基因表達(dá)與性狀的關(guān)系 高中生物人教版（2019）必修2

20XX基因表達(dá)與性狀的關(guān)系舉例說明基因表達(dá)產(chǎn)物和性狀之間的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)闡述細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)

同一株水毛茛在水上和水下兩種葉片的不同的形態(tài)，陸生葉呈絲狀，水生葉呈扁平狀。請思考： 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的原因？問題探討兩種葉片基因組成一樣蛋白質(zhì)性狀基因

同一株水毛茛在水上和水下兩種葉片的不同的形態(tài)，陸生葉呈絲狀，水生葉呈扁平狀。請思考： 3.為什么不同形態(tài)葉片蛋白質(zhì)不同？

可能受到環(huán)境因素的影響蛋白質(zhì)性狀基因環(huán)境？？？問題探討任務(wù)一：分析資料，以概念圖梳理基因和性狀的關(guān)系資料1：孟德爾的圓粒與皺粒豌豆——閱讀教材P71，回答：1.請?zhí)崛￡P(guān)鍵詞，嘗試用概念圖表示有關(guān)基因表達(dá)與

圓粒豌豆的關(guān)系。2.與圓粒相比，豌豆表現(xiàn)出皺粒的直接原因是什么？3.淀粉代謝異常的原因是什么？4.淀粉分支酶異常的根本原因是什么？一、基因表達(dá)產(chǎn)物和性狀的關(guān)系資料1：孟德爾的圓粒與皺粒豌豆編碼淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常合成合成淀粉，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保持水分，豌豆顯得圓鼓鼓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資料1：孟德爾的圓粒與皺粒豌豆編碼淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常合成合成淀粉，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保持水分，豌豆顯得圓鼓鼓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酶的合成代謝過程性狀資料2：白化病——閱讀教材P71，模擬資料1用概念圖梳理白化病病因編碼酪氨酸酶基因異常缺少酪氨酸酶黑色素合成受阻白化癥狀基因酶的合成代謝過程性狀控制控制控制1.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資料3：囊性纖維化——閱讀教材P72，回答以下問題：囊性纖維化（CF）是一種遺傳病，該病的病因是位于7號染色體上基因的堿基序列缺失了3個堿基，使得所編碼的氯離子載體蛋白（CFTR）中少了一個氨基酸，導(dǎo)致細(xì)胞對氯離子的轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)生異常，造成黏液分泌過多，堵塞呼吸道，誘發(fā)感染。資料3：囊性纖維化——閱讀教材P72，回答以下問題：囊性纖維化（CF）是一種遺傳病，該病的病因是位于7號染色體上基因的堿基序列缺失了3個堿基，使得所編碼的氯離子載體蛋白（CFTR）中少了一個氨基酸，導(dǎo)致細(xì)胞對氯離子的轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)生異常，造成黏液分泌過多，堵塞呼吸道，誘發(fā)感染。1.囊性纖維化的根本病因是什么？2.請用概念圖梳理囊性纖維化患病關(guān)鍵環(huán)節(jié)之間的關(guān)系。資料3：囊性纖維化——閱讀教材P72，回答以下問題：CFTR蛋白基因缺失3個堿基CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子異常，黏液增多，管腔受阻，肺部感染基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)性狀控制控制2.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資料4：鐮狀細(xì)胞貧血——閱讀教材P80-81，以概念圖從基因角度解釋病因。編碼血紅蛋白的基因的堿基發(fā)生替換血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常血紅蛋白功能異常，紅細(xì)胞變?yōu)殓牋?，容易破裂，患溶血性貧血一、基因表達(dá)產(chǎn)物和性狀的關(guān)系1.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。2.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。同一生物體不同類型細(xì)胞的基因相同，但形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能不相同的原因是什么呢？任務(wù)2：分析不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測結(jié)果

二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化細(xì)胞種類卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因、ATP合成酶基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰島素mRNAATP合成酶mRNA輸卵管細(xì)胞+++++－－+紅細(xì)胞++++－+－+胰島細(xì)胞++++－－++胚胎干細(xì)胞++++－－－+任務(wù)2：分析不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測結(jié)果

（1）這四種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類有何差別？（2）四種細(xì)胞DNA都相同，但其所含mRNA不完全相同，說明什么？細(xì)胞種類卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因、ATP合成酶基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰島素mRNAATP合成酶mRNA輸卵管細(xì)胞+++++－－+紅細(xì)胞++++－+－+胰島細(xì)胞++++－－++胚胎干細(xì)胞++++－－－+合成的蛋白質(zhì)種類不完全相同管家基因奢侈基因不同細(xì)胞中基因的表達(dá)情況不完全相同1.基因種類：管家基因：在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因，知道合成的蛋白質(zhì)是維持細(xì)胞基本生命活動所必需的，如核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因等。奢侈基因：只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，如卵清蛋白基因、胰島素基因等。二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化2.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。（1）基因表達(dá)有空間特異性二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化3.基因表達(dá)的“選擇性”資料5：胚胎發(fā)育不同階段mRNA分子數(shù)目的變化二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化（2）基因表達(dá)有時間特異性資料6：個體發(fā)育不同階段水通道蛋白-7（AQP-7）表達(dá)水平的變化二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化（3）基因表達(dá)水平有差異[圖片來源]王雅光,閻麗菁,田鶴.水通道蛋白-7在小鼠腎集合管發(fā)育過程中的表達(dá)分析[J].中國醫(yī)藥科學(xué),2016,6(13):3.DOI:CN