状 体现体现2021人人教版（教版（新教材新教材）必修二）必修二 遗传和进化遗传和进化第第4 4章章 基因的表达基因的表达第2节 基因表达与性状的关系水中的叶比空气中的水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些叶要狭小细长一些一样一样生物的性状主要是由生物的性状主要是由_体现的体现的蛋白质蛋白质生物的性状主要是由生物的性状主要是由_控制的控制的基因基因生物的性状是生物的性状是基因基因通过控通过控制制蛋白质

2、蛋白质的合成来实现的。的合成来实现的。开动脑筋开动脑筋基因是一段具有遗传效应的基因是一段具有遗传效应的_DNADNA经过转录、翻译，既基因的表达后的经过转录、翻译，既基因的表达后的产物为产物为_ 蛋白质蛋白质一一 、基因表达产物与性状的关系、基因表达产物与性状的关系请阅读请阅读 P71-72P71-72，从基因的角度解释以下现象：，从基因的角度解释以下现象： 1.1.豌豆的圆粒和皱粒豌豆的圆粒和皱粒 2.2.人的白化症人的白化症 3.3.囊性纤维病囊性纤维病1.1.豌豆的圆粒和皱粒豌豆的圆粒和皱粒淀粉分支淀粉分支酶酶的的基因基因正常正常蔗糖合成为淀粉，蔗糖合成为淀粉， 淀粉含量升高淀粉含量升高

3、淀粉含量高，保水，淀粉含量高，保水，豌豆为圆粒豌豆为圆粒淀粉分支酶淀粉分支酶正常正常合成合成淀粉分支酶淀粉分支酶不能不能合成合成蔗糖不合成为淀粉，蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高蔗糖含量升高淀粉含量低，失水淀粉含量低，失水 豌豆皱缩豌豆皱缩 DNADNA中插入了一段外来中插入了一段外来的的DNADNA序列序列，打乱了编，打乱了编码淀粉分支酶的基因码淀粉分支酶的基因（淀粉分支酶）（淀粉分支酶）基因基因2.2.白白化化病病症状：皮肤及其附属器官缺乏黑色素，症状：皮肤及其附属器官缺乏黑色素，表现出怕光等行为表现出怕光等行为。控制控制酶酶形成的形成的基因基因异常异常酪氨酸不能转为黑色素酪氨酸不能转为黑色

4、素酪氨酸酶酪氨酸酶不能不能合成合成缺乏黑色素缺乏黑色素, ,白化病白化病控制酶形成的基因控制酶形成的基因正常正常酪氨酸酶酪氨酸酶正常正常合成合成酪氨酸转为黑色素酪氨酸转为黑色素表现正常表现正常（酪氨酸酶）基因（酪氨酸酶）基因2.2.人的白化病人的白化病以上实例说明以上实例说明基因是如何控制生物性状基因是如何控制生物性状的？的？ 1.1.豌豆的圆粒和皱粒豌豆的圆粒和皱粒 2.2.人的白化病人的白化病基因通过控制基因通过控制 ，来控制来控制 ，进而控制进而控制 。酶的合成酶的合成代谢的过程代谢的过程生物体的性状生物体的性状间接控制间接控制一一 、基因表达产物与性状的关系、基因表达产物与性状的关系C

5、FTRCFTR蛋白缺少苯丙氨酸，影响蛋白缺少苯丙氨酸，影响CFTRCFTR蛋白结构蛋白结构编码跨膜蛋白（编码跨膜蛋白（CFTRCFTR）的）的基因基因缺失缺失3 3个碱基个碱基使使CFTRCFTR转运氯离子的转运氯离子的功能异常功能异常，患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多支气管受阻，肺部功能严重受损支气管受阻，肺部功能严重受损3. 3.囊性纤维病囊性纤维病（跨膜蛋白）基因（跨膜蛋白）基因基因通过控制基因通过控制 ，直接直接控制控制 。以上实例说明以上实例说明基因是如何控制性状基因是如何控制性状的？的？蛋白质的结构蛋白质的结构生物体的性状生物体的性状 3.3.囊性纤维病囊性纤维病 一一 、

6、基因表达产物与性状的关系、基因表达产物与性状的关系控制控制控制控制控制控制基因基因酶的合成酶的合成细胞代谢细胞代谢蛋白质结构蛋白质结构性状性状二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系思考：基因与性状之间是简单的线性关系吗？一一对应一一对应总结：基因表达产物与性状的关系总结：基因表达产物与性状的关系二、基因的选择性表达与细胞分化二、基因的选择性表达与细胞分化生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。同一生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，而形态结构生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，而形态结构和功能却各不相同和功能却各

7、不相同二、基因的选择性表达与细胞分化二、基因的选择性表达与细胞分化拓展：拓展：在细胞基因组中，表达的基因可分两类：举例？举例？（1）管家基因：（2）奢侈基因： 所有细胞均表达，其产物是基本生命活动所必需的。 不同类型细胞特异性表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能。二、基因的选择性表达与细胞分化二、基因的选择性表达与细胞分化二、基因的选择性表达与细胞分化二、基因的选择性表达与细胞分化三、表观遗传三、表观遗传教材73页三、表观遗传三、表观遗传生物体基因的碱基序列保持不变，但是基因表生物体基因的碱基序列保持不变，但是基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗达和表型发生可遗传变化的现象，

8、叫作表观遗传传三、表观遗传三、表观遗传人的身高可能是由多个基因决定的。后天营养和锻炼也很重要。1.人的身高三、基因与性状的关系三、基因与性状的关系 结论结论1 1：一一个性状可受到个性状可受到多个基因的影响多个基因的影响二二. .基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系 2、香豌豆香豌豆结论结论：单个单个性状受到两性状受到两（多）个基因（多）个基因影响影响香豌豆的紫花对白花是一对相对性状，香豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由两对等位基因由两对等位基因(A(A和和a a、B B和和b)b)共同控制，其共同控制，其显性基因决定花色的过程如图所示。显性基因决定花色的过程如图所示。紫花紫花A_

9、B_ 1 1号染色体号染色体 3 3号染色体号染色体 基因基因A A 基因基因B B酶酶A A酶酶B B前体物质前体物质（白色）（白色）中间物质中间物质（白色）（白色）紫色物质紫色物质（紫色）（紫色）三、基因与性状的关系三、基因与性状的关系基因与性状的关系基因与性状的关系不都是不都是简单的简单的线性线性关系。关系。二二. .基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系 结论结论1 1：一个基因可能影响多个性状一个基因可能影响多个性状结论结论2 2：两（多）个基因影响单个性状两（多）个基因影响单个性状二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系基因与性状的关系基因与性状的关系不都

10、是不都是简单的简单的线性线性关系。关系。思考：性状完全是由基因决定的么？ 同一株水毛茛，裸露在同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，空气中的叶和浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态。表现出了两种不同的形态。讨论：讨论： 1.1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？2.2.为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现出明显不同？出明显不同？一样一样环境不同环境不同 性状性状 = = 基因基因 + + 外界环境外界环境问题探讨：问题探讨：基因与基因、基因与基因产物、基因与环基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间

11、存在着复杂的相互作用，境之间存在着复杂的相互作用，精细地调精细地调控着生物体的性状。控着生物体的性状。温度温度 酶的活性酶的活性代谢代谢翅的发育翅的发育思维训练思维训练长翅果蝇幼虫长翅果蝇幼虫 25 25培养培养 35353737培养培养温度温度 酶的活性酶的活性代谢代谢翅的发育翅的发育细胞质中的细胞质中的DNADNA。（叶绿体、线粒体）。（叶绿体、线粒体）4.4.传递特点：传递特点：线粒体线粒体DNADNA缺陷会引起遗传病。缺陷会引起遗传病。三、细胞质基因三、细胞质基因能进行能进行半自主半自主自我自我复制复制， 通过通过转录转录和和翻译翻译控制某些蛋白质的合成。控制某些蛋白质的合成。是否是否

12、符合符合孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律? ?不符合不符合孟德尔遗传定律。孟德尔遗传定律。母系遗传。母系遗传。受细胞核控制受细胞核控制1.1.位置：位置：2.2.功能：功能：3.3.实例：实例：DNA的分布主要在染色体上少量在细胞质内细胞核遗传细胞质遗传生物的遗传（所以说，染色体是DNA的主要载体）例：线粒体肌病_和和_中的中的DNADNA中的基因都称为细胞质基因中的基因都称为细胞质基因 线粒体线粒体DNADNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：疾病多与脑部和肌肉有关，如：线粒体脑肌病、线粒体肌线粒体脑肌病、线粒体肌病、肥厚性心肌病

13、病、肥厚性心肌病线粒体线粒体叶绿体叶绿体特点：母系遗传：只能通过母亲遗传给后代。特点：母系遗传：只能通过母亲遗传给后代。1011细胞质遗传系谱细胞质遗传系谱实例实例_ _不符合不符合孟德尔的遗传规律，后代只表现出孟德尔的遗传规律，后代只表现出_ _母本母本的性状的性状因为受精时，受精卵的细胞质主要来自母本的卵细胞因为受精时，受精卵的细胞质主要来自母本的卵细胞1011判断图中所示遗传病的遗传方式：判断图中所示遗传病的遗传方式：5.5.细胞质遗传的细胞质遗传的判断方法判断方法：正、反交结果不同，且子代表现都同于母本正、反交结果不同，且子代表现都同于母本三、细胞质基因三、细胞质基因患病患病细胞质基因

14、细胞质基因细胞核基因细胞核基因存在部位存在部位是否与蛋白质是否与蛋白质结合结合基因数量基因数量遗传方式遗传方式功能功能细胞质基因与细胞核基因的区别细胞质基因与细胞核基因的区别叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体细胞核中细胞核中否，否，DNA分子裸露分子裸露与蛋白质合成与蛋白质合成为染色体为染色体少少多多母系遗传母系遗传遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律半自主复制半自主复制转录、翻译转录、翻译复制复制转录、翻译转录、翻译第二节第二节 基因对性状的控制基因对性状的控制一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展二、基因、蛋白质和性状的关系二、基因、蛋白质和性状的关系四、细胞质基因四、细胞质基因D

15、NADNA转录转录复复制制逆转录逆转录RNARNA蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA复制复制基因基因酶或激素酶或激素结构蛋白结构蛋白细胞代谢细胞代谢细胞结构细胞结构生物性状生物性状生物性状生物性状直接控制直接控制间接控制间接控制三、环境与性状的关系三、环境与性状的关系课堂练习1、白化病患者的毛发呈白色，皮肤呈淡红色。其患病的根本原因是白化病患者的毛发呈白色，皮肤呈淡红色。其患病的根本原因是 （ ） A A皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素 B B皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸 C C皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸酶皮肤和毛发等处细胞中缺少酪

16、氨酸酶 D D皮肤和毛发等全身细胞中的基因不正常皮肤和毛发等全身细胞中的基因不正常D2、囊性纤维病发病的直接原因、囊性纤维病发病的直接原因 （ ） ACFTR蛋白结构异常蛋白结构异常 B氯离子转运受阻氯离子转运受阻 CCFTR基因缺陷基因缺陷 D细菌的繁殖细菌的繁殖A课堂练习3 3、下列关于基因与性状关系的叙述，、下列关于基因与性状关系的叙述，错误的是错误的是 ( )( ) A A一对相对性状可由多对基因控制一对相对性状可由多对基因控制 B B基因可通过控制酶的合成进而控制生基因可通过控制酶的合成进而控制生物物 的性状的性状 C C蛋白质的结构可以直接影响性状蛋白质的结构可以直接影响性状 D

17、D基因型相同，表现型就相同基因型相同，表现型就相同D课堂练习4如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图从图中可得出从图中可得出()A一种物质的合成只受一个基因的控制一种物质的合成只受一个基因的控制B基因可通过控制酶的合成来控制代谢基因可通过控制酶的合成来控制代谢C若基因不表达，则基因和也不表达若基因不表达，则基因和也不表达D若基因不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸若基因不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸B6.6.白化病和黑尿症都是酶缺陷引起的分子遗传病，前者不白化病和黑尿症都是酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰

18、乙能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。下图表酸，排出的尿液含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。下图表示人体内与之相关的系列生化过程。请根据材料回答问题示人体内与之相关的系列生化过程。请根据材料回答问题：(1)(1)引起白化病产生的根本原因是引起白化病产生的根本原因是。(2)(2)由此例可知，基因控制生物性状可以通过由此例可知，基因控制生物性状可以通过实现。实现。控制合成酪氨酸酶控制合成酪氨酸酶的基因发生了突变的基因发生了突变控制酶的合成来控制细胞代谢过程控制酶的合成来控制细胞代谢过程6.6.白化病和黑尿症都是酶缺陷引起的分子遗传病，前者不白化

19、病和黑尿症都是酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。下图表酸，排出的尿液含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。下图表示人体内与之相关的系列生化过程。请根据材料回答问题示人体内与之相关的系列生化过程。请根据材料回答问题：一个基因可控制多个性状；一个性一个基因可控制多个性状；一个性状可受多个基因控制。状可受多个基因控制。32(3)由上图可知，若控制酶由上图可知，若控制酶A合成的基因发生了变异，会引合成的基因发生了变异，会引_个性状的改变；黑尿症与图中个性状的改变；黑尿症与图中_个基因有代谢联系。个基因有代谢联系。这些现象说明了这些现象说明了_。谢谢谢谢