单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/5/12,#,第,2,节基因表达与性状的关系,第2节基因表达与性状的关系,(新教材)2020新素养导学生物人教必修第二册ppt课件：第4章-第2节-基因表达与性状的关系,一、基因表达产物与性状的关系,(1),基因可以通过控制,酶的合成,来控制,代谢过程,进而控制生物体的性状。,(2),基因可以通过控制,蛋白质的结构,直接控制生物体的性状。,总之,基因对性状的控制是通过指导,蛋白质,的合成来实现的。图示如下,:,一、基因表达产物与性状的关系,预习反馈,1,.,判断正误。,(1),一个基因决定一种性状。,(,),(2),生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同,表现型相同,;,基因型不同,表现型不同。,(,),(3),基因与性状的关系是一对一的线性关系。,(,),(4),生物体的一种性状有时受多个基因的影响。,(,),预习反馈,2,.,下图为人体内基因对性状的控制过程,分析可知,(,),A.,基因,1,和基因,2,一般不会出现在人体内的同一个细胞中,B.,图中,过程需,RNA,聚合酶的催化,过程不需,tRNA,的协助,C.,过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同,D.,过程,表明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,2.下图为人体内基因对性状的控制过程,分析可知()A,解析,:,基因,1,和基因,2,在人体的几乎所有细胞中都同时存在,A,项错误,;,是转录,需要,RNA,聚合酶,是翻译,需要,tRNA,携带氨基酸,B,项错误,;,过程的结果存在差异的根本原因是基因不同,C,项错误,;,过程,表明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,D,项正确。,答案,:,D,解析:基因1和基因2在人体的几乎所有细胞中都同时存在,A项错,二、基因的选择性表达与细胞分化,1,.,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,但,形态、结构和功能,各不相同。,2,.,在不同类型的细胞中,表达的基因有两类。,(1),在所有细胞中都表达的基因,指导合成的蛋白质是维持,细胞基本生命活动,所必需的,如,核糖体蛋白基因,、,ATP,合成酶基因,。,(2),只在某类细胞中特异性表达的基因,如,卵清蛋白基因,、,胰岛素基因,等。,3,.,细胞分化的本质就是基因的选择性表达。,二、基因的选择性表达与细胞分化,三、表观遗传,1,.,表观遗传是指生物体基因的,碱基序列,保持不变,但基因表达和表型发生,可遗传变化,的现象。,2,.,表观遗传现象普遍存在于生物体的,生长、发育和衰老,的整个生命活动过程中。,3,.,表观遗传的类型有,DNA,甲基化,、,组蛋白甲基化,和乙酰化等。,三、表观遗传,预习反馈,1,.,判断正误。,(1),细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态,不可逆转。,(,),(2),生物体内所有的细胞都要发生细胞分化。,(,),(3),表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变,因此不会遗传给下一代。,(,),(4),吸烟会影响基因的表达。,(,),预习反馈,2,.,细胞分化不同于细胞增殖的特点主要是,(,),A.,细胞数量增多,B.,细胞体积增大,C.,细胞化学成分含量的变化,D.,能形成各种不同的细胞和组织,答案,:,D,2.细胞分化不同于细胞增殖的特点主要是(),探究点一,探究点二,探究点三,基因对性状的控制,问题情景,豌豆的粒型有圆粒和皱粒,下图甲是皱粒豌豆的形成机理,;,囊性纤维化是北美白种人中常见的一种遗传病,下图乙是该病的致病机理。,探究点一探究点二探究点三 基因对性状的控制,探究点一,探究点二,探究点三,结合资料讨论解决下列问题。,1,.,豌豆出现皱粒的直接原因是什么,?,由此说明基因通过什么途径控制生物体的性状,?,提示,:,豌豆出现皱粒的直接原因是淀粉分支酶异常,活性降低,导致淀粉含量低,淀粉在细胞内具有保水作用,当豌豆成熟后,淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。外来,DNA,序列插入编码淀粉分支酶的基因,导致基因控制合成的淀粉分支酶异常,活性降低,进而使淀粉含量降低。因此,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。,2,.,囊性纤维化患者的肺功能严重受损,其患病的直接原因和根本原因是什么,?,由此说明基因通过什么途径控制生物体的性状,?,提示,:,囊性纤维化的直接原因是,CFTR,蛋白结构异常,根本原因是编码,CFTR,蛋白的基因缺失,3,个碱基,发生了基因突变。通过囊性纤维化的致病机理可知,基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。,探究点一探究点二探究点三结合资料讨论解决下列问题。,探究点一,探究点二,探究点三,归纳提升,基因控制性状的方式,(1),直接方式,:,实例,:,囊性纤维病的病因。,(2),间接方式,:,实例,:,白化病、豌豆皱粒的形成原因。,探究点一探究点二探究点三归纳提升实例:囊性纤维病的病因。,探究点一,探究点二,探究点三,典例剖析,人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病,下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是,(,),A.,基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状,B.,基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状,C.,一个基因可以控制多种性状,D.,一个性状可以由多个基因控制,探究点一探究点二探究点三典例剖析A.基因可以通过控制蛋白质的,探究点一,探究点二,探究点三,解析,:,苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的异常与酶的合成有密切的关系,而酶的合成是由基因控制的,;,若基因,1,发生变化,则多巴胺和黑色素的合成都受影响,;,多巴胺和黑色素的合成都受多个基因的控制。,答案,:,A,探究点一探究点二探究点三解析:苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的异常,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练,1,.,下图为基因与性状之间的关系示意图,正确的选项是,(,),A.,过程是转录,它以,DNA,的两条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成,mRNA,B.,过程中只需要,mRNA,、氨基酸、核糖体、酶、,ATP,即可完成,C.,人的镰刀型细胞贫血症是基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状,D.,某段,DNA,上发生了基因异常,则形成的,mRNA,、蛋白质一定会改变,探究点一探究点二探究点三活学活练A.过程是转录,它以DNA,探究点一,探究点二,探究点三,解析,:,转录只以,DNA,的一条链为模板,A,项错误,;,翻译过程还需要,tRNA,B,项错误,;,由于密码子的简并性,突变后对应的密码子和之前对应的密码子可能编码同一种氨基酸,基因突变不一定导致蛋白质改变,D,项错误。,答案,:,C,探究点一探究点二探究点三解析:转录只以DNA的一条链为模板,探究点一,探究点二,探究点三,2,.,下面为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图,从图中可得出,(,),A.,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,C.,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,探究点一探究点二探究点三2.下面为脉孢霉体内精氨酸的合成途径,探究点一,探究点二,探究点三,解析,:,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的性状。由示意图可知,精氨酸的合成需要酶,的参与,而它们分别受基因,的控制。基因具有一定的独立性,基因,不表达时,基因,仍可表达,只是无法合成精氨酸。若基因,不存在,酶,不能合成,则瓜氨酸,精氨酸琥珀酸的途径不能进行。,答案,:,B,探究点一探究点二探究点三解析:基因通过控制酶的合成来控制代谢,探究点一,探究点二,探究点三,基因的选择性表达与细胞分化,问题情景,科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞,对着,3,种细胞种的,DNA,和,mRNA,进行了检测,结果如下表。,说明,:“+”,表示检测发现相应的分子,“-”,表示检测未发现相应的分子。,探究点一探究点二探究点三 基因的选择性表达与细胞分化,探究点一,探究点二,探究点三,1,.,这三种细胞中的基因组成是否相同,?,它们合成的蛋白质种类是否相同,?,提示,:,这三种细胞都属于鸡的体细胞,经有丝分裂而来,因此基因组成相同,但是它们合成的蛋白质种类不同。,2,.,三种细胞中都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因,但是只检测到了一种基因的,mRNA,由此说明什么问题,?,提示,:,在高度分化的体细胞中,基因是选择性表达的。同一个体不同种类的体细胞中,DNA(,基因,),相同,而,RNA,、蛋白质的种类不同。,探究点一探究点二探究点三1.这三种细胞中的基因组成是否相同?,探究点一,探究点二,探究点三,归纳提升,1,.,细胞分化的实质是基因的选择性表达。,同一生物的各种体细胞具有完全相同的遗传物质,但不同的体细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达。,探究点一探究点二探究点三归纳提升,探究点一,探究点二,探究点三,(1),从起源上看,甲、乙两种细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂增殖而来的,根据有丝分裂的特征,染色体经复制后平均分配到两个子细胞中,所以甲、乙中遗传信息是一样的。,(2),从发育过程上看,不同细胞中遗传信息的执行情况不同,于是就产生了与不同细胞功能相适应的蛋白质。,2,.,基因的选择性表达与基因表达的调控有关。,探究点一探究点二探究点三(1)从起源上看,甲、乙两种细胞都是,探究点一,探究点二,探究点三,典例剖析,下图中甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞,它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是,(,),A.DNA,的结构不同,B.,遗传信息的表达情况不同,C.,遗传物质不同,D.,线粒体结构不同,解析,:,甲、乙、丙是由同一受精卵经过增殖、分化形成的,它们的遗传物质相同,DNA,的结构相同,线粒体的结构也相同。它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达,即遗传信息的表达情况不同。,答案,:,B,探究点一探究点二探究点三典例剖析A.DNA的结构不同,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练,1,.,下列四幅图表示人体细胞的生命现象,其中一定属于细胞分化的是,(,),解析,:,在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程叫细胞分化,其结果是细胞的种类增加。图中,A,属于细胞生长,B,属于细胞分裂,C,属于受精作用,D,属于细胞分化。,答案,:,D,探究点一探究点二探究点三活学活练解析:在个体发育中,由一个或,探究点一,探究点二,探究点三,2,.,下列关于细胞分化的说法,正确的是,(,),细胞分化是稳定的,而且一般是不可逆的,细胞分化后,细胞中的蛋白质不完全相同,会出现细胞核遗传物质的改变,细胞分化的实质是基因的选择性表达,A.,B.,C.,D.,解析,:,细胞分化一般是不可逆性的,;,因为基因的选择性表达,分化后的细胞中的蛋白质不完全相同,;,细胞分化不会引起遗传物质的改变,;,细胞分化的实质是基因的选择性表达。,答案,:,B,探究点一探究点二探究点三2.下列关于细胞分化的说法,正确的是,探究点一,探究点二,探究点三,表观遗传,问题情景,结合教材,P73“,思考,讨论,”,提供的资料,讨论解决下列问题。,1,.,资料,1,中,柳穿鱼植株,A,和植株,B,体内的,Lcyc,基因的碱基序列是否相同,?,为什么植株,A,、,B,的花形态结构出现差异,?,提示,:,柳穿鱼植株,A,和植株,B,体内的,Lcyc,基因的碱基序列是相同的,由于植株,B,体内的,Lcyc,基因被高度甲基化,从而抑制表达。,2,.,植株,A,和植株,B,杂交后,F,1,的花为什么跟植株,A,相似,?F,2,中为什么有些植株的花与植株,B,相似,?,由此说明什么问题,?,提示,:,植株,A,和植株,B,杂交后,F,1,体内成对的,Lcyc,基因,一个来自植株,A,一个来自植株,B,来自植株,B,的,Lcyc,基因由于甲基化不能表达,但来自