基因表達(dá)與性狀的關(guān)系（第一課時(shí)）【 備課精講精研 + 能力拓展提升】 高一生物 課件（人教版2019必修2）

§4-2基因表達(dá)與性狀的關(guān)系（第一課時(shí)）基因的表達(dá)這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成一樣嗎？1.背景——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)。討論這兩種葉形的差異，可能是由葉片所處的環(huán)境因素引起的。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，可能是由什么因素引起的？水毛茛基因蛋白質(zhì)性狀控制體現(xiàn)控制思考1：基因如何控制生物的性狀？1.背景——問題探討2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系思考2：圓粒和皺粒是如何形成的？基因是如何控制豌豆種子的形狀的？黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒圓粒皺粒思考Thinking編碼淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打亂皺粒豌豆的形成機(jī)制淀粉分支酶異常，活性大大降低淀粉合成受阻，含量降低淀粉含量低的豌豆由于失水而皺縮基因酶的合成代謝過程生物性狀控制圓粒豌豆皺粒豌豆控制控制基因控制性狀表達(dá)的方式①？2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系思考3：白化病患者的病因本質(zhì)又是怎樣的？白化病患者思考Thinking2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系編碼酪氨酸酶的基因發(fā)生基因突變白化病的病因酪氨酸酶合成量大大降低酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素受阻（或不能合成）黑色素不能合成的個(gè)體出現(xiàn)白化基因酶的合成代謝過程生物性狀控制正?？刂瓶刂苹蚩刂菩誀畋磉_(dá)的方式②白化病患者2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系？思考4：以上兩個(gè)例子說明基因是如何控制性狀的？思考Thinking基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物性狀。豌豆種子的形狀白化性狀2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系思考5：基因控制性狀還有其他方式嗎？思考Thinking2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系編碼CFTR蛋白(一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)的基因缺失3個(gè)堿基囊性纖維化病CFTR蛋白在第508位缺少丙氨酸，空間結(jié)構(gòu)改變CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異常基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物性狀控制囊性纖維化病支氣管中黏液增多，管腔受阻，細(xì)菌在肺部大量生長繁殖，最終使肺部功能受損直接控制基因控制性狀表達(dá)的方式③癥狀病因70%結(jié)果2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系編碼血紅蛋白的基因中一對堿基由A-T突變?yōu)門-A鐮刀型細(xì)胞貧血癥血紅蛋白β鏈第6位氨基酸谷氨酸被纈氨酸所替代，形成異常的血紅蛋白S（HbS）氧分壓下降時(shí)HbS相互作用螺旋，使紅細(xì)胞扭曲成鐮狀基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物性狀控制鐮刀型細(xì)胞貧血癥鐮變的紅細(xì)胞可發(fā)生溶血、堵塞毛細(xì)血管等，引起相關(guān)癥狀直接控制基因控制性狀表達(dá)的方式④癥狀病因結(jié)果2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系思考6：以上兩個(gè)例子說明基因是如何控制性狀的？思考Thinking基因能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而控制生物體的性狀。囊性纖維化病鐮刀型細(xì)胞貧血癥2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系間接控制直接控制表達(dá)基因結(jié)構(gòu)蛋白酶或激素細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞代謝生物性狀生物性狀例3：囊性纖維化病(CFTR基因缺失3個(gè)堿基對)例4：鐮刀型貧血癥(血紅蛋白基因發(fā)生一個(gè)堿基對替換)例1：皺粒豌豆(淀粉分支酶基因中插入外來DNA片段)實(shí)例2：白化病（酪氨酸酶基因突變）2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系①基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物性狀。（間接控制）②基因能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而控制生物體的性狀。（直接控制）2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系例1.豌豆種子有圓粒和皺粒兩種，下圖為圓粒種子形成機(jī)制的示意圖,下列相關(guān)說法不正確的是(

)。A.圖中顯示了基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀B.當(dāng)編碼淀粉分支酶的基因被打亂時(shí)，細(xì)胞內(nèi)淀粉的含量會(huì)上升C.皺粒種子中蔗糖含量相對更高，味道更甜美D.圖中①②過程中堿基互補(bǔ)配對的方式有差異B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(kuò)張血管2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系思考7：酒量是天生的嗎？能不能訓(xùn)練？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(kuò)張血管喝酒上臉（臉紅）酒精中毒（臉白）酒量好2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系正常正常活躍缺乏缺乏缺乏思考8：為什么酒量差的人好像訓(xùn)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(xùn)練后，機(jī)體會(huì)做出調(diào)整，讓酒精充滿整個(gè)身體以稀釋酒精，達(dá)到酒量變大的假象。但長期以往對身體的危害很大！2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系3.基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化思考9：同一生物體中不同類型的細(xì)胞，基因都是相同的，而形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻各不相同，這是為什么？思考Thinking思考10、不同細(xì)胞中有沒有表達(dá)相同的基因？管家基因：在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必須的。例如：ATP合成酶基因、核糖體蛋白基因等。C基因的表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必須的，活細(xì)胞中均要表達(dá)細(xì)胞分化：3.基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化在個(gè)體發(fā)育中，一個(gè)或一群細(xì)胞的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程細(xì)胞分化：3.基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化在個(gè)體發(fā)育中，一個(gè)或一群細(xì)胞的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程奢侈基因：又稱組織特異性基因，只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，這類基因表達(dá)會(huì)使細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上產(chǎn)生穩(wěn)定的差異。胰島素基因，卵清蛋白基因等；細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果3.基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化——【思考·討論】分析不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測結(jié)果檢測的3種細(xì)胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因卵清蛋白基因表達(dá)珠蛋白基因表達(dá)胰島素基因表達(dá)輸卵管細(xì)胞++++--紅細(xì)胞+++-+-胰島細(xì)胞+++--+這3種細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)種類有什么差別？說明：“+”表示檢測發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子，“-”表示檢測未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子?？茖W(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，對這3種細(xì)胞中的DNA和mRNA進(jìn)行了檢測，結(jié)果如下表所示。3種基因轉(zhuǎn)錄的mRNA分別出現(xiàn)在3種細(xì)胞中，表明每種細(xì)胞只合成3種蛋白質(zhì)中的一種。因此，這3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類不完全相同。討論檢測的3種細(xì)胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因卵清蛋白基因表達(dá)珠蛋白基因表達(dá)胰島素基因表達(dá)輸卵管細(xì)胞++++--紅細(xì)胞+++-+-胰島細(xì)胞+++--+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(shí)說明了什么？說明：“+”表示檢測發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子，“-”表示檢測未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子?？茖W(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，對這3種細(xì)胞中的DNA和mRNA進(jìn)行了檢測，結(jié)果如下表所示。細(xì)胞中并不是所有的基因都表達(dá)，基因的表達(dá)存在選擇性。討論3.基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化——【思考·討論】分析不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測結(jié)果3.基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化——【思考·討論】分析不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測結(jié)果3.基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同種類相同表達(dá)的類型選擇性表達(dá)的基因（奢侈基因）所有細(xì)胞都表達(dá)的基因（管家基因）核糖體蛋白基因ATP合成酶基因卵清蛋白基因胰島素基因該類基因指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需同一個(gè)體的不同細(xì)胞