4.2基因表达与性状的关系第1课时课件高一下学期生物人教版必修22

第4章基因的表达第2节基因表达与性状的关系第1课时基因表达产物与性状的关系、

基因的选择性表达与细胞分化生物学必修2

遗传与进化（人教版）导入新课（导入一）1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？为什么？2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？水毛茛裸露在空气中的叶浸在水中的叶导入新课（导入二）韭菜韭黄韭黄是怎么培育出来的？环节一：基因表达产物与性状的关系（思路一）皱粒豌豆圆粒豌豆环节一：基因表达产物与性状的关系（思路一）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，活性大大降低淀粉合成受阻，含量降低淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩皱粒豌豆的形成机制皱粒豌豆的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，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，十分饱满，而淀粉含量低的豌豆因失水而皱缩。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环节一：基因表达产物与性状的关系（思路一）白化病患者酪氨酸酶基因异常酪氨酸酶缺乏酪氨酸不能转变为黑色素，表现出白化症状白化症状形成机制人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常引起的。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。环节一：基因表达产物与性状的关系（思路一）基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状编码CFTR蛋白（一种转运蛋白）的基因缺失了3个碱基对CFTR蛋白的第508位缺少苯丙氨酸，空间结构发生变化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囊性纤维化发病机理基因

的合成细胞内淀粉含量控制影响多少圆粒豌豆皱粒豌豆环节一：基因表达产物与性状的关系（思路二）淀粉分支酶阅读教材内容，完成以下任务。（1）填图。（2）豌豆表现出皱粒的根本原因和直接原因分别是什么？根本原因：控制淀粉分支酶合成的基因中插入了一段外来DNA序列直接原因：淀粉分支酶活性降低，导致豌豆中淀粉含量下降，保留水

分的能力下降环节一：基因表达产物与性状的关系（思路二）阅读教材，完成以下任务。（1）模拟上述任务（1）绘制白化症状的形成机制图。（2）人出现白化症状的根本原因和直接原因分别是什么？基因酪氨酸酶的合成黑色素的合成控制影响不能合成能合成白化症状正常根本原因：控制酪氨酸酶合成的基因异常直接原因：无法合成酪氨酸酶，不能合成黑色素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。环节一：基因表达产物与性状的关系（思路二）囊性纤维化环节一：基因表达产物与性状的关系（思路二）囊性纤维化患者患病的根本原因和直接原因分别是什么?囊性纤维化根本原因：编码CFTR蛋白（一种转运氯离子的蛋白质）的基因

缺失了3个碱基对直接原因：CFTR蛋白结构异常，转运氯离子的功能异常基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状环节一：基因表达产物与性状的关系（思路二）正常红细胞镰状红细胞镰状细胞贫血形成的原因：编码血红蛋白的基因中一个碱基发生了替换，导致血红

蛋白中的一个谷氨酸变成了缬氨酸，血红蛋白结构异常。环节二：基因的选择性表达与细胞分化（思路一）科学家检测了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞中的DNA和mRNA，结果如表所示。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？（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？既有共有蛋白，也有特有蛋白细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性环节二：基因的选择性表达与细胞分化（思路一）表达的基因只在某类细胞中特异性表达的基因在所有细胞中都表达的基因珠蛋白基因胰岛素基因ATP合成酶基因细胞呼吸酶基因核糖体蛋白基因环节二：基因的选择性表达与细胞分化（思路一）神经细胞纤维原细胞骨细胞横纹肌细胞小肠上皮细胞脂肪细胞平滑肌细胞红细胞胚胎是由一个受精卵分裂、分化形成的，但组成该胚胎的各种细胞的结构和功能存在差异。导致这种现象的直接原因是什么？造成这种现象的根本原因是什么？不同细胞含有的蛋白质种类不一样不同的细胞中表达的基因不同环节二：基因的选择性表达与细胞分化（思路二）科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如表所示。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）3种基因在3种细胞中均有发现，这是什么原因？（2）3种基因转录的mRNA分别出现在3种细胞中，说明了什么？（3）由此推断，3种细胞中含有的蛋白质的种类是否相同？（4）有些蛋白质几乎存在于每一种细胞中，这些蛋白质具有什么共同点？（5）综上所述，细胞中基因的表达具有什么性？（6）在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上向着不同方向稳定变化的过程称为什么？该过程的本质是什么？环节二：基因的选择性表达与细胞分化（思路二）科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如表所示。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）3种基因在3种细胞中均有发现，这是什么原因？

（2）3种基因转录的mRNA分别出现在3种细胞中，说明了什么？

（3）由此推断，3种细胞中含有的蛋白质的种类是否相同？因为这3种细胞是由同一个细胞（受精卵）分裂、分化而来的说明每种细胞只合成3种蛋白质中的一种不完全相同环节二：基因的选择性表达与细胞分化（思路二）科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如表所示。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+++--+（4）有些蛋白质几乎存在于每一种细胞中，这些蛋白质具有什么共同点？

（5）综上所述，细胞中基因的表达具有什么性？

这些蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的选择性环节二：基因的选择性表达与细胞分化（思路二）科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如表所示。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+++--+（6）在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上向着不同方向稳定变化的过程称为什么？该过程的本质是什么？细胞分化基因的选择性表达核心总结基因表达产物与性状的关系核心总结细胞分化的本质是基因的选择性表达课堂练习1.白化病和黑尿病都是酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液中因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。如图表示人体内与之相关的一系列生化过程，下列叙述不正确的是（）A.若一个皮肤角质层细胞控制酶B合成的基因异常，不会导致白化病B.若一个胚胎干细胞控制酶D合成的基因异常，会导致黑尿病C.白化病和黑尿病说明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状D.图中代谢过程可以说明一个基因可影响多个性状，一个性状也可受多个基因控制C课堂练习2.人体中含有多种干细胞，如图表示人体干细胞分化为多种组织细胞的示意图。下列相关叙述不正确的是