4.2基因表达与性状的关系 课件(共65张PPT1个视频) 2024-2025学年人教版(2019)高中生物学必修2

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4.2基因表达与性状的关系 课件(共65张PPT1个视频) 2024-2025学年人教版(2019)高中生物学必修2

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(共65张PPT)
“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳,叶徒相似,其实味不同”。
南橘
北枳
吸烟
酗酒
暴食
熬夜
不良生活习惯
我只对自己造成影响,不改变遗传物质,所以对下一代没有影响!
知识过渡
第2节 基因表达与性状的关系
第四章 基因的表达
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。
讨论:
1.这两种形态的叶,其细胞的基因组成一样吗?
2.这两种叶形的差异,可能是由什么因素引起的?
这两种形态的叶,其细胞的基因组成是一样的。
这两种叶形的差异,可能是由叶片所处的环境因素引起的
本 节 聚 焦
1.基因如何控制生物体的性状?
2.细胞分化与基因表达有什么关系?
3.表观遗传信息是如何调控基因表达的?
4.怎样理解基因与性状关系的复杂性。
1.基因表达产物与性状的关系
2.基因的选择性表达与细胞分化
目 录/contents
3.表观遗传
PART 01
1.基因表达产物与性状的关系
基因
蛋白质
一百多年前,孟德尔提出豌豆所表现出来的性状是由遗传因子(基因)控制的。
1957年,克里克提出中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质。
性状
控制
转录、翻译
表达

1.基因表达产物与性状的关系
构建出皱粒豌豆、白化病的形成机制。
2
3
4
1
合作探究:请同学们自主阅读教材P71-72,小组合作思考讨论完成问题。
对比以上四种形成机制,总结出基因是如何控制生物性状的。
举出其他基因控制生物性状的实例,如:酒量是天生的吗?能不能训练?
构建出囊性纤维病、镰状细胞贫血的形成机制。
1.基因表达产物与性状的关系
资料1:与圆粒豌豆不同的是,皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列,打乱了编码淀粉分支酶的基因,导致淀粉分支酶出现异常,活性大大降低,进而使细胞内淀粉含量降低。淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟时,淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分,十分饱满;淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。
阅读教材P71第2段,分步骤说出皱粒豌豆的形成机制,并说明基因控制性状的途径。
1.基因表达产物与性状的关系
淀粉含量_____
资料1:与圆粒豌豆不同的是,皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列,打乱了编码淀粉分支酶的基因,导致淀粉分支酶出现异常,活性大大降低,进而使细胞内淀粉含量降低。淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟时,淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分,十分饱满;淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。
DNA中插入了一段外来DNA序列
打乱了编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶出现____,活性_____
豌豆_____而皱缩

失水
引起
异常
降低
基因
酶的合成
代谢
过程
性状
控制
控制
进而控制
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
1.基因表达产物与性状的关系
资料2:在大约70%的囊性纤维化患者中,编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)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转运氯离子的功能出现异常,导致患者支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重受损。
正常气管
囊性纤维化气管
活动:分析囊性纤维病的发病机理,用流程图表述基因、基因表达产物与性状之间的关系。
1.基因表达产物与性状的关系
ATP
ADP
功能正常的CFTR蛋白
H2O
异常关闭的CFTR蛋白
稀薄的黏液
氯离子
黏稠的分泌物不断积累
囊性纤维化的成因
1.基因表达产物与性状的关系
资料2:在大约70%的囊性纤维化患者中,编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)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转运氯离子的功能出现异常,导致患者支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重受损。
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
苯丙氨酸
空间结构
氯离子
缺失3个碱基
基因
蛋白质结构
基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
性状
1.基因表达产物与性状的关系
实例1: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。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处,它能将酪氨酸转变为黑色素。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。
概念应用:下列实例分别反映了基因是怎样控制性状的?
实例2:镰状细胞贫血症 某人编码血红蛋白的基因中一个碱基变化,使得血红蛋白结构改变,红细胞形态呈镰刀状,这种红细胞易破裂,该个体患溶血性贫血。
基因→酶的合成→代谢过程→性状
基因→蛋白质的结构→性状
1.基因表达产物与性状的关系
基因表达产物与性状的关系
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。
如:例1豌豆的圆粒和皱粒、例2人的白化病
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
如:例3肺部囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症
间接控制
直接控制
蛋白质直接参与生命活动
转录
翻译
蛋白质
DNA
RNA
作为酶来控制代谢过程
性状
拓展
酒精(乙醇)
乙醇脱氢酶
乙醛
乙醛脱氢酶
乙酸(醋酸)
CO2、H2O、脂肪等
乙醇脱氢酶
相关基因
乙醛脱氢酶
相关基因
乙醛增多,乙醛有毒,扩张血管
喝酒上脸
(脸红)
酒精中毒
(脸白)
酒量好
1.基因表达产物与性状的关系
其他实例
那为什么酒量差的人好像训练后好像酒量提高了?
其他实例
那为什么酒量差的人好像训练后好像酒量提高了?
酒量差的人肝脏不能有效将酒精分解,长期喝酒训练后,机体会做出调整,让酒精充满整个身体以稀释酒精,达到酒量变大的假象。但长期以往对身体的危害很大!
1.基因表达产物与性状的关系
同一生物体中不同类型的细胞,基因都是相同的,而形态、
结构和功能却各不相同,这是为什么呢?
PART 02
2.基因的选择性表达与细胞分化
讨论问题1:这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别?
2
3
1
合作探究:请同学们自主阅读教材P72,小组合作思考讨论完成问题。
细胞中的基因可以分为几种,细胞分化的实质是什么?
讨论问题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?
2.基因的选择性表达与细胞分化
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
检测的3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 +++ - - +
1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别?
这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同,虽然有些蛋白质在所有的细胞中都合成,但也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成。
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?
细胞中并不是所有的基因都表达,细胞中基因的表达存在选择性
细胞分化是基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。
(1)细胞分化的“不变”与“变”
DNA、tRNA、rRNA
①不变
细胞的数目
②变
mRNA、蛋白质的种类
细胞的形态、结构和功能
2.基因的选择性表达与细胞分化
细胞中的基因有些表达,有些不表达。
不同细胞中表达的基因
所有细胞中都表达的基因
只在某类细胞中特异性表达的基因
2类
维持细胞基本生命活动所必需的蛋白质
核糖体蛋白基因
ATP合成酶基因
举例
卵清蛋白基因
胰岛素基因
举例
①管家基因:
②奢侈基因:
(2)表达的基因分类
(3)细胞分化的本质:
基因的选择性表达与基因表达的调控有关
基因的选择性表达。
2.基因的选择性表达与细胞分化
基因的选择性表达与基因表达的调控有关
基因什么时候表达
基因在哪种细胞中表达
基因表达水平的高低
表观遗传就是一种非常重要的基因表达调控手段,什么是表观遗传?它调控基因表达的机理是什么呢?
PART 03
3.表观遗传
讨论1:资料中,柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么?
2
3
4
1
合作探究:请同学们自主阅读教材P73-74,小组合作思考讨论完成问题。
讨论3:资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点?这对你认识基因和性状的关系有什么启示?
这种遗传现象称为什么遗传?形成的原因是什么?有哪些类型及特点?
讨论2:资料1中,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?
3.表观遗传
案例1:柳穿鱼是一种园林花卉,不同株开的花的形态结构不同,其他方面都相同。
经研究发现,柳穿鱼的花形态结构不同与Lcyc基因的表达直接相关。它们体内基因序列的相同只是植株A的Lcyc基因再开花时表达,植株B的Lcyc基因不表达。研究表明Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化有关,科学家将植株A和植株B杂交,F1代花和A相似,F1自交,F2绝大部分植株的花与植株B相似。
植株A
植株B
3.表观遗传
Lcyc基因
植株A
Lcyc基因
表达
Lcyc基因
植株B
Lcyc基因
不表达
柳穿鱼性状改变的原因
甲基化
柳穿鱼花形态改变,是因为基因的部分碱基被高度甲基化
3.表观遗传
Lcyc基因
植株A
Lcyc基因
表达
Lcyc基因
植株B
Lcyc基因
不表达
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;
F1的花为什么与植株A相似?
甲基化
Lcyc基因
正常
植株A
开花时表达
Lcyc基因
高度 甲基化
植株B
开花时不表达
×
P:
F1:
3.表观遗传
F1
(自交)
F2
绝大部分植株的花与植株A相似
少部分植株的花与植株B相似
Lcyc基因
Lcyc基因
Lcyc基因
Lcyc基因
在F2中,为什么有些植株的花与植株B的相似?
Lcyc基因的高度甲基化修饰能够遗传吗?
能,因为F2中一部分植株的花与植株B相似,说明Lcyc基因的高度甲基化修饰能够遗传。
3.表观遗传
资料1 柳穿鱼是一种园林花卉,其花的形态结构有两种形态。
植株A
植株B
3
1.资料1中,柳穿鱼性状改变的原因是什么?
植株B的Lcyc基因被高度甲基化,使其不表达。
植株A的Lcyc基因能够表达,可看成显性基因,植株B的该基因不表达,可看成隐性基因。两植株杂交,F1表现显性性状,F2出现类似性状分离的现象。
2.资料1中,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??
3.表观遗传
资料2:将纯种黄色体毛(AvyAvy)的小鼠与纯种黑色体毛(aa)的小鼠杂交,子一代小鼠的基因型都是Avya,却表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。
1.怎样解释小鼠的性状改变?
研究表明,在Avy基因前端有一段特殊碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。
这段碱基序列的甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显,小鼠体色体毛的颜色就越深。
3.表观遗传
资料2 小鼠毛色遗传
3
3
3.资料2中,小鼠性状改变的原因是什么?
4.资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点?这对你认识基因和性状的关系有什么启示?
小鼠Avy基因的前端甲基化抑制了基因表达。
3.表观遗传
4.资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点
这对你认识基因和性状的关系有什么启示
基因的碱基序列不变,性状发生改变,这表明基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系,基因的表达受多因素的影响,体现了基因与性状之间关系的复杂性。
柳穿鱼Lcyc基因
小鼠Avy基因
碱基序列没有变化
部分碱基发生了甲基化修饰
抑制了基因的表达
表型产生影响
可传给后代
表型传给后代
①柳穿鱼Lcyc基因的甲基化
②小鼠Avy基因前端的甲基化
1.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。
基因组成相同的同卵双胞胎
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。
3.表观遗传
3.特点:
①普遍性
②基因的碱基序列保持不变
③可遗传性:这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞、个体间遗传。
④可逆性:甲基化时,可影响基因的表达;去甲基化时,可恢复基因的表达。
2.原因:
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。
环境
DNA甲基化
诱发
3.表观遗传
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。不仅如此,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,请查阅相关资料,结合表观遗传、烟草烟雾中含有的化学物质及其危害等知识,向亲友和周围人群深入宣传戒烟的道理。
环境
DNA甲基化
诱发
父母的精神生活、习惯和环境的改变而引起身体状况变化,并通过某种途径遗传给后代。
除了DNA甲基化,构成染色体的 、 等修饰也会影响基因的表达。(教材P74,相关信息)
DNA
组蛋白
甲基化
组蛋白甲基化示意图
除了DNA甲基化,还有哪些修饰也会影响基因的表达?
组蛋白发生甲基化
乙酰化
(教材P74)
① DNA甲基化修饰
(主要抑制转录)
DNMT
(注 :DNMT--DNA甲基转移酶)
②染色体组蛋白甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因表达
DNA
组蛋白
甲基化
乙酰化
磷酸化
③非编码RNA干扰
(主要抑制翻译)
非编码RNA:不编码蛋白质的RNA。(除tRNA和rRNA)
DNA
DNA
mRNA
非编码RNA
蛋白质
阻止翻译(抑制基因表达)
互补配对
基因与性状的关系
1.基因与性状的数量关系
①一个基因决定一种性状
如:白化病等单基因遗传病;
②多个基因决定一种性状
如:人的身高是由多个基因决定的;
③一个基因决定多种性状
如:水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控,而且对水稻的生长、发育和产量都有重要作用。
基因与性状并不是简单的一一对应关系
基因与性状的关系
2.生物体的性状不完全由基因决定,还受环境影响。
基因
性状
a.控制途径(①酶的合成→代谢过程)
(②蛋白质结构)
b.选择性表达(细胞分化)
环境
影响
影响
c.表观遗传(调控基因的表达)
影响
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相互作用,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。
思维训练:提出假说
一般来说,性状是基因和环境共同作用的结果。
这个实验说明基因与性状的关系是怎样的?
刚孵化的残翅果蝇幼虫
31℃培养
翅长接近正常的果蝇
残翅果蝇
25℃下培养
它们产生的后代
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。
假说:
思维训练:提出假说
本节导图
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。 ( )
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.这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
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
二、拓展应用
1.有人说,“基因是导演,蛋白质是演员性状是演员的表演作品。”你认为这种说法有道理吗 为什么 请你整理总结基因、蛋白质和性状三者之间的关系。
这种说法有一定的道理。
基因通常是有遗传效应的DNA片段,DNA上特定的碱基排列顺序,蕴含着一定的遗传信息,可类比成组织者(导演),负责整部作品的呈现;蛋白质是生命活动的主要承担者,具体参与细胞的各项生命活动,可类比成执行者(演员);而性状则是生物体表现出来的形态结构、生理和行为等特征的总和,主要是由蛋白质参与完成的,可类比成呈现方式(作品)。当然,打比方总会有比得不合理之处,因此,只能说有一定的道理。
二、拓展应用
1.有人说,“基因是导演,蛋白质是演员性状是演员的表演作品。”你认为这种说法有道理吗 为什么 请你整理总结基因、蛋白质和性状三者之间的关系。
三者之间的关系是:基因通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状。
2.孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律,然而,与他同时代的一些生物学家利用某些植物做一些性状的杂交实验时,并没有得出3:1和9:3:3:1的数量比;孟德尔用山柳菊也未得到与豌豆杂交实验相同的结果。请回答下列问题。
(1)为什么利用这些植物进行某些性状的杂交实验时,难以得出3:1和9:3:3:1的数量比 请运用所学知识对可能的原因作出推测。
第一,基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系,存在多对基因控制对性状和一对基因控制多对性状的情形;
第二,核基因在染色体上呈线性排列,因此这些基因有可能位于同源染色体上,导致这些基因控制的性状不遵循自由组合定律;
第三,某些植物进行无性生殖,性状传递也不遵循孟德尔遗传规律;
第四,个别性状可能是细胞质基因控制或与母本提供的细胞质成分有关。
2.孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律,然而,与他同时代的一些生物学家利用某些植物做一些性状的杂交实验时,并没有得出3:1和9:3:3:1的数量比;孟德尔用山柳菊也未得到与豌豆杂交实验相同的结果。请回答下列问题。
(2)你怎样看待科学实验的可重复性
科学实验必须是可重复的,只有这样才能说明实验的现象和结果是一种必然规律,而不是偶然发生的。科学实验的可重复性包括两方面:
第一,实验样本量足够大,在相同实验条件下要有足够的重复观察次数;
第二,任何实验结果的可靠性应经得起独立重复实验的考验,重复实验是检查实验结果可靠性的唯一方法。由于生物多样性的存在,不同生物的背景条件隐蔽且不一致(如山柳菊以无性生殖为主),导致生命世界的很多现象具有独特性,不能用统一的定律解释。因此,生命科学实验的可重复性是有一定前提和条件限制的。
3. 某种猫的雄性个体有两种毛色:黄色和黑色;而雌性个体有三种毛色:黄色、黑色、黑黄相间。分析这种猫的基因,发现控制毛色的基因是位于X染色体上的一对等位基因:Xo(黄色)和XB(黑色),雄猫只有一条X染色体,因此,毛色不是黄色就是黑色。而雌猫却出现了黑黄相间的类型,这是为什么呢?是不是雌猫的有些细胞内Xo表达,而另一些细胞内XB表达呢?请查找资料,寻找答案
【提示】这是一道开放性问题,意图是让学生学会查阅资料,并不要求学生给出标准答案。资料显示:哺乳动物雌雄个体的体细胞中虽然X染色体数量不同,但X染色体上的基因所表达的蛋白质的量是平衡的,这个过程称为剂量补偿。雌猫比雄猫多出1条X染色体,由于剂量补偿效应,在胚胎初期,细胞中的1条X染色体就会随机发生固缩失活,形成巴氏小体,而且发生染色体失活的细胞通过有丝分裂产生的子细胞也保留相同的染色体失活状态。对于基因型为XBXo的雌猫,如果体细胞中携带黑毛基因B的X染色体失活,XB就不能表达,而另一条X染色体上的Xo表达,那么由该细胞增殖而来的皮肤上会长出黄色体毛;同理,如果体细胞中携带黄毛基因O的X染色体失活,则Xo不表达,XB表达,由该细胞增殖而来的皮肤上就会长出黑色体毛。因此,基因型为XBXo的雌猫会呈现黑黄相间的毛色。
一、选择题
1. 已知一段双链DNA中,鸟嘌呤所占的比例为20%,由这段DNA转录出来的mRNA中,胞嘧啶的比例是( )
A. 10% B. 20% C. 40% D. 无法确定
2. 一条肽链有500个氨基酸,则作为合成该肽链模板的mRNA和用来转录mRNA的DNA的碱基至少有 ( )
A. 500个和1000个 B. 1000 个和2000 个
C. 1500 个和 1500 个 D. 1500 个和 3000 个
D
复习与提高(P78)
D
一、选择题
1. 已知一段双链DNA中,鸟嘌呤所占的比例为20%,由这段DNA转录出来的mRNA中,胞嘧啶的比例是( )
A. 10% B. 20% C. 40% D. 无法确定
2. 一条肽链有500个氨基酸,则作为合成该肽链模板的mRNA和用来转录mRNA的DNA的碱基至少有 ( )
A. 500个和1000个 B. 1000 个和2000 个
C. 1500 个和 1500 个 D. 1500 个和 3000 个
D
D
复习与提高(P78)
一、选择题
3. 基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译,下列相关叙述错误的是 ( )
A. 转录和翻译都遵循碱基互补配对原则
B. 转录以核糖核苷酸为原料,翻译以氨基酸为原料
C. 遗传信息既可以从DNA流向蛋白质,也可以从蛋白质流向DNA
D. 在真核细胞中,染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的
4. 基于对基因与生物体性状关系的理解,判断下列表述正确的是( )
A. 生物体的性状主要是由基因决定的
B. 每种性状都是由一个特定的基因决定的
C. 基因都是通过控制酶的合成来控制性状的
D. 基因的碱基序列相同,该基因决定的性状一定相同
C
C
复习与提高(P78)
一、选择题
5. 人体的神经细胞和肌细胞的形态、结构和功能不同,是因为这两种细胞内 ( )
A. tRNA不同
B. rRNA不同
C. mRNA不同
D. DNA上的遗传信息不同
C
复习与提高(P78)
1. 我国科学家发现在体外实验条件下,某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体,这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因,在家鸽的视网膜中共同表达。请回答下列问题。
(1)家鸽视网膜细胞表达这两种蛋白质的基本过程是 。
(2)家鸽的所有细胞是否都含有这两个基因并进行表达(答“是”或“否”) ,判断的理由是 。
在视网膜细胞的细胞核中,编码这两种蛋白质的基因分别转录出相应的mRNA,mRNA通过核孔进入细胞质,在核糖体上翻译出蛋白质。
否。家鸽的所有细胞均由受精卵发育而来,因此所有的细胞都含有这两个基因,但这两个基因只在部分细胞(如视网膜细胞)中特异性表达,不会在所有细胞中都表达。
复习与提高(P78)
1. 我国科学家发现在体外实验条件下,某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体,这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因,在家鸽的视网膜中共同表达。请回答下列问题。
(3)如果这两个基因失去功能,家鸽的行为可能发生的变化是_______ 。要验证你的推测,请设计实验来验证,写出你的实验思路: 。
无法合成有功能的含铁的杆状蛋白质多聚体,可能导致家鸽无法“导航”,失去方向感。
以A、B分别代表编码这两种蛋白质的基因。先设法去除家鸽的这两个基因(基因敲除),组别为①去除A基因,②去除B基因,③同时去除A基因和B基因,④不去除基因的家鸽(对照组);分别测定4组家鸽视网膜细胞中是否有含铁的杆状蛋白质多聚体,如果有,进一步测定含量;然后在同一条件下放飞4组家鸽,观察它们的定向运动能力;实验要重复多次,确保可重复性。
复习与提高(P78)
2. 在人群中,有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。人体内苯丙氨酸的代谢途径如下图所示。
缺乏酶⑤,会使人患白化病;缺乏酶③,会使人患尿黑酸症。
请回答下列问题。
(1) 哪种酶的缺乏会导致人患白化病?尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸,这种尿液暴露在空气中会变成黑色,这是尿黑酸症的普遍表现。请分析缺乏哪种酶会使人患尿黑酸症。
复习与提高(P78)
2. 在人群中,有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。人体内苯丙氨酸的代谢途径如下图所示。
由这个例子可以看出,白化病等遗传病是由某些缺陷基因所引起的,这些基因的表达产物可能是参与营养物质代谢途径的重要的酶。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。
请回答下列问题。
(2) 从这个例子可以看出,基因、营养物质的代谢途径和遗传病这三者之间有什么关系?
复习与提高(P78)
2. 在人群中,有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。人体内苯丙氨酸的代谢途径如下图所示。
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。
请回答下列问题。(3)苯丙酮尿症表现为苯丙氨酸的代谢产物之一—— 苯丙酮酸积累,并从尿中大量排出,而苯丙酮酸在脑中积累可阻碍脑的发育,造成智力低下。从2009年起,我国政府启动了苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目,这种特殊奶粉不含苯丙氨酸。启动这个项目的意义是什么?
复习与提高(P78)
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