资源描述
单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,成绩是逼出来的！,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,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？,2.,这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？,提示：两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。,提示：这两种叶形的差异可能是由于叶片所处的环境引起的。,问题探讨 同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水,我们已经知道生物体的性状是由基因控制的。那么基因是如何控制性状的呢？上面,“,问题探讨,”,的内容又在提示我们，基因和性状不一定是一一对应的关系。这又是怎么回事呢？,我们已经知道生物体的性状是由基因控制的。那么基,第,2,节 基因表达与性状的关系,教学目标,1.,举例说明基因通过控制酶的合成和蛋白质的结构控制生物体的性状。,2.,说明细胞分化是基因选择表达的结果。,3.,概述生物体的表观遗传现象。,教学重点,1.,基因表达与性状的关系。,2.,细胞分化的本质是基因的选择性表达,3.,表观遗传现象,难点,表观遗传现象,第2节 基因表达与性状的关系教学目标教学重点,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？,第,2,节 基因表达与性状的关系,本节聚焦第2节 基因表达与性状的关系,一、基因表达产物与性状的关系,实例一：豌豆的圆粒和皱粒,基因控制生物的性状，基因又指导蛋白质的合成，那么基因、蛋白质与性状之间是什么关系呢？,一、基因表达产物与性状的关系实例一：豌豆的圆粒和皱粒,实例一：豌豆的圆粒和皱粒,编码淀粉分支酶的基因正常,淀粉分支酶正常合成,淀粉含量高，而蔗糖含量低,淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（,性状：圆粒,）,DNA,中插入了一段,外来的,DNA,序列,，打乱了编码,淀粉分支酶的基因,淀粉分支酶,不能正常合成,淀粉含量低，蔗糖含量高,淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（,性状：皱粒,）,一、基因表达产物与性状的关系,基因,酶,代谢过程,性状,实例一：豌豆的圆粒和皱粒编码淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正,实例二、白化病,控制酪氨酸酶的,基因,正常,酪氨酸酶,正常合成,表现正常,酪氨酸能转化为黑色素,控制酪氨酸酶的,基因异常,酪氨酸酶不能,正常合成,表现为白化病,酪氨酸不能转化为黑色素,基因,酶,代谢过程,性状,一、基因表达产物与性状的关系,实例二、白化病控制酪氨酸酶的基因正常酪氨酸酶正常合成表现正常,囊性纤维病是北美白种人中常见的一种遗传病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。,实例三、囊性纤维病,一、基因表达产物与性状的关系,囊性纤维病是北美白种人中常见的一种遗传病，患者,CFTR,基因缺失了,3,个碱基,CFTR,蛋白结构异常，导致功能异常,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,实例三、囊性纤维病,一、基因表达产物与性状的关系,CFTR基因缺失了3个碱基CFTR蛋白结构异常，导致功能异常,控制血红蛋白的基因,中一个碱基对变化,血红蛋白结构发生变化,红细胞呈镰刀状,控制血红蛋白,的基因正常,血红蛋白结构正常,正常红细胞,实例四、镰刀状贫血症,基因,蛋白质结构,性状,一、基因表达产物与性状的关系,控制血红蛋白的基因血红蛋白结构发生变化红细胞呈镰刀状控制血红,基因蛋白质的结构 性状,基因酶代谢过程 性状,一、基因表达产物与性状的关系,由实例一和二，可知：,由实例三和四，可知：,1.,基因对生物性状的间接控制,2.,基因对生物性状的直接控制,生物体的性状虽然,在形式上千差万别,，但本质上都与蛋白质有关。,为什么？,基因蛋白质的结构 性状基因酶代谢过程 性状一、基因,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？,这三位有名的人，他们的基因相似度达到了,99.99%,。但是他们的相貌差距巨大，为什么呢？,二、基因的选择性表达与细胞分化 生物体多种性状的,分析不同类型细胞中,DNA,和,mRNA,的检测结果,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，对着三种细胞中的,DNA,和,mRNA,进行了检测，结果如下：,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。,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mRNA的检测结果 科,分析不同类型细胞中,DNA,和,mRNA,的检测结果,讨论,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？,3.3,种细胞中有表达情况相同的基因吗？说明理由。,4.,请根据基因在不同类型细胞中的表达情况，尝试对基因进行分类，并对基因种类进行,“,命名,”,。,5.,造成同一生物体不同类型的细胞的形态、结构和功能差异的原因是什么？,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mRNA的检测结果讨论二、基因的选,分析不同类型细胞中,DNA,和,mRNA,的检测结果,讨论,1.,这,3,种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？,二、基因的选择性表达与细胞分化,提示：,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。如输卵管细胞只合成卵清蛋白，红细胞只合成珠蛋白，胰岛素细胞只合成胰岛素。,分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 讨论二、,分析不同类型细胞中,DNA,和,mRNA,的检测结果,讨论,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？,3.,3,种细胞中有表达情况相同的基因吗？说明理由。,二、基因的选择性表达与细胞分化,提示：有，核糖体蛋白基因、,ATP,合成酶基因、细胞呼吸酶基因等在所有细胞中都表达。,提示：这一事实说明，细胞中并不是所有的基因都能得到表达，基因的表达存在选择性。,分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 讨论二、基,分析不同类型细胞中,DNA,和,mRNA,的检测结果,讨论,4.,请根据基因在不同类型细胞中的表达情况，尝试对基因进行分类，并对基因种类进行,“,命名,”,。,二、基因的选择性表达与细胞分化,提示：细胞中表达的基因包括两种类型：一类是在所有细胞中都能得到持续、稳定表达的基因，如核糖体蛋白基因、,RNA,聚合酶基因、,ATP,合成酶基因、细胞呼吸酶基因等，这类基因表达的蛋白质是细胞生活所必需的，称为,管家基因,；另一类是使细胞在形态、结构和功能上产生稳定差异的特异性表达的基因，也就是选择性表达的基因，称为,奢侈基因,，如卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因等。,分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 讨论二、,分析不同类型细胞中,DNA,和,mRNA,的检测结果,讨论,5.,造成同一生物体不同类型的细胞的形态、结构和功能差异的原因是什么？,二、基因的选择性表达与细胞分化,提示：每种类型的细胞只表达一部分基因，即基因表达的差异产生了不同类型的细胞。,分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 讨论二、,科学家研究发现,1.,在细胞中的基因有些表达，有些不表达。,2.,在不同类型的细胞中，表达的基因大致可分为两类：,一类为：管家基因；另一类为：奢侈基因。,3.,细胞分化的本质就是基因的选择性表达。,4.,基因的选择性表达与,基因表达的调控,有关。,二、基因的选择性表达与细胞分化,如何调控？,科学家研究发现1.在细胞中的基因有些表达，有些不表达。,三、表观遗传,基因什么时候表达、在哪种细胞中表达以及表达水平的高低都是受到调控的，这种调控会直接影响性状。,如何调控？,三、表观遗传 基因什么时候表达、在哪种细胞中表达,讨论,1.,上述资料中，柳穿鱼和小鼠现在改变的原因是什么？,提示：在花型不同的柳穿鱼植株中，,Lcyc,基因相同，但该基因的表达存在差异，开辐射对称花的植株,B,，,Lcyc,基因被高度甲基化，因此不表达。小鼠毛色改变的基因是,A,vy,基因的甲基化程度不同，导致该基因的表达受到抑制的程度不同，进而影响性状。,发生在基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。,三、表观遗传,讨论提示：在花型不同的柳穿鱼植株中，Lcyc基因相同,讨论,2.,分析资料,1,，,F,1,的花为什么与植株,A,的相似？在,F,2,中，为什么有些植株的花与植株,B,的相似？,提示：,F,1,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,基因由于部分碱基甲基化，基因表达受到抑制，表现为隐性。因此，同时含有这两个基因的,F,1,中，,F,1,的花与植株,A,的相似。,F,1,自交后，,F,2,中有少部分植株含有两个来自植株,B,的,Lcyc,基因，由于该基因的部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，因此，这部分植株的花与植株,B,的相似。,三、表观遗传,人教版必修,2 4-2,基因表达与性状的关系,(,共,41,张,PPT),人教版必修,2 4-2,基因表达与性状的关系,(,共,41,张,PPT),讨论提示：F1植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因。,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？,提示：资料,1,和资料,2,展示的遗传现象都表现为基因的碱基序列保持不变，但基因的表达受到抑制，因此性状发生改变，而且这种改变可以遗传。,基因的碱基序列相同，性状可能不同，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
展开阅读全文