资源简介

(共22张PPT)
第四章 基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系
学习目标：
01
02
03
阐明基因、环境与性状之间的复杂关系，认同生命的复杂性
概述出基因控制生物体的性状的两种方式，并能从资料中分析出基因控制生物的途径。
通过比较同一生物体3种细胞中的DNA和mRNA的检测结果，说明细胞分化是基因选择性表达的结果
问题探讨 P71
同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态。
2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？
1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？
讨论
可能是由叶片所处的环境因素引起的。
水毛茛
这两种形态的叶细胞，都是由受精卵有丝分裂得来的，其基因组成是一样的。
一、基因表达产物与性状的关系 P71
基 因
（DNA）
RNA
蛋白质
转录
翻译
性状
控制
？
豌豆粒形性状 淀粉分支酶基因的差异 淀粉分支酶 （能否合成） 淀粉含量 成熟时豌豆种子的含水量
皱粒
圆粒
表1 豌豆圆粒与皱粒对比分析表
性状 酪氨酸酶基因的差异 酪氨酸酶 （能否合成） 酪氨酸能否转为黑色素
正常
白化病
表2 白化病与正常人对比分析表
任务1：阅读P71，完成表格的填写,并总结基因控制性状的方式
插入了一段外来DNA序列
正常
不能
能
高
低
少
多
基因正常
基因异常
不能
能
能
不能
基因
酶
代谢过程
性状
任务2：阅读P71-72写出囊性纤维化的形成机制，并总结基因控制性状的方式
编码CFTR蛋白的_______缺失3个碱基
CFTR转运氯离子的__________异常
基因
蛋白质结构
性状
CFTR蛋白缺少1个_________，___________异常
支气管内黏液增多，管腔受阻，细菌大量繁殖，_____________受损
囊性纤维化气管
正常气管
囊性纤维化是北美白种人常见的一种遗传病，患者支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。
基因
蛋白结构
功能
苯丙氨酸
肺功能严重
基因
蛋白质的合成
性状
小结：
基因
酶的合成
蛋白质的结构
代谢
性状
蛋白质的功能不同，归纳出基因控制性状的两种途径。
资料1：水稻STV11基因编码的磺基转移酶具有活性，可以催化水杨酸转化为磺基水杨酸，可赋予水稻对条纹病毒持久抗性。
资料2：转基因实验表明，转入了绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线照射下，会发出绿色荧光。
任务三、资料分析
1、分析上述两则资料说明基因控制性状的方式
资料3：尿黑酸在人体内积累会使人尿液中的含有尿黑酸，这种尿液暴露在空气中会变成黑色，这就是尿黑酸症的普遍表现。
苯丙氨酸
酪氨酸
尿黑酸
黑色素
乙酰乙酸
CO2+H2O
酶1
酶2
酶3
酶5
酶4
1、缺乏那种酶会导致人患白化病？
2、从这个例子可以看出基因是如何控制生物性状的？
缺乏酶5会引起白化病
基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状
苯丙氨酸
酪氨酸
尿黑酸
黑色素
乙酰乙酸
CO2+H2O
酶1
酶2
酶3
酶5
酶4
3、请举例分析，基因与性状之间是一 一对应的关系吗？
基因与性状不是简单的一 一对应关系
资料4：苯丙酮尿症是一种可以治疗的遗传病，虽然不能改善患者的基因缺陷，但是只要尽早进行严格的低苯丙氨酸饮食控制，大多数患者的智力和精神行为的发育均可以接近正常人，完全可以正常的生活。
苯丙氨酸
苯丙酮酸
酪氨酸
尿黑酸
黑色素
乙酰乙酸
CO2+H2O
酶1
酶6
酶2
酶3
酶5
酶4
4、根据资料4，针对苯丙酮尿症患儿，提出合理的饮食建议
为患儿提供低苯丙氨酸的饮食，减轻脑损伤，我国政府也向贫困苯丙酮尿症患儿免费提供无苯丙氨酸配方奶粉，帮助他们解决特殊食物问题。
资料5 在人的表皮基层细胞间，分布着黑色素细胞，它可以合成酪氨酸酶，将酪氨酸氧化并生成黑色素。当皮肤受紫外线照射时，酪氨酸活性被激活，进而催化黑色素的形成，合成黑色素可以有效地吸收紫外线，减少紫外线对人体的影响，之后黑色素会与老废角质一起脱落，但当身体新陈代谢能力欠佳时，部分色素会留在皮肤表层形成黑斑。
酪氨酸酶的活性与人体内的铜、铁、锌等元素密切相关，一些富含铜或锌的食物（如动物肝脏、蛤蟹、牡蛎等水产品）会激活酪氨酸酶的活性。压力、偏食、睡眠不足等不良生活习惯，也会影响皮肤代谢，令黑色素增加。
1、据资料分析，住在海边打渔的渔民，为什么大多数皮肤较黑？
①低纬度沿海地区紫外线强度大
②渔民常吃富含铜或锌的水产品
激活酪氨酸酶的活性
黑色素增加
皮肤较黑
资料5 在人的表皮基层细胞间，分布着黑色素细胞，它可以合成酪氨酸酶，将酪氨酸氧化并生成黑色素。黑色素生成越多，皮肤就越黑；反之越白皙。当皮肤受紫外线照射时，酪氨酸活性被激活，进而催化黑色素得到形成，合成黑色素可以有效地吸收紫外线，减少紫外线对人体的影响，之后黑色素会与老废角质一起脱落，但当身体新陈代谢能力欠佳时，部分色素会留在皮肤表层形成黑斑。
酪氨酸酶的活性与人体内的铜、铁、锌等元素密切相关，一些富含铜或锌的食物（如动物肝脏、蛤蟹、牡蛎等水产品）会激活酪氨酸酶的活性。压力、偏食、睡眠不足等不良生活习惯，也会影响皮肤代谢，令黑色素增加。
2、从影响黑色素合成的因素思考，我们应该如何科学地减轻色斑的形成？
保证充足睡眠，注意防晒，多运动加快新陈代谢，不挑食，多吃富含维生素C的食物.........
资料5 在人的表皮基层细胞间，分布着黑色素细胞，它可以合成酪氨酸酶，将酪氨酸氧化并生成黑色素。当皮肤受紫外线照射时，酪氨酸活性被激活，进而催化黑色素得到形成，合成黑色素可以有效地吸收紫外线，减少紫外线对人体的影响，之后黑色素会与老废角质一起脱落，但当身体新陈代谢能力欠佳时，部分色素会留在皮肤表层形成黑斑。
酪氨酸酶的活性与人体内的铜、铁、锌等元素密切相关，一些富含铜或锌的食物（如动物肝脏、蛤蟹、牡蛎等水产品）会激活酪氨酸酶的活性。压力、偏食、睡眠不足等不良生活习惯，也会影响皮肤代谢，令黑色素增加。
3、人的神经细胞中也有酪氨酸酶基因，但为什么神经细胞不合成黑色素？
神经细胞虽然含有酪氨酸酶基因，但该基因在神经细胞中不表达
二、细胞分化 P72
任务4
检测的 3种细胞 是否含有三种 基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA
输卵管细胞 + + + + - -
红细胞 + + + - + -
胰岛细胞 + + + - - +
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
1、为什么三种细胞中都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因？
每种细胞只检测到其中一种基因mRNA，这一事实说明了什么？
因为这些细胞都是由同一个受精卵通过分裂，分化来的，三种细胞中基因相同。
说明不同类型的细胞中基因的表达情况不同
二、细胞分化 P72
任务4
检测的 3种细胞 是否含有三种 基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA ATP合成酶
mRNA
输卵管细胞 + + + + - -
红细胞 + + + - + -
胰岛细胞 + + + - - +
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
2、细胞中所有基因都只在特定的细胞中表达吗？请预测ATP合成酶mRNA在三种细胞中的检测结果。
核糖体蛋白基因、呼吸酶基因。
二、细胞分化--------基因的选择性表达
1. 表达的基因分类
①管家基因
在所有细胞中都表达的基因。
②奢侈基因
只在某类细胞中特异性表达的基因。
（如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因。）
（如卵清蛋白基因、胰岛素基因、血红蛋白基因。）
二、基因的选择性表达与细胞分化
基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的互相作用，
形成了一个复杂的网络
请同学们找出下列概念之间的联系，将这张关系图补充完整，并思考，环境会影响图中那些过程。
DNA
染色体
细胞分化
基因选择性表达
环境
基因
酶的合成
蛋白质的结构
代谢
性状
不是简单的一 一对应关系
基因在什么时候表达？
基因在那些细胞中表达？
基因表达水平的高低会受那些因素的调控呢？
作业：
学考指导丛书 P92-94
练习与应用—P75
一、概念检测
1．个体的性状和细胞的分化都取决于基因的表达及其调控。判断下列相关表述是否正确。
（1）基因与性状之间是一一对应的关系。（ ）
（2）细胞分化产生不同类型的细胞，是因为不同类型的细胞内基因
的表达存在差异。（ ）
X
√
练习与应用—P75
一、概念检测
2．我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，
由该受精卵发育而成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可治疗血友病。下列叙述错误的是（ ）
A、该项研究说明人和羊共用一套遗传密码子
B、该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C、该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因
D、该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
C

展开更多......

收起↑