新教材人教版《基因表达与性状的关系》教学课件1
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高中生物人教版(2019)必修二4.2基因表达与性状的关系(共16张ppt)
2.基因通过表达产物直接控制性状
（1）途径： 控制
基因
蛋白质的结构
控制
生物体的性状
（2）实例 囊性纤维化 编码 CFTR 蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了 3 个碱基→CFTR 蛋白在第 508 位缺少苯丙氨酸→CFTR 蛋白结构与功能异常→支气管中黏液增多,管 腔受阻，细菌在肺部大量繁殖,最终使肺功能严重受损
课堂小结
课堂练习
1.如图为基因的作用与性状的表现流程示意图。正确的选项是( C )
A.①过程以DNA的两条链为模板、四种核苷酸为原料合成mRNA B.②过程只需要mRNA、氨基酸、核糖体、ATP即可完成 C.人的镰状细胞贫血体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状 D.人的白化病体现基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而直接控制生物性状
第四章 基因的表达
4.2 基因表达与性状的关系
1.概述基因控制生物体性状的 两种方式
2.理解基因、蛋白质与性状关 系
3.概述基因选择性表达与细胞 分化的关系
4.概述某些基因中碱基序列不 变但表型改变的表观遗传现象
一、基因表达产物与性状的关系
1.基因通过表达产物间接控制性状
（1）途径：
控制 基因
酶的合成
基因的选择性表达导致 来自同一个体的体细胞 中mRNA和蛋白质不完 全相同,从而导致细胞具 有不同的形态和功能。
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，叫表观遗传。
2.存在时期：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。 3.实例 （1）同卵双胞胎的微小差异 （2）蜂王与工蜂在形态、结构、生理和行为上的不同。
4.，甲基化通常是抑制基因 表达，如图。
基因表达与性状的关系【新教材】人教版高中生物必修二ppt课件
说明什么问题？ 遗传物质 环境条件
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。
单
多基因控制某性状
人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等
三、表观遗传
Lcyc基因
正常
A
开花时表达
高度甲基化
B
开花时不表达
×
（杂交） F1（自交）F2
三、表观遗传
基因的表达受到抑制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2，不管它们的性 染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。
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
35～37℃
残
1.请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。
25℃翅的发育需要经过酶催化的反应酶是在基因指导下合成的
2.这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
课堂小结
1.基因表达产物与性状的关系
直接
3.表观遗传：
酶
蛋白质多个生存环境
2.基因的选择性表达与细胞分化
控制生物体的 性状
直接控制
基因还能通过控制蛋白质的 结构 而 直接
二、基因的选择性表达与细胞分化
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
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。
单
多基因控制某性状
人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等
三、表观遗传
Lcyc基因
正常
A
开花时表达
高度甲基化
B
开花时不表达
×
（杂交） F1（自交）F2
三、表观遗传
基因的表达受到抑制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2，不管它们的性 染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。
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
35～37℃
残
1.请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。
25℃翅的发育需要经过酶催化的反应酶是在基因指导下合成的
2.这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
课堂小结
1.基因表达产物与性状的关系
直接
3.表观遗传：
酶
蛋白质多个生存环境
2.基因的选择性表达与细胞分化
控制生物体的 性状
直接控制
基因还能通过控制蛋白质的 结构 而 直接
二、基因的选择性表达与细胞分化
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
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)
4.2基因表达与性状的关系 课件(共20页ppt)
翻译水平的调控
4.miRNA是miRNA前体经过加工之后的一类非编码的具有调控功能的小RNA分 子(18～25个核苷酸)，它含有一段能够自我配对形成“茎环”结构的序列(如图 所示)。某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成，如图是某真核细
胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图。下列叙述错误的是( D )
如图所示。下列相关推测不合理的是( D )
A.染色质中的组蛋白乙酰化与去乙 酰化不属于可逆反应 B.HDAC复合物使组蛋白去乙酰化 伴随着对基因转录的抑制 C.激活因子、抑制因子可能改变了 组蛋白的空间结构 D.活性染色质更便于DNA聚合酶与 DNA的结合
转录水平的调控
2.大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、 lacA三个结构基因(编码参与乳糖代谢 的酶，其中酶a能够水解乳糖)，以及 操纵基因、启动子和调节基因，调节 基因表达的阻遏蛋白可调控结构基因 表达。培养基中无乳糖存在时，阻遏 蛋白和操纵基因结合，导致RNA聚合 酶不能与启动子结合；乳糖存在时， 乳糖与阻遏蛋白结合，改变其构象。
转录后水平的调控
3.如图是人体细胞内细胞核基因的表达过程示意图，前体mRNA在细胞核内剪切、
拼接后参与翻译过程。下列叙述正确的是( C )
A.基因的转录需要解旋酶和DNA聚合酶的催化 B.一个基因控制合成不同的多肽链与转录时的模板链不同有关 C.翻译过程需要成熟的mRNA、tRNA、氨基酸、能量和核糖体等 D.若该基因为呼吸酶基因，则图示过程可发生在任何成熟的细胞中
问题一：基因控制生物性状的方式有几种，举教材中实例说明 问题二：细胞中表达的基因分为哪两类？细胞分化的本质是什么？分化
后不同功能的细胞中核DNA、RNA、蛋白质是（相同or不同or不完全相 同）？
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。
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四、影响性状的因素
长翅果蝇幼虫
25℃培养
31℃培养
环境对性状也有重 要的影响。
长翅
残翅
残翅果蝇在25℃培养下，产生的后代仍然是长翅。
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高一生物 必修二 第4章 基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系
水毛茛的形态差异
空气中的叶和浸在水中的叶形态 不同，是否是因为它们的基因组 成不同？
不是，其基因组成是一样的。
叶型的差异可能是由于什么导致 的？
可能是由于环境差异导致。
基因
控制
性状
一、基因表达产物与性状的关系
编码淀粉分支 酶的基因异常
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•
5. 这是一篇托物言志的铭文，本文言 简义丰 、讲究 修辞。 文章骈 散结合 ，以骈 句为主 ，句式 整齐， 节奏分 明，音 韵和谐 。
•
6.了解和名著有关的作家作品及相关 的诗句 、名言 、成语 和歇后 语等， 能按要 求向他 人推介 某部文 学名著 。
•
7.能够根据所提供的有关文学名著的 相关语 言信息 推断作 品的作 者、作 品的名 称和人 物形象 ，分析 人物形 象的性 格和作 品的思 想内容 并进行 简要评 价。
基因表达水平不一致
导致
生物性状出现差异
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高一下学期生物人教版必修二 4.2 基因表达与性状的关系课件(37张PPT)
CFTR蛋白异常，缺少苯丙氨酸 CFTR转运氯离子的功能异常
表现正常
黏液清除困难，细菌繁殖，肺
表现型
部感染
一、基因表达产物与性状的关系
镰状细胞贫血
编码血红蛋白的 基因中一个碱基对变化
基因
血红蛋白的结构发生变化
蛋白质 结构
红细胞成镰刀型，运输O2能力降低 性状表现
容易破裂，患溶血性贫血
直接控制
结论二： 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
囊性纤维病
黏稠的分泌物 不断积累
ATP
ADP
氯离子
功能正常的CFTR蛋白
H2O
异常关闭的 CFTR蛋白
一、基因表达产物与性状的关系
正常的形成机制
囊性纤维病 致病机理
患者的形成机制
编码CFTR蛋白的基因正常
基因型
编码CFTR蛋白的基因缺失3个 碱基
CFTR蛋白正常 CFTR转运氯离子的功能正常
蛋白质 结构
编码CFTR蛋白的基 肺部功能严重受损 因缺失了3个碱基
一、基因表达产物与性状的关系
囊性纤维病
编码CFTR蛋白的基因
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
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
一、基因表达产物与性状的关系
CFTR蛋白作用原理分析
稀薄的黏液
必修二 · 第四章第二节
基因表达与性状的关系
基因表达与性状的关系 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丝状
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
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
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。
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
4.2 基因表达与性状的关系(第1课时)(课件)高一生物(人教版2019必修2)
2．DNA甲基化是常见的基因组印记方式。MAGEL2是一种印记基因，其致病性变异（致病基因） 会导致新生儿患某综合征。母源MAGEL2致病基因传递给子代时其印记区域由于被甲基化而沉 默，而由父源MAGEL2致病基因传递给子代时可表达并致病。下图为该基因引起的遗传病系谱 图，Ⅱ4不携带致病基因。下列有关叙述不正确的是（ ）
叶呈丝状
问题探讨
讨论
环境因素
叶呈扁平状
2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？
3.用概念图表示基因与性状之间可能的关系。
有丝分裂 受精卵
叶呈扁平状与丝状 （基因组成相同）
可能影响 环境
不同 基因表达
性状
叶呈丝状
直接 决定
蛋白质（不同）
课堂新知一：基因表达产物与性状的关系
请阅读 P71—P72，从基因的角度解释以下现象：
【答案】C【解析】A、“胁迫跨代记忆”与DNA甲基化修饰有关，DNA甲基化属于 表观遗传，表观遗传未改变基因的碱基排列顺序，A正确；B、拟南芥DNA甲基化修 饰可对盐胁迫做出应答，产生较稳定的表型改变来应对高盐环境变化，高温和高 盐都是胁迫环境，推测高盐环境下拟南芥通过DNA甲基化改变表型，B正确；C、当 后代未受到胁迫时部分植株能延续这种改变，并通过减数分裂进行遗传，说明若 长期不受盐胁迫，拟南芥也不会DNA去甲基化，C错误；D、在逆境下，拟南芥DNA 甲基化修饰可对逆境做出应答，产生较稳定的表型改变，因此可通过逆境锻炼激 发表观遗传修饰培育新品种，D正确。故选C。
为什么圆粒豌豆变成了皱粒豌豆？ 根本原因是什么？直接原因是什么？
课堂新知一：基因表达产物与性状的关系
编码淀粉分支酶的基因
基因型
指导 合成
淀粉分支酶
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酪氨酸酶正常合成 酪氨酸能转化为黑色素
表现正常
酶 酪氨酸酶不能正常合成
代谢 酪氨酸不能转化为黑色素
过程
性状
表现为白化病
一、基因表达产物与性状的关系 实例三、囊性纤维病
成绩是逼 出来的！
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。
二、基因的选择性表达与细胞分化
一、基因表达产物与性状的关系 实例三、囊性纤维病
CFTR基因缺失了3个碱基
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基因
CFTR蛋白结构异常，导致功能异常 蛋白质结构
患者支气管内黏液增多
性状
黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
一、基因表达产物与性状的关系 实例四、镰刀状贫血症
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控制血红蛋白 的基因正常
基因
控制血红蛋白的基因 中一个碱基对变化
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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：
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
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分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
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。
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
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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？
3.3种细胞中有表达情况相同的基因吗？说明理由。
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。
二、基因的选择性表达与细胞分化
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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”。
一、基因表达制生物的性状，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？
实例一：豌豆的圆粒和皱粒
一、基因表达产物与性状的关系
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实例一：豌豆的圆粒和皱粒
DNA中插入了一段外来的 编码淀粉分支酶的基因正常 基因D分N支A酶序的列基，因打乱了编码淀粉
血红蛋白结构正蛋常白质结血构红蛋白结构发生变化
正常红细胞 性状 红细胞呈镰刀状
一、基因表达产物与性状的关系 由实例一和二，可知：
基因→酶→代谢过程 →性状
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1.基因对生物性状的间接控制 由实例三和四，可知： 基因→蛋白质的结构 →性状
2.基因对生物性状的直接控制
为什么？
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。
二、基因的选择性表达与细胞分化
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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？
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。
二、基因的选择性表达与细胞分化
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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？
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？
二、基因的选择性表达与细胞分化
淀粉分支酶正常合成
酶 淀粉分支酶不能正常合成
淀粉含量高，而蔗糖含量低 代谢 淀粉含量低，蔗糖含量高 过程
淀豆粉显含得量圆高鼓，鼓有（效性保状留：水圆分粒，）豌性状
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 实例二、白化病
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控制酪氨酸酶的基因正常 基因 控制酪氨酸酶的基因异常
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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？
第2节 基因表达与性状的关系
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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。
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？
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••• 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。
二、基因的选择性表达与细胞分化
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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？
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。