人教版必修二4.2基因表达与性状的关系(共14张PPT)
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人教版(2019)生物必修2：4.2 基因表达与性状的关系 课件(共18张PPT)
基因型
酪__氨__酸__酶__不能正常合成 酪氨酸不能正常转化为_黑__色__素_
缺乏黑色素，表现_白__化__病__
酶
代谢 过程
表现型
结论1：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。 间接控制
➢例三：囊性纤维病的发病机理
CFTR（跨膜）基因缺失了3个碱基 CFTR蛋白结构_异__常__，导致功能_异__常__
思考
如何从基因控制性状的角
度解释这一对相对性状的形成？
编码淀粉分支酶
DNA中插入了一段外来DNA序列
的基因
基因型
引起
指导 合成
编码淀粉分支酶的基因异常
_淀__粉__分__支__酶 酶
促使
淀粉分支酶不能正常合成
合成淀粉 淀粉含量升__高
代谢 过程
不能合成淀粉 淀粉含量_低__
表现型
➢例二：白化病
控制酪氨酸酶的基因异常
三、表观遗传
1.上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？ 基因的表达受到抑制
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？ F1的碱基序列并没有变化，但DNA的甲基化修饰可以遗 传给后代 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？
生物的性状除了受___遗__传__物__质决定外， _环__境__条__件__也对生物的性状有一定的影响。
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状， 细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受 到调控的。细胞分化的实质是基因选择性表达的结 果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变 的情况下发生可遗传的性状改变。
新教材人教版高中生物必修二 4-2 基因表达与性状的关系 教学课件
第六页，共十九页。
基因表达产物与性状的关系
例3：分析囊性纤维化的症状形成的原因（P72），思考回答如下问题： 1. 囊性纤维化形成的原因是什么？ 2. 用文字和箭头总结基因、基因表达产物与性状之间的关系。
第七页，共十九页。
基因表达产物与性状的关系
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。
第四章 基因的表达
4.2基因表达与性状的关系
第一页，共十九页。
知识回顾
1. 基因表达包含转录和翻译两个过程，请从模板、原料、酶、产物、场所等
五个方面来比较转录和翻译过程。
项目
转录
翻译
模板
DNA的一条链
原料
4种核糖核苷酸
酶
RNA聚合酶
产物
单链RNA
场所
主要在细胞核
2. 密码子位于____m_R_N_A_，反密码子位于______tR_。NA
第八页，共十九页。
基因表达产物与性状的关系
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
输卵管细胞
+++
+
红细胞
+++
-
胰岛细胞
+++
-
珠蛋白mRNA
+ -
胰岛素 mRNA
+
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分. 3析种上细表胞，中小基组因相合同作，探但究m回RN答A如不下同。问题： 21.. 这分3析种表细中胞信中息合，成你的能蛋得白出质什有么差结论异？，如输卵管细据胞能合成卵清蛋白，不合成珠蛋白和胰岛素。 32..细这胞3种中基细因胞的中表合达成存的在蛋选白择质性种。类有什么差别？ 43.. 有3种，细AT胞P中合的成D酶N基A都因含细有胞卵呼清吸蛋酶白基基因因等、在珠所蛋有白细基胞因中和都胰表岛达素。基因，但只检测到其中一种基因的mRNA事实 5说. 管明家了基什因么：？在所以细胞都表达的基因；奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因。
基因表达产物与性状的关系
例3：分析囊性纤维化的症状形成的原因（P72），思考回答如下问题： 1. 囊性纤维化形成的原因是什么？ 2. 用文字和箭头总结基因、基因表达产物与性状之间的关系。
第七页，共十九页。
基因表达产物与性状的关系
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。
第四章 基因的表达
4.2基因表达与性状的关系
第一页，共十九页。
知识回顾
1. 基因表达包含转录和翻译两个过程，请从模板、原料、酶、产物、场所等
五个方面来比较转录和翻译过程。
项目
转录
翻译
模板
DNA的一条链
原料
4种核糖核苷酸
酶
RNA聚合酶
产物
单链RNA
场所
主要在细胞核
2. 密码子位于____m_R_N_A_，反密码子位于______tR_。NA
第八页，共十九页。
基因表达产物与性状的关系
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
输卵管细胞
+++
+
红细胞
+++
-
胰岛细胞
+++
-
珠蛋白mRNA
+ -
胰岛素 mRNA
+
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分. 3析种上细表胞，中小基组因相合同作，探但究m回RN答A如不下同。问题： 21.. 这分3析种表细中胞信中息合，成你的能蛋得白出质什有么差结论异？，如输卵管细据胞能合成卵清蛋白，不合成珠蛋白和胰岛素。 32..细这胞3种中基细因胞的中表合达成存的在蛋选白择质性种。类有什么差别？ 43.. 有3种，细AT胞P中合的成D酶N基A都因含细有胞卵呼清吸蛋酶白基基因因等、在珠所蛋有白细基胞因中和都胰表岛达素。基因，但只检测到其中一种基因的mRNA事实 5说. 管明家了基什因么：？在所以细胞都表达的基因；奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因。
人教版高一必修二第4章 第2节 基因表达与性状的关系课件(共20张PPT)
第2节 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？
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？
可能是由叶片所处的环境因素引起的。
生物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？
2.分析资料1，F1的花为什么与植物A的相似？在F2中，为什么有些植株的花与植株B 的相似？
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。因此，F1的花与植株A的相似。
F1自交后，F2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相似。
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？
说明，细胞中并不是所有的基因都表达，基因 的表达存在选择性。
细胞分化的本质：基因的选择性表达
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 直接影响性状。 思考•讨论 柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传 资料1 柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，其他方 面基本相同。
人教版高一必修二第4章 第2节 基因表达与性状的关系课件(共20 张PPT)
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。
1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？
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？
可能是由叶片所处的环境因素引起的。
生物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？
2.分析资料1，F1的花为什么与植物A的相似？在F2中，为什么有些植株的花与植株B 的相似？
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。因此，F1的花与植株A的相似。
F1自交后，F2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相似。
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？
说明，细胞中并不是所有的基因都表达，基因 的表达存在选择性。
细胞分化的本质：基因的选择性表达
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 直接影响性状。 思考•讨论 柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传 资料1 柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，其他方 面基本相同。
人教版高一必修二第4章 第2节 基因表达与性状的关系课件(共20 张PPT)
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。
4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物必修二PPT优秀课件
•
5．含蓄的内容能加以解说。语句的含 蓄，一 是作者 为了表 达的需 要或某 种目的 ，故意 不直接 表达想 表达的 内容， 而把它 隐含在 字里行 间；一 是运用 了象征 、双关 等修辞 格，采 用婉曲 的手法 来表达 自己的 思想、 观点、 看法。 对此类 材料， 不仅要 理解它 字面的 含意， 而且要 深入挖 掘其 所隐含 的信息 ，即能 用简洁 明白的 语言解 说材料 深层的 内涵。
基因通过控制蛋白质的结 构直接控制生物体的性状。
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版高中 生物必 修二P PT优秀 课件
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版高中 生物必 修二P PT优秀 课件
请构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图
基因
控制
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版高中 生物必 修二P PT优秀 课件
1.豌豆的圆粒与皱粒 2.人的白化病 3.囊性纤维病 4.镰刀型贫血症
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版高中 生物必 修二P PT优秀 课件
豌豆的圆粒与皱粒：
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
编码淀粉分支酶的基因正常
淀粉分支酶不能正常合成
淀粉分支酶正常合成
人的白化病
控制酶形成的基因异常
控制酶形成的基因正常
酪氨酸酶不能正常合成
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸不能正常转化为黑色素 酪氨酸能正常转化为黑色素
缺乏黑色素而表现为白化病
表现正常
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版高中 生物必 修二P PT优秀 课件
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版高中 生物必 修二P PT优秀 课件
2020-2021学年高一生物人教版必修二4.2 基因表达与性状的关系课件
B 可得出的是( )
A．一种物质的合成只受一个基因的控制 B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达 D．若基因③不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸
神经细胞 纤维原细胞
红细胞
同一个体的 不同的体细胞所 含基因相同吗？
骨细胞
平滑肌细胞
相同
横纹肌细胞
脂肪细胞
为什么形态、 结构和功能却 不相同？
提出假说
果蝇幼虫正常的培养温度为25℃，将刚孵化的残 翅果蝇幼虫放在31℃的环境中培养，得到了一些翅长 接近正常的果蝇成虫，这些翅长接近正常的果蝇在正 常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。
假说：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。
正常
性状
异常的 酪氨酸酶基因
酪氨酸酶不能合成
酪氨酸不能转 化为黑色素
白化病
实例三、囊性纤维化
囊性纤维病患者支气管被异常的黏液堵塞，常于幼 年时死于肺部感染
正常气管
囊性纤维化气管
实例三、囊性纤维化
囊性纤维病患者CFTR蛋白（一种转运蛋白）异常
实例三、囊性纤维化
CFTR蛋白基因缺失3个碱基
蛋白质缺少苯丙氨酸 蛋白质空间结构发生变化
实例四、人镰刀型细胞贫血症
控制血红蛋白形成基因的一个碱基 发生变化（碱基替换）
血红蛋白的结构发生变化
红细胞呈镰刀状 红细胞容易破裂，患溶血性贫血
基因
控制
蛋白质 结构
控制
性状
人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链 第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的
A 谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是
A．一种物质的合成只受一个基因的控制 B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达 D．若基因③不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸
神经细胞 纤维原细胞
红细胞
同一个体的 不同的体细胞所 含基因相同吗？
骨细胞
平滑肌细胞
相同
横纹肌细胞
脂肪细胞
为什么形态、 结构和功能却 不相同？
提出假说
果蝇幼虫正常的培养温度为25℃，将刚孵化的残 翅果蝇幼虫放在31℃的环境中培养，得到了一些翅长 接近正常的果蝇成虫，这些翅长接近正常的果蝇在正 常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。
假说：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。
正常
性状
异常的 酪氨酸酶基因
酪氨酸酶不能合成
酪氨酸不能转 化为黑色素
白化病
实例三、囊性纤维化
囊性纤维病患者支气管被异常的黏液堵塞，常于幼 年时死于肺部感染
正常气管
囊性纤维化气管
实例三、囊性纤维化
囊性纤维病患者CFTR蛋白（一种转运蛋白）异常
实例三、囊性纤维化
CFTR蛋白基因缺失3个碱基
蛋白质缺少苯丙氨酸 蛋白质空间结构发生变化
实例四、人镰刀型细胞贫血症
控制血红蛋白形成基因的一个碱基 发生变化（碱基替换）
血红蛋白的结构发生变化
红细胞呈镰刀状 红细胞容易破裂，患溶血性贫血
基因
控制
蛋白质 结构
控制
性状
人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链 第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的
A 谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是
第4章 第2节 《基因表达与性状的关系》课件ppt
自我检测 1.判断下列有关基因表达与性状的关系的叙述是否正确。 (1)基因与性状的关系是一对一的线性关系。( × ) (2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响。( √ ) (3)在一个细胞中所含的基因都一定表达。( × ) (4)基因的选择性表达与基因表达的调控有关。( √ ) (5)表观遗传现象比较少见,不能普遍存在于生物体整个生命活动过程中。 ( ×)
答案 C 解析 同一个体体细胞中所含基因一般相同,A项错误;苯丙酮尿症患者可以 从外界摄取酪氨酸,酪氨酸在酶2的催化作用下转变成黑色素,因此苯丙酮 尿症的患者不一定患白化病,B项错误;人体衰老时,酶2活性降低,酪氨酸转 化成黑色素的效率变低,导致老年人的头发变白,C项正确;基因①②的功能 说明基因通过控制酶的合成从而控制生物的性状,基因③的功能说明基因 通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,D项错误。
3.人的胰岛素和胰岛素酶的主要成分都是蛋白质,但合成这两种蛋白质的 细胞的功能却完全不同,其根本原因是( ) A.遗传信息不同 B.遗传信息的执行情况不同 C.组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同 D.细胞器的数量不同 答案 B 解析 题干中两种细胞均来自同一受精卵,其核遗传物质是相同的,之所以 表现出不同的功能,是因为基因的选择性表达,即遗传信息的执行情况不同。
(3)资料2中,F1小鼠基因型是Avya,小鼠毛色为什么不是黄色而是表现出介 于黄色和黑色之间的一系列过渡类型? 提示 因为小鼠的Avy基因的前端有一段特殊的碱基序列,该序列有多个可 发生甲基化的位点,当该序列发生甲基化后Avy基因表达受抑制,并且甲基 化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显,小鼠的毛色就越深。 (4)资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点?你对基因和性状的关系有 什么新的认识? 提示 控制柳穿鱼花形态的基因和控制小鼠毛色的基因的碱基序列都没有 发生改变,但是某些碱基发生了甲基化,从而影响了基因的表达。虽然甲基 化的基因的碱基序列没有改变,但基因的表达和表型会发生可遗传变化。
4.2基因表达与性状的关系 (教学课件)-高一生物人教版必修二
一个性状可以受多个基因的影响
资料2 资料3
结论：
我国科学家发现水稻中的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。
一个基因可以影响多个性状
同一株水毛茛，浸在水中的叶与裸露在空气中的叶形态不同 环境因素可以影响性状
基因和性状的关系并不是简单的一一对应的关系，一个性 状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性 状。基因和环境相互作用共同决定生物的表型。
基因、蛋白质与性状的关系
基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之 间存在复杂的相互作用，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。
本章思维导图
基因的表达
选择性 表达
主要表现为
基因指导蛋白质的合成
基因
转录
翻译
细胞分化 控制酶的合成
控制蛋白质的结构 表观遗传
复制
DNA
转录 逆转录
基因表达与性状的关系
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内 的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。表 达调控导致基因选择性表达，即细胞分化而这种调控可以 通过表观遗传实现。表观遗传能够使生物体在基因的碱基 序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
四、基因、性状与环境的关系
资料1
人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一 定作用。
三、表观遗传
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。
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化、 磷酸化等修饰也会影响基因的表达。
工蜂
表观遗传形成的原因
亲本
环境
遗传
诱发
DNA甲基化等 表观遗传修饰
资料2 资料3
结论：
我国科学家发现水稻中的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。
一个基因可以影响多个性状
同一株水毛茛，浸在水中的叶与裸露在空气中的叶形态不同 环境因素可以影响性状
基因和性状的关系并不是简单的一一对应的关系，一个性 状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性 状。基因和环境相互作用共同决定生物的表型。
基因、蛋白质与性状的关系
基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之 间存在复杂的相互作用，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。
本章思维导图
基因的表达
选择性 表达
主要表现为
基因指导蛋白质的合成
基因
转录
翻译
细胞分化 控制酶的合成
控制蛋白质的结构 表观遗传
复制
DNA
转录 逆转录
基因表达与性状的关系
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内 的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。表 达调控导致基因选择性表达，即细胞分化而这种调控可以 通过表观遗传实现。表观遗传能够使生物体在基因的碱基 序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
四、基因、性状与环境的关系
资料1
人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一 定作用。
三、表观遗传
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。
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化、 磷酸化等修饰也会影响基因的表达。
工蜂
表观遗传形成的原因
亲本
环境
遗传
诱发
DNA甲基化等 表观遗传修饰
生物人教版(2019)必修2 4.2基因表达与性状的关系(共30张ppt)
皱粒豌豆
一、基因表达产物与性状的关系
合作探究一：请同学们自主阅读教材P71-72，小组合作思考讨论完成问题。
1.分析两个人两种疾病（白化病、囊性纤维化）的发病机理 ？ 2.用文字和箭头总结基因、酶（表达产物）与性状之间的关系。
弟弟
哥哥
一、基因表达产物与性状的关系
【例2】白化病
编码酪氨酸酶的基因异常
生物性状
直接作用
生物性状
所有的基因都表达吗？
二、基因的选择性表达与细胞分化
警方证据材料：在两犯罪嫌疑人的皮肤细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛 细胞这三种细胞中的DNA和mRNA检测结果中，办案人员发现了一些问题。 结果如下表所示：
检测的三种细 波形蛋白基因、珠蛋
胞
白基因、胰岛素基因
皮肤细胞
+++
波形蛋白 mRNA
CFTR蛋白转运_氯__离__子__的 功能异常
蛋白质 结构
蛋白质 功能
编码CFTR蛋白的基因
支气管黏液增多，管腔受阻， 细菌在肺部大量繁殖，肺功能
性状表现
结论二：
严重受损
基因还能通过控制_蛋__白__质___的__结__构__来_直__接__控制生物体的性状
小结
基因
蛋白质
酶 结构蛋白
间接作用
细胞代谢
含有A的基因序列中没有-CH3，通过查阅资料发现甲基化会抑制DNA的转录过程。即A-CH3a基因型中A不表达，所
以导致即使是Aa仍患病。
三、表观遗传 资料2 柳穿鱼花的形态结构遗传
Lcyc基因正常 Lcyc基因在 开花时表达
植株A
两株柳穿鱼体 内Lcyc基因的 序列相同
调控基因是否表达 调控基因表达多少
4.2 基因的表达与性状的关系 人教版()高中生物必修二课件 (共31张PPT)
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸酶不能合成
酪氨酸转为黑色素 酪氨酸不能转为黑色素
表现正常
缺乏黑色素,白化病
结论1：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。 间接控制
白化病海豚
这只海豚有着一双微红的眼睛，粉红色 的皮肤非白常光滑。事后据专家介绍，海 豚的皮肤化呈现粉色，其实是一种白化病 的结果。病当然，这种变种海豚在自然界 中十分罕袋见，比起其它海豚来，它体型 较小。 鼠
优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费 课件4.2 基因的表达与性状的关系 人教版（2019）高中生物必修二课 件 (共31张PPT)
优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费 课件4.2 基因的表达与性状的关系 人教版（2019）高中生物必修二课 件 (共31张PPT)
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状， 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;基因还能通过控制蛋白质的结 构而直接控制生物体的性状。
我们从父母那里继承的 DNA 序列，在短暂而又漫长的 人生中，几乎不会变化，而DNA 之外的信息却随时随地在 变化着。
简单来讲，表观遗传（Epigenetics）就是不依赖于 DNA 序列的遗传，它包括3 个各自独立又相互关联的方面： DNA 甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA 的调控。例如，同 卵双胞胎尽管有相同的 DNA 序列，但他们总会存在这样或 那样的不同。正是由于表观遗传现象的存在，世界才变得 更加多元和精彩。
➢资料2：实验小鼠的毛色
某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控 制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因， 表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色 体毛的小鼠杂交，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。研究表明，Avy基因的表达受甲基化的抑制， 甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制就越明显， 小鼠体毛的颜色就越深。
4.2 基因表达与性状的关系课件高一下学期生物人教版(2019)必修2
第四章 基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系
“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，
叶徒相似，其实味不同。所以然者何？水土 异也。”(右图)像这种随环境不同，生物性 状发生改变的例子非常普遍。北极附近生活 着一种雷鸟，它们四季换羽，羽色多变，春 夏季为灰褐色，秋季为黄栗色，冬季则为雪 白色，在不同季节始终与环境保持一致。可 见遗传信息对生物性状的控制，存在着复杂 的调控机制。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 三者间究竟有怎样的关系？
细胞分化的本质就是基因的_选__择__性__表__达__
基因的选择性表达与细胞分化
Selective gene expression and cell differentiation
科学家研究发现，细胞中的基因有些表达，有些不表达。 在不同类型的细胞中，表达的基因大致可以分为两类：一类 是在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细 胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶 基因； 另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清 蛋白基因、胰岛素基因。细胞分化的本质就是基因的选择性 表达。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。(教材P72)
表观遗传
Epigenetics
持续获得
蜂王浆
蜂
王
工 蜂
基因组成相同的同卵双胞胎；一个蜂群中，蜂王和工蜂形态、结构、生 理和行为等方面截然不同。
表观遗传
Epigenetics
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也 会影响基因的表达。（教材P74，相关信息）
H3 组蛋白修饰与染色质活性的关系
（图1)。由于缺乏黑色素的保护，患者皮肤对光线高度敏感，日晒后易发生晒斑和
第2节 基因表达与性状的关系
“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，
叶徒相似，其实味不同。所以然者何？水土 异也。”(右图)像这种随环境不同，生物性 状发生改变的例子非常普遍。北极附近生活 着一种雷鸟，它们四季换羽，羽色多变，春 夏季为灰褐色，秋季为黄栗色，冬季则为雪 白色，在不同季节始终与环境保持一致。可 见遗传信息对生物性状的控制，存在着复杂 的调控机制。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 三者间究竟有怎样的关系？
细胞分化的本质就是基因的_选__择__性__表__达__
基因的选择性表达与细胞分化
Selective gene expression and cell differentiation
科学家研究发现，细胞中的基因有些表达，有些不表达。 在不同类型的细胞中，表达的基因大致可以分为两类：一类 是在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细 胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶 基因； 另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清 蛋白基因、胰岛素基因。细胞分化的本质就是基因的选择性 表达。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。(教材P72)
表观遗传
Epigenetics
持续获得
蜂王浆
蜂
王
工 蜂
基因组成相同的同卵双胞胎；一个蜂群中，蜂王和工蜂形态、结构、生 理和行为等方面截然不同。
表观遗传
Epigenetics
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也 会影响基因的表达。（教材P74，相关信息）
H3 组蛋白修饰与染色质活性的关系
（图1)。由于缺乏黑色素的保护，患者皮肤对光线高度敏感，日晒后易发生晒斑和
4.2基因表达与性状的关系-表观遗传 (课件)-高一生物人教版必修二
然而，越来越多的证据告诉我们，即使基因序列不变，后代的性状也可能 会因父母的习惯而改变。比如，经历大饥荒的母亲生下出现精神问题概率高的 孩子；大吃大喝的祖辈带来患糖尿病概率高的孩子；抽烟的父亲拥有体重超标 概率高的孩子；是这些孩子的基因改变了吗？他们的序列改变了吗？我们发现 没有，是因为母亲父亲和祖辈的行为会在他们的基因上留下印迹，比如我们上 述介绍的甲基化痕迹，可以传给后代，造成影响。
表观遗传
插入序列
ꝾꝾꝾ
插入序列
ꝾꝾꝾꝾ Ꝿ插入序列
持续性表达
A基因
表达被部分抑制
AXY未被甲基化
A基因
AXY部分甲基化
关闭表达
A基因
AXY完全甲基化
黄色毛发
带状或中 间色毛发
黑棕色毛发
表观遗传 ：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。
。
我们已经知道，经典遗传学里，那一个个特定顺序的碱基序列就是决定你 我表现型的终极密码-基因。外界环境和生活习惯，即使会改变我们的表现型， 但是也难以对我们的后代造成影响（这是传统遗传学，传统分子生物学告诉我 们的）。因为，我们确信，基因的序列才能决定遗传。
遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中。
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会 影响基因的表达。
谢谢聆听
表观遗传
资料一 柳穿鱼花的形态结构遗传
P
×
F1
两侧对称型
辐射对称
型
两种植株中Lcyc基因序列一致；
两侧对称型植株的Lcyc基因在开花时表达；
辐射对称型植株的Lcyc基因在开花时不表达；
(Lcyc基因被高度甲基化)
F2
34株
表观遗传
插入序列
ꝾꝾꝾ
插入序列
ꝾꝾꝾꝾ Ꝿ插入序列
持续性表达
A基因
表达被部分抑制
AXY未被甲基化
A基因
AXY部分甲基化
关闭表达
A基因
AXY完全甲基化
黄色毛发
带状或中 间色毛发
黑棕色毛发
表观遗传 ：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。
。
我们已经知道，经典遗传学里，那一个个特定顺序的碱基序列就是决定你 我表现型的终极密码-基因。外界环境和生活习惯，即使会改变我们的表现型， 但是也难以对我们的后代造成影响（这是传统遗传学，传统分子生物学告诉我 们的）。因为，我们确信，基因的序列才能决定遗传。
遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中。
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会 影响基因的表达。
谢谢聆听
表观遗传
资料一 柳穿鱼花的形态结构遗传
P
×
F1
两侧对称型
辐射对称
型
两种植株中Lcyc基因序列一致；
两侧对称型植株的Lcyc基因在开花时表达；
辐射对称型植株的Lcyc基因在开花时不表达；
(Lcyc基因被高度甲基化)
F2
34株
4.2基因表达与性状的关系课件高一下学期生物人教版必修2(2)
包括父母的精神生活、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。
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。细胞内的基因表达与否以及表达水平的高 低都是受到调控的。
细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不 变的情况下，发生可遗传的性状改变。
四、基因与性状的关系
思维训练：提出假说
正常培养温度25℃下刚 31℃培养 孵化的残翅果蝇幼虫
翅长接近正 常的果蝇
25℃下培养 它们产生的后代
残翅果蝇
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。
提出假说：（1）翅的发育需要经过酶催化的反应 （2）酶是在基因指导下合成的 （3）酶的活性受温度、pH等条件影响。
核糖体蛋白基因 ATP合成酶基因
奢侈基因
卵清蛋白基因 胰岛素基因
基因的选择性表达 与基因表达的调控有关
DNA、tRNA、rRNA 细胞的数目
不变
mRNA、蛋白质的种类 细胞的形态、结构和功能
变
细胞分化
生物体形成多种性状
当堂检测
D 1．下图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知( )
A．基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中 B．图中①过程需要RNA聚合酶的催化，②过程不需要tRNA的协助
蛋白质
生物性状
直接控制
细胞结构
小结：基因的表达产物与性状的关系
1.间接控制途径 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 例如：豌豆的圆粒和皱粒、白化病等
2.直接控制途径 基因还能通过控制_蛋__白__质__的__结__构__来_直__接__控制生物体的性状 例如：囊性纤维化、镰刀型细胞贫血症等
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。细胞内的基因表达与否以及表达水平的高 低都是受到调控的。
细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不 变的情况下，发生可遗传的性状改变。
四、基因与性状的关系
思维训练：提出假说
正常培养温度25℃下刚 31℃培养 孵化的残翅果蝇幼虫
翅长接近正 常的果蝇
25℃下培养 它们产生的后代
残翅果蝇
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。
提出假说：（1）翅的发育需要经过酶催化的反应 （2）酶是在基因指导下合成的 （3）酶的活性受温度、pH等条件影响。
核糖体蛋白基因 ATP合成酶基因
奢侈基因
卵清蛋白基因 胰岛素基因
基因的选择性表达 与基因表达的调控有关
DNA、tRNA、rRNA 细胞的数目
不变
mRNA、蛋白质的种类 细胞的形态、结构和功能
变
细胞分化
生物体形成多种性状
当堂检测
D 1．下图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知( )
A．基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中 B．图中①过程需要RNA聚合酶的催化，②过程不需要tRNA的协助
蛋白质
生物性状
直接控制
细胞结构
小结：基因的表达产物与性状的关系
1.间接控制途径 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 例如：豌豆的圆粒和皱粒、白化病等
2.直接控制途径 基因还能通过控制_蛋__白__质__的__结__构__来_直__接__控制生物体的性状 例如：囊性纤维化、镰刀型细胞贫血症等
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例4：同一株水毛茛，裸露在空气中的叶为宽形叶，浸在水中的叶为窄 形叶，对此说法正确的是（ C ） A．水上部分只含有控制形成宽形叶的基因 B．基因型相同，表现型一定相同 C．基因对性状的控制受到环境的影响 D．表现型相同，则基因型一定相同
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四、基因与性状的关系
阅读教材P74判断下列说法的正误。
（1）基因与性状的关系不是一对一的关系，可能是一个基因控制多个性
√ 状，也可能是多个基因控制一个性状。（ ） × （2）生物的性状是由基因决定的，与外界环境无关。（ ）
（3）同种生物的基因型相同，那么它控制的表型（性状）也是相同的。
（×） √ （4）生物性状是由基因型和环境共同控制的。（ ）
基因：
CFTR蛋白基因
CFTR蛋白基因异常
蛋白质： CFTR蛋白结构正常
CFTR蛋白结构异常
结果：
氯离子转运正常
氯离子转运异常
性状：
正常健康
患囊性纤维病
结论： 基因通过蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
一、基因表达产物与性状的关系
小结：基因控制性状的两种方式 1、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。 白化病、皱粒豌豆 2、基因通过蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 囊性纤维病、镰状细胞贫血
二、基因的选择性表达的与细胞分化
阅读教材P72完成下表格
类型
所有细胞都表达 某类细胞 特异性表达
合成蛋白质的类型 维持细胞基本生 命活动所必需的
不是维持细胞基本 生命活动所必需的
细胞分化的本质：基因的选择性表达
举例
核糖体蛋白基因
ATP合成酶基因 卵清蛋白基因
胰岛素基因
例2：列有关细胞分化的说法，错误的是（ C ） A.细胞分化的结果形成了形态各异的细胞，但核遗传物质没有发生改变 B.细胞分化的实质是基因的选择性表达，但不同细胞可能含有相同的 mRNA C.细胞分化后含有的不可能含有相同的mRNA D.人体所有的细胞中可能含有相同的mRNA
三、表观遗传
1、定义：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。 2、比较表观遗传与基因控制生物性状遗传
项目 控制性状方式
碱基序列 显隐性
表观遗传 甲基化等影响基因表达
不变 隐性 可以
基因控制的遗传 是否含有相应的基因
改变 显性或隐性
例3：某花卉花的形态不同与A基因的表达 有关，植株甲的A基因能正常表达花瓣为 2片，植株乙的A基因高度甲基化不能正常 表达花瓣为1片。现有纯合的植株甲和乙先 杂交得到F1然后自交得到F2，下列说法正 确的是（ C ） A.F1中花瓣均为1片 B.F2中花瓣均为2片 C.F2中花瓣有2片和1片，且花瓣2片的数目较多 D.F1与植株甲进行杂交，子代花瓣既有1片也有2片。
某种猫的体色的基因位于X染色体上：XB（黑色）和XO（黄 色），雄猫只有黄色和黑色，而雌猫有黄色、黑色和黄黑相间， 这是为什么呢？
第2节 基因表达与性状的关系
学习目标
1.结合实例概述生物的性状是由蛋白质决定的（生命观念） 2.通过分析不同类型细胞中DNA和RNA的检测结果概述细胞分化的本 质是基因选择性表达的结果。（科学探究） 3.结合实例理解某些基因序列不变但表现型改变的表观遗传现象。 （科学思维）
一、基因表达产物与性状的关系
阅读教材P71完成下面内容
基因：
淀粉分支酶基因
淀粉分支酶基因异常
酶：
淀粉分支酶正常
淀粉分支酶异常
结果：
淀粉含量高
淀粉含量低
性状：
圆粒豌豆
皱粒豌豆
结论： 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。
一、基因表达产物与性状的关系
阅读教材P71-72完成下面内容
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课堂小结
1、基因控制生物性状的两条途径 （1）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。 （2）基__因__通__过__蛋__白__质__的__结__构__直__接__控__制__生__物__体__的__性__状__。_____________ 2、细胞分化的本质:__基__因__的__选__择__性__表__达____________________ 3、表观遗传不变的是：_碱__基__序__列___变化的是：_表__型_______ 4、基因与性状的关系 （1）数量关系___不__是__简__单__的__一__对__一__关__系__________________ （2）相互关系___表__型__（__性__状__）__=_基__因__型__+_环__境________________
例1：下图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述不正确的是( D )
A．图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体 B．镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因发生了改变 C．人体衰老引起白发增多的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降 D．该图反映了基因对性状的控制是通过控制酶的合成，进而控制代谢活 动来进行的