4.2 基因表达与性状的关系课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

""

4.2 基因表达和性状的关系 白化病 资料：白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官黑色素缺乏所引起的疾病。 这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕光等行为 新课导入 问题1：白化病的发病机制是什么呢？基因是如何控制性状？ 一、基因对性状的控制 基因 酶的合成 控制 生物的性状 间接控制 代谢过程 控制 白化病是由于基因不正常，缺少酪氨酸酶，导致机体不能合成黑色素。毛发白色，皮肤淡红色，畏光。 基因A mRNA 酪氨酸酶 酪氨酸 中间产物 黑色素 转录 翻译 合成黑色素的代谢途径 1.间接控制 3 一、基因对性状的控制 基因 酶的合成 控制 生物的性状 间接控制 代谢过程 控制 圆粒豌豆的形成机制 编码淀粉分支酶的基因正常 淀粉分支酶活性正常 淀粉合成正常，含量增加 淀粉含量高，有效保留水分 皱粒豌豆的形成机制 编码淀粉分支酶的基因被打乱 淀粉分支酶异常，活性降低 淀粉合成受阻，含量降低 淀粉含量低的由于失水而皱缩 基因 酶 细胞代谢 性状 1.间接控制 4 一、基因对性状的控制 基因 蛋白质的结构 控制 生物的性状 直接控制 正常的形成机制 编码CFTR蛋白的基因正常 CFTR蛋白正常 CFTR转运氯离子的功能正常 表现正常 囊性纤维病形成机制 编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基 CFTR蛋白异常，缺少苯丙氨酸 CFTR转运氯离子的功能异常 黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染 基因 蛋白质结构 功能 性状 2.直接控制 5 一、基因对性状的控制 2.直接控制 一、基因对性状的控制 基因 蛋白质的结构 控制 生物的性状 直接控制 控制血红蛋白形成基因的一个碱基发生变化（碱基替换） 血红蛋白的结构发生变化 红细胞呈镰刀状 红细胞容易破裂，患溶血性贫血。 2.直接控制 7 一、基因对性状的控制 1.间接控制 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。 基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 直接作用 间接作用 基因 结构蛋白 细胞结构 生物性状 酶或激素 细胞代谢 生物性状 2.直接控制 我会小结 8 二、基因的选择性表达与细胞分化 细胞分化的本质就是基因的选择性表达 问题2：基因在何时表达？在什么细胞中表达？表达水平的高低是如何调节的？ 二、基因的选择性表达与细胞分化 不同类型的细胞中，表达的基因分为两类： 一类是所有细胞中都表达的基因（管家基因），指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的 另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因（奢侈基因或组织特异性基因），其表达将赋予细胞特定（区别于其它细胞的）功能 三、表观遗传 1.案例 三、表观遗传 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。 蜂王 工蜂 持续获得蜂王浆 1.案例 12 2.概念：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，叫作表观遗传 柳穿鱼Lcyc基因的甲基化抑制了基因表达，小鼠Avy基因前端的甲基化抑制了基因表达 3.表观遗传的调节机制 三、表观遗传 表观遗传修饰的方式有DNA的甲基化、组蛋白的甲基化、乙酰化等 1.基因通过其表达产物蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变 小结 2.基因和性状并不是简单的一一对应关系：一个性状可以受多个基因的影响，如人的身高；一个基因也可以影响多个性状，如水稻的Ghd7基因。生物的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要的影响 小结 3.基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间相互作用形成一个复杂的网络，精细地调控着生物体的性状 $$