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(共21张PPT)
第四章基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系
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2
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举例说明基因控制生物体性状的两种方式
描述基因选择性表达与细胞分化的关系
阐述表观遗传现象
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情 境 导入
问题探讨
一样
A市的一栋居民楼发生了一起恶性事件，警方发现该楼502室的一女子身亡。警方勘察现场结合解剖判断死者死于他杀，客厅即为第一案发现场，现场无目击者无监控器。在现场还发现了非受害人留下的皮屑，多方分析，认定为凶手遗留。根据公安局DNA入库比对，该DNA信息意外的指向两名男性，两位犯罪嫌疑人为同卵双胞胎且此时都在A市，到底谁是凶手？
1.该同卵双胞胎，其细胞的基因组成一样吗
讨论：
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情 境 导入
问题探讨
2.这一对同卵双胞胎部分性状的差异，还可能是由什么因素引起的
讨论：
当警官见到两位犯罪嫌疑人时却发现，虽然两人为同卵双胞胎，但两者似乎也有较为差别的外貌，双胞胎弟弟因为在高原生活过一段时间，所以面颊出现高原红症状。除此之外双胞胎哥哥患有白化病和囊性纤维病，而双胞胎弟弟只患有囊性纤维病。
可能是由两人所处的环境因素引起的
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一、基因表达产物与性状的关系
复制
蛋白质
转录
翻译
基因（DNA）
复制
RNA
逆转录
中心法则图解
生物的性状
蛋白质如何体现生物性状
环境条件如何影响生物性状
3.请同学们阅读课本71-72页，分析两个人两种疾病的发病机理 ？
4.用文字和箭头总结基因、酶（表达产物）与性状之间的关系。
基因和性状不一定是一一对应的关系
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一、基因表达产物与性状的关系
编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱
细胞内淀粉合成受阻，含量降低
淀粉分支酶异常
淀粉含量低的豌豆由于缩水而皱缩
皱粒豌豆
白化病人
编码酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸不能转化为黑色素
酪氨酸酶不能合成
缺乏黑色素，表现为白化
基因
酶
代谢
过程
性状（表型）
控制
调节
表现
皱粒豌豆的形成机制及白化病的成因
基因通过控制____的合成来控制___________，
进而控制生物体的性状。
结论1：
酶
代谢过程
间接控制
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一、基因表达产物与性状的关系
囊性纤维化是北美白种人常见的一种遗传病，每1800个人中就有一个患者，每25个人中就有一个致病基因携带者。该病的病因是基因的碱基序列缺失了3个碱基对，使得所编码的氯离子载体蛋白中少了一个氨基酸，导致细胞对氯离子的转运发生异常，造成黏液分泌过多，堵塞呼吸道，诱发感染。
正常气管
囊性纤维化气管
囊性纤维化成因
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一、基因表达产物与性状的关系
编码CFTR蛋白的基因_____________
CFTR蛋白在508位缺少________
CFTR蛋白转运_______的功能异常
支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，肺功能严重受损
CFTR蛋白__________发生变化
缺失3个碱基对
苯丙氨酸
空间结构
氯离子
编码CFTR蛋白的基因
基因
蛋白质结构
性状表现
蛋白质功能
基因还能通过控制蛋白质的______而_____
控制生物体的_______。
结论2：
性状
结构
直接
直接控制
囊性纤维化成因
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跟踪训练
1.着色性干皮症是一种遗传病,起因于DNA损伤。深入研究后发现患者体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修复而引起突变。这说明一些基因(　　)
A.是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
B.是通过控制蛋白质的结构,进而直接控制生物体的性状
C.是通过控制酶的合成,进而直接控制生物体的性状
D.可以直接控制生物体的性状,发生改变后生物体的性状随之改变
A
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跟踪训练
缺乏酶⑤，会使人患白化病；缺乏酶③，会使人患尿黑酸症。
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跟踪训练
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。
为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。不仅使苯丙酮尿症患儿得到救助，还推动了社会对苯丙酮尿症及其他罕见病群体的关注。这些政策是党和政府对国民健康状况的关怀，彰显了我国社会主义制度的优越性。
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跟踪训练
3.人体内苯丙酮酸过多可引起苯丙酮尿症,下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径,据图分析错误的是(　　)
A.基因1不正常而缺乏酶1可能引起苯丙酮尿症
B.由苯丙氨酸合成黑色素需要多个基因控制
C.该图说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D.基因2突变而缺乏酶2将导致人患白化病
C
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核心●归纳
基因
酶
细胞代谢
生物性状
结构蛋白
生物性状
蛋白质
间接作用
直接作用
所有的基因都表达吗？
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二、基因的选择性表达与细胞分化
（1）. 这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
3种细胞中合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋白质
警方证据材料：在两犯罪嫌疑人的皮肤细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞这三种细胞中的DNA和mRNA检测结果中，办案人员发现了一些问题。结果如下表所示：
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二、基因的选择性表达与细胞分化
(2) 3种细胞中的DNA都含有波形蛋白基因、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？
说明，细胞中并不是所有的基因都能表达，基因的表达存在选择性。
细胞分化的本质就是基因的选择性表达。
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二、基因的选择性表达与细胞分化
表达的基因的类型
表达的基因分类
管家基因
所有细胞中都表达的一类基因，这类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。
奢侈基因
在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达的产物赋予各种类型细胞特定的形态结构特征与功能。
细胞的分化
1、图中 是管家基因， 是奢侈基因。
2、图中 最可能是ATP合成酶基因；
3、图中 最可能是胰岛素基因；
4、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 。
丁
甲、乙、丙
丁
甲
有
不能
基因的选择性表达
跟踪训练
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跟踪训练
A
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跟踪训练
B
5.下表表示三种不同细胞中的基因存在及表达情况,下列有关说法错误的是(　　)
A.甲基因不可能是控制生长激素合成的基因
B.三种细胞不同的根本原因是细胞中的遗传信息不同
C.丁基因可能是控制ATP酶合成的基因
D.三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是细胞都来源于同一个受精卵
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核心●归纳
1.细胞分化的标志
(1)从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
(2)从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变。
(3)从分子水平分析：
①蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。
②基因角度：基因的选择性表达，即遗传信息的执行情况不同，这是细胞分化的根本原因。
2.细胞分化的“变”与“不变”
(1)变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。
(2)不变：DNA、tRNA、rRNA的种类，细胞的数目。

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