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(共19张PPT)
基因、蛋白质、性状三者间究竟存在怎样的联系？
情境导入
知识回顾
【思考】：基因究竟是如何控制生物性状的呢？
控制
控制

第2节 基因表达与性状的关系
（第1课时）
第4章 基因的表达
预习检测
判断正误
1.基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。( )
2.在一个细胞中所含的基因都一定会表达。( )
3.同一个体的不同组织细胞形态、功能不同是基因选择性表达的结果。( )
×
√
×
结合资料分析具体实例，阐述基因控制性状的两种方式。
说明基因表达与细胞分化的关系。
学习目标
1
2
受精卵
叶呈扁平状与丝状
（基因组成________）
有丝分裂
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。
相同
情境导入
叶呈扁平状
叶呈丝状
1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？
讨论
2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？
这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。
水毛茛
一、基因表达产物与性状的关系
【资料1】豌豆的圆粒和皱粒
当编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱；淀粉分支酶异常，活性降低；导致淀粉合成受阻，含量降低；豌豆由于失水皱缩，呈现出皱粒。
【资料2】白化病
人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。如果一个人由于基因异常而缺少酪氨酸酶，那么这个人就不能合成黑色素，从而表现出白化症状。
【合作探究】阅读资料结合课本p71 图4-9 思考：
1、皱粒豌豆、人的白化病形成机制是怎样的？
2、通过这两个实例总结基因如何控制性状？
4min
淀粉 ，含量降低
编码 的基因被插入的DNA序列打乱
淀粉分支酶
合成受阻
豌豆
一、基因表达产物与性状的关系
基因
酶的合成
代谢
过程
性状
控制
控制
表现
皱粒豌豆的形成机制
失水而皱缩
异常,活性降低
淀粉分支酶
编码酪氨酸酶的基因
酪氨酸 转化为黑色素
酪氨酸酶
缺乏黑色素，表现为白化病
白化病人
异常
缺少
不能
白化病发病机制
结论1：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
编码CFTR蛋白的 缺失3个碱基
CFTR转运氯离子的
CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸，
支气管内黏液增多，细菌大量繁殖，肺功能受损
一、基因表达产物与性状的关系
蛋白质结构
性状
【自主学习1】
基因
蛋白结构异常
功能异常
囊性纤维病是怎样形成的？
2min
【资料3】囊性纤维病
囊性纤维病者中，编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致患者支气管中黏液增多，细菌大量繁殖，肺功能受损。
基因
控制
控制
结论2：基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
小结: 基因控制性状的2种途径
2.基因还能通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状。
1.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状；
基因
代谢
生物性状
结构蛋白
生物性状
蛋白质
间接作用
直接作用
一、基因表达产物与性状的关系
酶
基因通过控制其表达产物蛋白质来直接或间接的控制生物体的性状
【资料4】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5】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。
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
对点练习
受精卵经过分裂形成多个细胞，进而形成不同类型的细胞。
1．这个过程是什么？
2．这些细胞的基因是否相同？
同一生物体中不同类型的细胞，基因是相同的，而形态结构功能各不相同，这是为什么？
想一想
细胞分化
相同
二、基因的选择性表达与细胞分化
生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果，回答下列问题：
检测的三种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 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 +++ - - +
思考讨论
(1)这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
每种细胞中有各自特异性的蛋白质
(2) 3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？
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
基因的表达存在选择性
说明：+表示检测发现相应的分子，-表示表示检测发现相应的分子
细胞的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
基因
在所有细胞中都表达的基因
在某些细胞中特异性表达的基因
核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因
卵清蛋白基因、胰岛素基因等
指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的。
管家基因
奢侈基因
二、基因的选择性表达与细胞分化
表达的基因分类
基因的选择性表达与基因表达的调控有关。
课堂总结
基因
控制酶的合成
控制蛋白质的结构
性状
基因的选择性表达与细胞分化
间接控制
代谢
直接控制
基因表达产物与性状的关系
细胞分化的本质是
基因的选择性表达
课堂巩固
1.基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。( )
2.在一个细胞中所含的基因都一定会表达。( )
3.同一个体的不同组织细胞形态、功能不同是基因选择性表达的结果。( )
×
√
×
①.图中_________是奢侈基因，____是管家基因；
②.神经细胞有没有胰岛素基因？_______神经细胞能不能产生胰岛素？_______
原因是 。
甲乙丙
丁
有
不能
基因的选择性表达
课堂巩固
当堂检测
1、有人把分化细胞中表达的基因形象地分为管家基因和奢侈基因,管家基因在所有细胞中都表达,是维持细胞基本生命活动所必需的；而奢侈基因只在某类细胞中特异性表达。下列属于管家基因表达产物的是( )
A. ATP合成酶 B.脑咖肽 C.胰岛素 D.血红蛋白
A
当堂检测
D
2、下图为皱粒豌豆形成的原因和人囊性纤维病的病因图解。下列叙述正确的是（ ）
A. 这两个基因出现的结构异常在光学显微镜下都能观察到
B. 淀粉分支酶基因结构异常后不能转录，导致不能合成淀粉分支酶
C. CFTR基因结构异常后不能进行翻译，导致CFTR蛋白功能异常
D. 图中CFTR基因和淀粉分支酶基因都发生了改变
当堂检测

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