资源简介

(共23张PPT)
第4章 基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系
学习目标
1：通过资料分析，用不完全归纳法总结基因控制性状的两种途径。
2：理解并建立基因的选择性表达与细胞分化的关系模型。
3：结合基因、性状与环境三者关系，理解表观遗传现象并学以致用；通过表观遗传的发现认同科学是不断发展的，人类对自然界的探究永无止境。
1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成
一样吗？原因？
2.这两种叶形的差异，可能是什么因素
引起的？
一样，均来源于受精卵的有丝分裂
可能与水毛茛两种叶形所处的环境有关。
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。
空气中的叶
浸在水中中的叶
叶呈扁平状
叶呈丝状
问题探讨引新课
巩固旧知探新知
一、基因表达产物与性状的关系
基因
蛋白质
性状
控制
体现
思考：
基因如何控制生物的性状？
？
任务一：阅读课本71页，完成以下皱粒豌豆、白化病的形成机制。
皱粒豌豆形成机制
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
性状
酶
代谢过程
回归课本探新知
白化病形成机制
控制酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸酶不能正常合成
酪氨酸不能正常转化为黑色素
缺乏黑色素，表现白化病
基因
性状
酶
代谢过程
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。（间接）
回归课本探新知
回归课本探新知
任务二：阅读课本71-72页，完成囊性纤维化的形成机制的形成机制。
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
囊性纤维化的形成机制
基因
蛋白质结构
功能
性状
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间接控制
控制
控制
生物性状
控制
②直接控制
举例：豌豆的皱粒、白化病
蛋白质结构
控制
控制
基因
生物性状
一、基因表达产物与性状的关系
举例：囊性纤维病
基因
酶
代谢过程
回归课本探新知
二、基因的选择性表达与细胞分化
任务三：分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果，思考下列问题：
(1)这三种细胞的基因组成是否相同？为什么？这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
(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？
相同，三种细胞都来源于受精卵的有丝分裂。输卵管细胞只能合成卵清蛋白，红细胞只能合成珠蛋白，胰岛细胞只能合成胰岛素
细胞中并不是所有基因都会表达，基因的表达具有选择性。
回归课本探新知
回归课本探新知
任务四：小组合作建构模型，利用材料模拟鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞中的基因表达情况。
在所有细胞中都表达的基因。-- 管家基因
只在某类细胞中特异性表达的基因。--奢侈基因
细胞形态结构不同
相同基因
不同的
蛋白质
基因选择性表达
细胞生理功能不同
不同的
mRNA
合成
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
细胞分化的本质就是基因的选择性表达
细胞分化的结果：
细胞的数目、DNA、tRNA、rRNA不变。
细胞的形态、结构和功能不同，细胞中mRNA、蛋白质的种类不完全相同。
回归课本探新知
任务五：阅读课本P73资料1柳穿鱼花形态结构的遗传，小组讨论解决以下问题。
三、表观遗传
问题1：对两植株Lcyc基因测序结果？检测两植株Lcyc基因表达情况？
问题2：植株BLcyc基因不表达的原因？
问题3：甲基化的Lcyc基因能够遗传吗？
问题4：F1的花为什么与植株A的相似？在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？
相同；植株A的Lcyc基因能表达，植株 B的Lcyc基因不表达
植株BLcyc基因甲基化
能够遗传
回归课本探新知
F1植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能够表达，表现为显性；植株B的Lcyc基因由于部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，表现为隐性。因此，同时含有这两个基因的F1的花与植株A的相似。F1自交后，F2中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因的部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，因此，这部分植株的花与植株B的相似。
问题4：F1的花为什么与植株A的相似？在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？
DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶（DNMT）的催化作用下，将甲基（-CH3)转移到DNA分子胞嘧啶碱基上，将其修饰成为5-甲基胞嘧啶的反应过程，一般发生于CG二核苷酸序列处。
甲基化不改变DNA碱基序列，
只是对碱基进行修饰
知识链接：
回归课本探新知
任务六：阅读教材73资料2-小鼠毛色的遗传，结合资料一，小组讨论解决以下问题。
问题1：F1小鼠的基因型都是Avya，为什么表现出不同的毛色？
问题2：柳川鱼花型和小鼠毛色的遗传现象有什么共同点？
因为Avy基因的前端有一段影响Avy基因表达的特殊的碱基序列被甲基化修饰，Avy基因表达受到抑制；甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显。
两个例子展示的遗传现象都表现为基因的碱基序列保持不变，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代使后代出现同样的表型。
回归课本探新知
基因的碱基序列保持不变
基因的部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达
表观遗传：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。
表型变化
三、表观遗传
1：概念
任务七：借助资料一、二，结合课本，完成以下问题。
2：存在
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。
回归课本探新知
4：实例
3：原因
环境
DNA甲基化；构成染色体的组蛋白甲基化、乙酰化
诱发
影响
基因的表达
表型发生可遗传的改变
导致
回归课本探新知
资料：有研究表明：吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响，而戒烟多年后，DNA甲基化的水平会降低。还有研究发现男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。
建议亲人和朋友-----戒烟
社会联系提责任
任务八：阅读课本74页三、四、五段，总结基因和性状的关系。
四、基因和性状的关系
①一个基因 一种性状
控制
②一个基因 多种性状
控制
③多个基因 一种性状
控制
多因一效
一因多效
一因一效
基因与性状并不是简单的一一对应的关系
生物性状还会受到环境等条件的影响
回归课本探新知
任务九：阅读课本75页思维训练，提出合理假说，进行解释。
①果蝇翅的发育是经过酶催化的反应
②酶是在基因控制下合成的
③酶的活性受温度、pH等条件的影响
一般来说，性状是基因和环境共同作用的结果。
果蝇翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因控制下合成的，酶的活性受温度、pH等条件的影响。
回归课本探新知
课堂小结
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
√
巩固练习促提升
2. 皱粒种子形成的原因是淀粉分支酶基因中插入了一段DNA序列,导致淀粉分支酶出现异常,细胞中淀粉含量下降,豌豆种子皱缩,但是蔗糖含量较高。下列关于基因表达与性状关系的叙述,正确的是( )。
A.皱粒种子的形成说明基因可通过控制酶的活性间接控制生物性状
B.淀粉分支酶基因对皱粒种子的影响体现了一个基因不只影响一种性状
C.基因还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,如白化病
D.囊性纤维化是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的结果
B
巩固练习促提升
3.表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中。下列有关叙述错误的是（ ）
A．同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关
B．表观遗传现象是因为在减数分裂产生配子的过程中碱基序列发生改变
C．柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达
D．同卵双胞胎之间的微小差异与表观遗传有关
B
巩固练习促提升

展开更多......

收起↑