4.2 基因表达与性状的关系课件(共49张PPT) 2025-2026学年人教版（2019）高中生物学必修2

(课件网) 4.2 基因表达与性状的关系 问题探讨 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？ 这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。 2. 这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。 水毛茛 扁平叶，暴露在空气中 丝状叶，浸没在水中 一、基因表达产物与性状的关系 DNA RNA 蛋白质 转录 翻译 性状 体现 基因如何通过表达产物控制生物性状的？ 一、基因表达产物与性状的关系 实例1 豌豆种子圆粒与皱粒的原因 插入 淀粉分支酶基因 被打乱的淀粉分支酶基因 淀粉分支酶 淀粉升高，蔗糖下降 圆粒豌豆 吸水 淀粉分支酶异常，活性下降 淀粉下降，蔗糖升高 皱粒豌豆 失水 一、基因表达产物与性状的关系 实例2 白化病的原因 正常孩子 表达 白化病患者 酪氨酸酶基因 酪氨酸酶 催化 酪氨酸 黑色素 肤色正常 酪氨酸酶基因异常 导致 酪氨酸酶缺乏 受阻 酪氨酸 黑色素 白化病 一、基因表达产物与性状的关系 实例1 豌豆种子圆粒与皱粒的原因 实例2 白化病的成因 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 基因 酶 细胞代谢 生物性状 一、基因表达产物与性状的关系 实例3 囊性纤维化病的发病原因 囊性纤维化是北美白种人中常见的一种遗传病，患者支气管被异常的粘液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。 一、基因表达产物与性状的关系 实例3 囊性纤维化病的发病原因 编码CFTR蛋白基因 CFTR蛋白基因缺失了3个碱基 转录、翻译 CFTR蛋白片段 第508位缺少苯丙氨酸 空间结构发生变化 CFTR功能出现异常 囊性纤维化 一、基因表达产物与性状的关系 实例3 囊性纤维化病的发病原因 ATP 正常功能的CFTR功能 H2O 氯离子 稀薄的黏液 黏稠的分泌物不断积累 异常关闭的CFTR蛋白 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。 一、基因表达产物与性状的关系 实例4 镰刀型贫血症的发病原因 血红蛋白基因正常 GAG CTC GTG CAC 血红蛋白基因异常 血红蛋白正常 谷氨酸 缬氨酸 血红蛋白异常 红细胞正常 （圆饼状） 红细胞异常 （镰刀状） 一、基因表达产物与性状的关系 实例3 囊性纤维化病的发病原因 实例4 镰刀型贫血症的发病成因 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 基因 结构蛋白 细胞结构 生物性状 一、基因表达产物与性状的关系 思考 基因如何控制生物的性状？ 基因 性状 酶 控制代谢 蛋白质结构 直接途径 间接途径 二、基因的选择性表达与细胞分化 生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。 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？ 受精卵 上皮细胞 神经细胞 心肌细胞 红细胞 细胞分化 二、基因的选择性表达与细胞分化 分析不同类型细胞中DNA和RNA的检测结果 思考·讨论 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的分子。 1. 这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 3种基因转录的mRNA分别出现在3种细胞中，表明每种细胞只合成3种蛋白质中的一种。因此，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。 二、基因的选择性表达与细胞分化 分析不同类型细胞中DNA和RNA的检测结果 思考·讨论 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mR ... ...