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课件网) 第2节 基因表达与性状的关系(第1课时) 通过资料分析,建立基因控制性状的两种模型。 通过分析材料,认同细胞分化的实质是基因的选择性表达,阐明细胞调控基因表达的机制。 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。 浮在水面上的叶子是宽阔的五边形或者手掌形,而沉在水中的叶子则变成了细细的丝状叶。 一样 这两种叶形的差异,可能是由叶片所处的环境因素引起的。 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? 3.为什么相同的生物在不同的环境中会出现性状差异?基因、蛋白质、性状三者间究竟存在怎样的联系? 一、基因表达产物与性状的关系 圆粒豌豆 皱粒豌豆 编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶 蔗糖 淀粉 锁水强 饱满(圆粒) 基因序列被打乱 淀粉分支酶异常 淀粉 插入一段DNA序列 活性大大降低 (含量降低) 细胞失水 皱缩(皱粒) 实例1:豌豆的圆粒和皱粒 实例2:人的白化病 由于酪氨酸酶缺乏或功能减退引起的一种皮肤及附属器官黑色素缺乏或合成障碍的遗传性白斑病。 主要表现:畏光、毛发及皮肤呈白色。 酪氨酸酶基因 酪氨酸酶 酪氨酸 黑色素 正常 酪氨酸酶基因异常 酪氨酸酶 酪氨酸 黑色素(无) 白化病 实例2:人的白化病 基因通过控制____的合成来控制_____,进而控制生物体的性状。 控制酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸不能正常转化为_____ _____不能正常合成 缺乏黑色素,表现_____ 结论一: 酶 代谢过程 间接控制 酪氨酸酶 黑色素 白化病 基因 酶 代谢 过程 生物性状 控制 控制 控制 实例2:人的白化病 囊性纤维病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。 正常气管 囊性纤维化气管 气流大小 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 实例3:囊性纤维病 问题: 囊性纤维病形成的机制是什么? 编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基 编码CFTR蛋白的基因 第508位缺少苯丙氨酸 CFTR蛋白片段 CFTR蛋白结构异常 CFTR蛋白功能异常 囊性纤维化 生物性状 CFTR蛋白(转运蛋白)基因缺失了3个碱基 CFTR蛋白结构_____,导致功能_____ 患者支气管内黏液增多 黏液清除困难,细菌繁殖,肺部感染 基因 蛋白质结构 性状 异常 异常 基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 结论二: 基因 酶的合成 控制 生物的性状 间接控制 代谢过程 控制 (2)直接控制 基因 蛋白质的结构 控制 生物的性状 直接控制 (1)间接控制 例如:豌豆的圆粒和皱粒、白化病等 例如:囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等 小 结 酒精(乙醇) 乙醇脱氢酶 乙醛 乙醛脱氢酶 乙酸 (醋酸) CO2、H2O等 乙醇脱氢酶 相关基因 乙醛脱氢酶 相关基因 乙醛有毒,扩张血管 其他实例 酒精(乙醇) 乙醇脱氢酶 乙醛 乙醛脱氢酶 乙酸 (醋酸) CO2、H2O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 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! 问题: 那为什么酒量差的人好像训练后好像酒量提高了? 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,结果如下表所示。 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 + + + + + + + + + + + + - - - - - - 说明:“+”表示检测发现相应的分子,“-”表示检测未发现相应 ... ...