(新教材)高中生物《基因表达与性状的关系》ppt课件人教版1
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基因表达与性状的关系人教高中生物必修二公开课PPT(23张)
基因表达与性状的关系人教高中生物 必修二 教学PPT -(23页 )-PPT 执教课 件【推 荐】
一般来说，性状是基因和 环境共同作用的结果
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三、表观遗传（P74） 基因表达与性状的关系人教高中生物必修二教学PPT-(23页)-PPT执教课件【推荐】
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4.2 基因的表达与性状的关系
一、基因表达产物与性状的关系
基因与蛋白质有何关系？ 基因指导蛋白质的合成
基因与性状有何关系？
基因控制性状
蛋白质与性状有何关系？ 蛋白质是生命活动的主要承担者
一、基因表达产物与性状的关系（P71）
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一、基因表达产物与性状的关系（P71）
编码酪氨酸酶的基因基因异常
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，表现为白化病
结论1：基因通过控制 酶的合成 进而控制生物体的性状
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三、表观遗传（P73）
4.2 基因表达与性状的关系 人教版(2019)高中生物必修二课件(共32张PPT)
二、基因选择性表达与细胞分化（教材72页）
1. 这三种细胞合成的蛋白质种类不完全相同 虽有些蛋白质在所有细胞中均合成，但也有一些特定蛋白质只在特定 细胞中合成
2. 细胞中并不是所有基因都表达，基因表达存在选择性
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.推测这三种细胞是否能检测到相同的mRNA,如果能，会是什么基因的mRNA?
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。
基因的表达水平直接影响生物的性状。
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。
柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因 的表达直接相关。
植株A和B体内Lcyc基因的序列 相同，只是植株A的Lcyc基因 在开花时表达，植株B的Lcyc 基因不表达。
次要的在线 粒体/叶绿体
细胞质遗传
生物的遗传
补充：细胞质基因
线__粒__体__和_叶__绿_体__中的基因称为细胞质基因。
功能：控制一些蛋白质的合成，线粒体DNA缺陷会引起遗传病。
特点： 1、DNA分子半自主性复制；
2、不符合孟德尔遗传定律
母系遗传：只能通过母亲遗传给后代，后代
表现与母本相同。
１
２
Avy为显—黄色体毛，a为隐—黑色体毛。
纯种黄色体毛的小鼠（AvyAvy）与纯种黑色 体毛的小鼠（aa）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，在Avy基因的前端(或称 “上游”)有一段特殊的碱基序列决定着该 基因的表达水平，这段碱基序列具有多个 可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位 点没有甲基化时，Avy基因正常表达，小鼠 表现为黄色；当这些位点甲基化后，Avy基 因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲 基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑 制越明显，小鼠体毛的颜色就越深。
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。
4.2基因表达与性状的关系(共39张PPT).ppt
A 基因可通过控制酶的合成直接控制生物体的性状 B 基因与生物性状之间不存在简单的线性关系 C 基因与多种因素相互作用精细地调控生物的性状 D DNA上的片段均能直接或间接地控制生物的性状
02 / 基因的选择性表达与细胞分化
1 这个过程我们称为什么？细胞分化 2 这些细胞的基因是否相同？相同 3 这些不同类型细胞的结构和功能都
人教版必修二 《遗传与进化》第四章 基因的表达 第二节
基因表达与性 状的关系
新课导入
“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。
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？
基因 酶的合成 代谢过程 生物性状
控制酪氨酸酶的基因异常 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
畏光
毛发及皮 肤呈白色
白化病患者
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
基因 控制 酶的合成 控制 代谢过程 间接 生物性状 控制
【实例3】囊性纤维化的发病机理
卵清蛋白基因、 珠蛋白基因、胰
卵清蛋白
岛素基因
mRNA
+++
+
+++
-
+++
-
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。
检测的3种 细胞
输卵管细胞 红细胞
02 / 基因的选择性表达与细胞分化
1 这个过程我们称为什么？细胞分化 2 这些细胞的基因是否相同？相同 3 这些不同类型细胞的结构和功能都
人教版必修二 《遗传与进化》第四章 基因的表达 第二节
基因表达与性 状的关系
新课导入
“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。
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？
基因 酶的合成 代谢过程 生物性状
控制酪氨酸酶的基因异常 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
畏光
毛发及皮 肤呈白色
白化病患者
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
基因 控制 酶的合成 控制 代谢过程 间接 生物性状 控制
【实例3】囊性纤维化的发病机理
卵清蛋白基因、 珠蛋白基因、胰
卵清蛋白
岛素基因
mRNA
+++
+
+++
-
+++
-
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。
检测的3种 细胞
输卵管细胞 红细胞
基因表达与性状的关系(第1课时)(共18张PPT)课件高一下学期生物人教版必修2
① 蛋白质
基因 ？
②
性状
① 基因指导蛋白质的合成
② 蛋白质是生命活动的承担者
一.基因表达产物与性状的关系 1.基因控制性状的间接途径
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。 实例：豌豆的粒形、人的白化病
2.基因控制性状的直接途径
基因通过控制 蛋白质的结构 来 直接 控制生物体的性状。
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）
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？
一样
2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的
？
环境
叶呈扁平状
空气
水
叶呈丝状
一.基因表达产物与性状的关系
试描述这三者之间的关系：
基因
控制
血红蛋白结构发生变化
蛋白质结构
控 制
生物性状
红细胞形态呈镰刀状
正常红细胞
镰刀型红细胞
红细胞容易破裂，患溶血性贫血
【思考】基因如何控制生物的性状？
基因是控制生物性状的基本单位，而生物的性状由蛋白质来体现的。 所以基因是通过指导蛋白质的合成来控制生物的性状的。
酶或激素
细胞代谢 间接控制
基因
结构蛋白
思考与讨论
同一生物体中不同类型细胞，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？
二、基因的选择性表达与细胞分化
思考·讨论 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
检测的3种 卵清蛋白基因、珠蛋 卵清蛋白 珠蛋白 胰岛素
细胞 白基因、胰岛素基因 mRNA mRNA mRNA
《基因表达与性状的关系》基因的表达ppt教材课件
14
联想质疑 “管家基因”是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基 本生命活动所必需的。 “奢侈基因”是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种 类型细胞特定的形态结构特征与功能。
9
基因的选择性表达与细胞分化 ———————————————自主梳理———————————————
多种性状
管家
基因表达
10
———————————————素养提升———————————————
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，对这3种细胞中的 DNA和mRNA进行了检测，结果如下：
→CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，空间结构变化→CFTR转运 氯离子
功能异常→患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌滋生，肺功能严
重受损。
蛋白质的结构
(2)结论：基因可以通过控制
直接控制生物体的性状。
4
[典例1] (2019·聊城一中期中)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的 合成与颜色变化途径示意图：
第2节 基因表达与性状的关系
1
课程标准要求
核心素养对接
学业质量水平
1.科学思维——通过分析基因表达产物蛋白质与生物性状的关系的 实例，认识到生物的性状主要通过蛋白质来表现。 概述生物的性状主要 2. 生命观念——通过对DNA甲基化等表观遗传现象的分析，认识到 通过蛋白质表现；概 生物的性状是基因、环境和表观遗传修饰共同作用的结果。 述某些基因中碱基序 3.科学思维——通过实例分析，认识到生物的性状与基因之间并非 列不变但表型改变的 都是简单的线性关系。 表观遗传现象。 4.社会责任——通过分析吸烟会使人体细胞和精子细胞中DNA甲基 化水平升高，认识到吸烟有害健康。
联想质疑 “管家基因”是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基 本生命活动所必需的。 “奢侈基因”是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种 类型细胞特定的形态结构特征与功能。
9
基因的选择性表达与细胞分化 ———————————————自主梳理———————————————
多种性状
管家
基因表达
10
———————————————素养提升———————————————
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，对这3种细胞中的 DNA和mRNA进行了检测，结果如下：
→CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，空间结构变化→CFTR转运 氯离子
功能异常→患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌滋生，肺功能严
重受损。
蛋白质的结构
(2)结论：基因可以通过控制
直接控制生物体的性状。
4
[典例1] (2019·聊城一中期中)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的 合成与颜色变化途径示意图：
第2节 基因表达与性状的关系
1
课程标准要求
核心素养对接
学业质量水平
1.科学思维——通过分析基因表达产物蛋白质与生物性状的关系的 实例，认识到生物的性状主要通过蛋白质来表现。 概述生物的性状主要 2. 生命观念——通过对DNA甲基化等表观遗传现象的分析，认识到 通过蛋白质表现；概 生物的性状是基因、环境和表观遗传修饰共同作用的结果。 述某些基因中碱基序 3.科学思维——通过实例分析，认识到生物的性状与基因之间并非 列不变但表型改变的 都是简单的线性关系。 表观遗传现象。 4.社会责任——通过分析吸烟会使人体细胞和精子细胞中DNA甲基 化水平升高，认识到吸烟有害健康。
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。
人教版(新)高中生物必修2公开课PPT基因表达与性状的关系(38张)
人教版（ 新）高 中生物 必修2 教学P PT- 基因表达与性状的 关系( 38 页)-PP T 执教课件【推荐】
资料分析：
如人类的原发性高血压、冠心病等是由 两对以上等位基因控制的遗传病； 再如人的身高可能是由多个基因决定的 ，其中每一个基因对身高都有一定的作 用。 上述资料说明了什么?
基因与性状并不都是简单的线性关系
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二、基因、蛋白质与性状的关系
问题引领 1.基因与蛋白质之间有什么关系？ 2.基因与性状之间有什么关系？ 3.蛋白质与性状之间有什么关系？
1.基因指导蛋白质的合成 基因通过指导蛋白质的合成
2.基来因控控制制生物性的状性状 3.蛋白质是生命活动的承担者和体现者
问题引领
阅读 P71-72，从基因的角度解释以下现 象：
淀粉含量高，有效保持 水分（ 新）高 中生物 必修2 教学P PT- 基因表达与性状的 关系( 38 页)-PP T 执教课件【推荐】
白 化 病
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容易破裂，患溶血性贫血
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3.囊性纤维病 4.镰刀型贫血症 以上实例说明基因是如何控制性状的？
人教版高一生物必修二-4.2 基因表达与性状的关系-课件(共19张PPT)【优秀课件】
（3）酶的活性受温度、pH 等条件影响。
长翅果蝇
长翅果蝇 幼虫
35～37℃
残翅果蝇
2.这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境 的影响。
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分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
检测的3 种细胞
卵清蛋白基因、 珠蛋白基因、
胰岛素基因
输卵管 细胞
+
+
+
红细胞 + + +
胰岛细
胞 +++
卵清蛋白 mRNA
+ － －
珠蛋白 mRNA
－ + －
胰岛素 mRNA
－ － +
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课堂小结
(1) 基因通过控制__酶__的合成来控达产物 （2）基因通过控制_蛋__白__质____的结构直接 与性状的关系 控制生物性状
对
（3）某种性状可受多个基因控制
性
（4）性状表现也受生存环境的影响
状
2.基因的选择性
的
表达与细胞分化
控
制
3.表观遗传：
基因型
蛋白质 结构
患者支气管内黏液增多
表现型
黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
结论2： 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___ 直接控制
新人教版必修2基因表达与性状的关系(55张)课件
(3)生物的表型是生物的基因型和环境条件共同作用的结果。
(√)
(4)生物有些性状可以由多个基因决定，但一个基因不会与多个
性状有关。
(×)
1．(科学思维)野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长。用射线照 射野生型大肠杆菌得到一突变株，该突变株在基本培养基上培 养时必须添加氨基酸甲后才能生长，该现象说明基因是如何控 制生物的性状的？ 提示：突变株不能合成氨基酸甲，而氨基酸甲不能直接受基因 的控制，基因是通过控制相关酶的合成来控制氨基酸甲的合成 的，所以说明了基因是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的。
知识点(二) 基因的选择性表达与细胞分化
1．生物体多种性状的形成的基础：__细__胞__分__化__。 2．表达基因的分类 (1)_所__有 ___细__胞__中都能表达。 (2)只在某类细胞中_特__异___性__表达。 3．细胞分化的本质 (1)细胞分化的本质：_基 ___因__的__选__择__性__表__达__。 (2)基因的选择性表达：与基因表达的_调__控___有关。
1．下列能说明人体细胞已经发生分化的是
()
A．存在胰岛素基因
B．产生 RNA 聚合酶
C．形成组织和器官
D．进行葡萄糖氧化分解
解析：人体所有细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成
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
解析：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。由示意图可知，精氨酸的合成需要酶①②③④ 的参与，而它们分别受基因①②③④的控制。基因具有一定 的独立性，基因②不表达时， 基因③④仍可表达，只是无法 合成精氨酸。若基因③不存在，酶③不能合成，则瓜氨酸→ 精氨酸琥珀酸的途径不能进行。
新人教版必修2基因表达与性状的关系课件(共62张)
3.细胞分化的本质是 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。
素养•目标定位 课前•基础认知 课堂•重难突破 随堂训练
三、表观遗传 1.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。如柳穿鱼Lcyc基因 和小鼠Avy基因的 碱基序列 没有变化,但部分碱基发生了 甲基化修饰 ,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。
四、基因与性状的关系 1.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。 2.在大多数情况下,基因与性状的关系并不是简单的一一对 应的关系。 (1)一个性状可以受到多个基因的影响。例如,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的作 用。
素养•目标定位 课前•基础认知 课堂•重难突破 随堂训练
2.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。例如,基因组成相同的同卵双胞胎所 具有的微小差异就与 表观遗传 有关;一个蜂群中,蜂王和 工蜂都是由受精卵发育而来的,但它们在形态、结构、生理 和行为等方面截然不同,表观遗传也在其中发挥了重要作用。
素养•目标定位 课前•基础认知 课堂•重难突破 随堂训练
第2节 基因表达与性状的关系
素养•目标定位 课前•基础认知 课堂•重难突破
目性状的两种方式,归纳基因、 蛋白质与性状的关系
2.认同细胞分化的实质是基因的选择性表达;理解基因的选 择性表达是由于细胞有调控基因表达的机制
素养•目标定位 课前•基础认知 课堂•重难突破 随堂训练
(2)一个基因也可以影响多个性状。例如,我国科学家研究 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。
素养•目标定位 课前•基础认知 课堂•重难突破 随堂训练
三、表观遗传 1.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。如柳穿鱼Lcyc基因 和小鼠Avy基因的 碱基序列 没有变化,但部分碱基发生了 甲基化修饰 ,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。
四、基因与性状的关系 1.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。 2.在大多数情况下,基因与性状的关系并不是简单的一一对 应的关系。 (1)一个性状可以受到多个基因的影响。例如,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的作 用。
素养•目标定位 课前•基础认知 课堂•重难突破 随堂训练
2.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。例如,基因组成相同的同卵双胞胎所 具有的微小差异就与 表观遗传 有关;一个蜂群中,蜂王和 工蜂都是由受精卵发育而来的,但它们在形态、结构、生理 和行为等方面截然不同,表观遗传也在其中发挥了重要作用。
素养•目标定位 课前•基础认知 课堂•重难突破 随堂训练
第2节 基因表达与性状的关系
素养•目标定位 课前•基础认知 课堂•重难突破
目性状的两种方式,归纳基因、 蛋白质与性状的关系
2.认同细胞分化的实质是基因的选择性表达;理解基因的选 择性表达是由于细胞有调控基因表达的机制
素养•目标定位 课前•基础认知 课堂•重难突破 随堂训练
(2)一个基因也可以影响多个性状。例如,我国科学家研究 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。
新人教版必修2基因表达与性状的关系(30张)课件
检测的3种 细胞
卵清蛋白基因、 珠蛋白基因、胰 岛素基因
输卵管细胞
+++
红细胞
+++
胰岛细胞
+++
卵清蛋白 mRNA
+ -
珠蛋白 mRNA
+ -
胰岛素 mRNA
+
(1)分析上表可知:同种生物不同类型细胞中基因_相__同__,但胰岛素mRNA只在 _胰__岛__细__胞__中存在。 (2)探讨同种生物不同类型体细胞中。 ①基因_一__定__(填“一定”“不一定”“一定不”)相同。 ②mRNA_不__一__定__(填“一定”“不一定”“一定不”)相同。 ③蛋白质_不__完__全__(填“完全”“不完全”“完全不”)相同。 (3)探讨细胞结构、形态和功能不同的原因 ①直接原因:_蛋__白__质__不__同__。 ②根本原因:_基__因__的__选__择__性__表__达__。
【探究总结】 1.基因对性状控制的两种途径:
2.基因与性状的关系:
(1)基因与性状的关系
(2)基因控制性状还受到环境的影响,生物性状是基因型和环境条件共同作用的 结果。
【定向训练】 1.下面为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图,从图中可得出 ( )
基因① 基因② 基因③
基因④
↓
↓
↓
↓
酶① 酶② 酶③
【小思考】 人的白化症状与老年人白发原因相同吗? 提示:不同。白化症状是由于编码酪氨酸酶的基因异常,导致人缺少酪氨酸酶, 不能合成黑色素,进而表现白化症状,而老年人白发是由于细胞衰老导致酪氨酸 酶活性降低。
问题二: 基因表达与细胞分化有什么关系? 1.生物体多种性状的形成,是以_细__胞__分__化__为基础的。细胞分化的本质是 _基__因__的__选__择__性__表__达__。 2.表达基因的分类:(连线)
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胰岛素基因
输卵管 细胞
+
+
+
红细胞 + + +
胰岛细
胞 +++
卵清蛋白 mRNA
+ － －
珠蛋白 mRNA
－ + －
胰岛素 mRNA
－ － +
二、基因的选择性表达与细胞分化 1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
3种细胞中合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋 白质。
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？
25℃
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。
长翅果蝇
长翅果蝇 幼虫
35～37℃
残翅果蝇
2.这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境 的影响。
课堂小结
(1) 基因通过控制__酶__的合成来控制生物
基
代谢过程，进而控制生物性状
多单基因控制某性状
人的身高、血压、智力、 长相、记忆力、性格、自尊、 对社会的态度等
基因与基因、基因与 基因产物、基因与环境之 间存在着复杂的相互作用， 这种相互作用形成了一个 错综复杂而又繁而有序的 网络，精细地调控着生物 体的性状
1.请针对出现残翅果蝇的原因提出
假说，进行解释。
（1）翅的发育需要经过酶催
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？
第2节 基因表达与性状的
一、基因表达产物与性状的关系
基因与蛋白质有何关系？ 基因指导_蛋__白__质___的合成。
基因与性状有何关系？ 基因控制生物体的_性__状___。 蛋白质与生命性状特征有何关系？
蛋白质是生命活动的_体__现___者和_承__担___者
一、基因表达产物与性状的关系
➢例一：豌豆的圆粒与皱粒
因
1.基因表达产物 （2）基因通过控制_蛋__白__质____的结构直接 与性状的关系 控制生物性状
对
（3）某种性状可受多个基因控制
性
（4）性状表现也受生存环境的影响
状
2.基因的选择性
的
表达与细胞分化
控
制
3.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
1.志愿精 神可以 表述为 一种具 体化或 日常化 的人文 精神。 作为促 进社区 发展、 社会进 步和社 会成员 个人身 心完善 的一种 价值观 念和社 会心理 ，志愿 精神在 日常生 活层面 的实际 体现形 式就是 志愿行 动。志 愿精神 的兴起 ，作为 一种独 特的社 会文化 形式， 体现了 在不同 层面上 的功能 。 2.礼、乐 与城市 文明有 密切关 系，这 可从什 么是文 明，文 明与城 市的关 系，以 及什么 是城市 文明的 核心内 容等角 度加以 认识与 阐释。 3．小说开 头的环 境描写 和简单 的人物 对话， 交代了 “他” 的身份 和家庭 生活状 况，也 照应结 尾，凸 显人物 品质。 4．媳妇为 了“他 ”也来 到城市 ，来到 工地， 找不到 合适的 进钱门 路，就 捡起了 破烂， 为此， 她常常 抱怨“ 他”无 能。 5．对比是 本文主 要的表 现手法 ，以媳 妇迫于 生活压 力让丈 夫监守 自盗与 丈夫的 断然拒 绝为对 比．突 出了丈 夫的品 质。 6.一个真 性情的 人活在 一个最 冷酷的 现实中 ，一个 最洁净 的人落 在一个 最肮脏 的泥塘 里，一 个最遵 循内心 真实的 人面对 的是种 种的虚 伪和狡 诈。你 无法对 他们宽 容，哪 怕是丁 点儿的 虚与委 蛇，你 谨持自 己理想 的绝对 纯洁。 7.信仰是 灵魂的 支撑， 对一个 刚直的 文人来 说，它 比生命 重要得 多。当 肉体的 保存与 精神的 救赎发 生避无 可避的 冲突时 ，他们 毅然选 择了后 者，让 肉体下 沉，让 精神在 碧波中 飞升。 8．南北朝 乐府民 歌虽有 某种意 义上的 差别， 可在语 言节奏 、质朴 纯真风 格、心 灵绽放 的美丽 上等方 面的“ 内在的 美”是 相同的 。 9．文人乐 府诗温 以丽， 意悲而 远，或 慷慨， 或清绮 ，风格 多样。 这说明 ，乐府 民歌不 仅给文 人诗歌 形式， 还遗传 了题材 、体裁 、意象 和风格 特征。
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
在特定的细胞中，基因的表达选择性，进而产生特 异性的表达产物。
细胞分化的本质就是基因的_选__择__性__表__达__
三、表观遗传 ➢资料1：柳穿鱼的花
植株A
cyc基因
高度 甲基化
开花时不表达
植株A
× （杂交）
F1
植株B
（自交） F2
绝大部分植株的花与植 株A相似
少部分植株的 花与植株B相似
➢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。
基因型
蛋白质 结构
患者支气管内黏液增多
表现型
黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
结论2： 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___ 直接控制
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
检测的3 种细胞
卵清蛋白基因、 珠蛋白基因、
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，叫作_表__观__遗__传__。
雄蛙和雌蛙的性染色体分别是XY和XX。如果让它 们的蝌蚪在20℃温度下发育时，雌雄比例大约为1：1。 如果让这些蝌蚪在30℃温度下发育时，不管它们的性 染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。
说明什么问题？
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。
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__
输卵管 细胞
+
+
+
红细胞 + + +
胰岛细
胞 +++
卵清蛋白 mRNA
+ － －
珠蛋白 mRNA
－ + －
胰岛素 mRNA
－ － +
二、基因的选择性表达与细胞分化 1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
3种细胞中合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋 白质。
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？
25℃
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。
长翅果蝇
长翅果蝇 幼虫
35～37℃
残翅果蝇
2.这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境 的影响。
课堂小结
(1) 基因通过控制__酶__的合成来控制生物
基
代谢过程，进而控制生物性状
多单基因控制某性状
人的身高、血压、智力、 长相、记忆力、性格、自尊、 对社会的态度等
基因与基因、基因与 基因产物、基因与环境之 间存在着复杂的相互作用， 这种相互作用形成了一个 错综复杂而又繁而有序的 网络，精细地调控着生物 体的性状
1.请针对出现残翅果蝇的原因提出
假说，进行解释。
（1）翅的发育需要经过酶催
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？
第2节 基因表达与性状的
一、基因表达产物与性状的关系
基因与蛋白质有何关系？ 基因指导_蛋__白__质___的合成。
基因与性状有何关系？ 基因控制生物体的_性__状___。 蛋白质与生命性状特征有何关系？
蛋白质是生命活动的_体__现___者和_承__担___者
一、基因表达产物与性状的关系
➢例一：豌豆的圆粒与皱粒
因
1.基因表达产物 （2）基因通过控制_蛋__白__质____的结构直接 与性状的关系 控制生物性状
对
（3）某种性状可受多个基因控制
性
（4）性状表现也受生存环境的影响
状
2.基因的选择性
的
表达与细胞分化
控
制
3.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
1.志愿精 神可以 表述为 一种具 体化或 日常化 的人文 精神。 作为促 进社区 发展、 社会进 步和社 会成员 个人身 心完善 的一种 价值观 念和社 会心理 ，志愿 精神在 日常生 活层面 的实际 体现形 式就是 志愿行 动。志 愿精神 的兴起 ，作为 一种独 特的社 会文化 形式， 体现了 在不同 层面上 的功能 。 2.礼、乐 与城市 文明有 密切关 系，这 可从什 么是文 明，文 明与城 市的关 系，以 及什么 是城市 文明的 核心内 容等角 度加以 认识与 阐释。 3．小说开 头的环 境描写 和简单 的人物 对话， 交代了 “他” 的身份 和家庭 生活状 况，也 照应结 尾，凸 显人物 品质。 4．媳妇为 了“他 ”也来 到城市 ，来到 工地， 找不到 合适的 进钱门 路，就 捡起了 破烂， 为此， 她常常 抱怨“ 他”无 能。 5．对比是 本文主 要的表 现手法 ，以媳 妇迫于 生活压 力让丈 夫监守 自盗与 丈夫的 断然拒 绝为对 比．突 出了丈 夫的品 质。 6.一个真 性情的 人活在 一个最 冷酷的 现实中 ，一个 最洁净 的人落 在一个 最肮脏 的泥塘 里，一 个最遵 循内心 真实的 人面对 的是种 种的虚 伪和狡 诈。你 无法对 他们宽 容，哪 怕是丁 点儿的 虚与委 蛇，你 谨持自 己理想 的绝对 纯洁。 7.信仰是 灵魂的 支撑， 对一个 刚直的 文人来 说，它 比生命 重要得 多。当 肉体的 保存与 精神的 救赎发 生避无 可避的 冲突时 ，他们 毅然选 择了后 者，让 肉体下 沉，让 精神在 碧波中 飞升。 8．南北朝 乐府民 歌虽有 某种意 义上的 差别， 可在语 言节奏 、质朴 纯真风 格、心 灵绽放 的美丽 上等方 面的“ 内在的 美”是 相同的 。 9．文人乐 府诗温 以丽， 意悲而 远，或 慷慨， 或清绮 ，风格 多样。 这说明 ，乐府 民歌不 仅给文 人诗歌 形式， 还遗传 了题材 、体裁 、意象 和风格 特征。
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
在特定的细胞中，基因的表达选择性，进而产生特 异性的表达产物。
细胞分化的本质就是基因的_选__择__性__表__达__
三、表观遗传 ➢资料1：柳穿鱼的花
植株A
cyc基因
高度 甲基化
开花时不表达
植株A
× （杂交）
F1
植株B
（自交） F2
绝大部分植株的花与植 株A相似
少部分植株的 花与植株B相似
➢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。
基因型
蛋白质 结构
患者支气管内黏液增多
表现型
黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
结论2： 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___ 直接控制
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
检测的3 种细胞
卵清蛋白基因、 珠蛋白基因、
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，叫作_表__观__遗__传__。
雄蛙和雌蛙的性染色体分别是XY和XX。如果让它 们的蝌蚪在20℃温度下发育时，雌雄比例大约为1：1。 如果让这些蝌蚪在30℃温度下发育时，不管它们的性 染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。
说明什么问题？
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。
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__