1、第四章 基因的表达第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？2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？空气中的叶浸在水中中的叶叶呈扁平状叶呈丝状叶片所处的环境受精卵叶呈扁平状与丝状（基因组成_）有丝分裂相同结合教材第71页图4-9,阅读相关内容,请仔细分析下面的实例，说说基因是如何控制生物性状的？指导合成体现蛋白质是生命活动的主要承担者怎样控制？基因蛋白质性状问题：基因如何控制生物性状的呢？编码淀粉分支酶的正常，活性较高淀粉合成淀粉含量高，有效保留水分插入一段 DNA序列异常
2、，活性较低淀粉合成受阻淀粉含量低，失水皱缩一.基因表达产物与性状的关系案例1：豌豆的圆粒与皱粒基因序列被打乱控制催化导致催化基因酶的合成控制生物性状控制控制代谢过程控制导致编码酪氨酸酶的基因正常酪氨酸转化为黑色素酪氨酸酶合成正常表现正常正常人白化病人编码酪氨酸酶的基因异常酪氨酸酶不能合成缺乏黑色素，表现为白化一.基因表达产物与性状的关系案例2：人的正常肤色与白化病基因酶的合成控制生物性状控制控制代谢过程控制催化控制催化酶的合成基因控制控制代谢过程间接控制生物体的性状1.间接控制途径一.基因表达产物与性状的关系结论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性状。编码CFTR蛋白的基因缺
3、失3个碱基编码CFTR蛋白的基因第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(转运氯离子)异常囊性纤维化（支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，肺功能严重受损）案例3：囊性纤维化一.基因表达产物与性状的关系编码血红蛋白的 基因中一个碱基对变化血红蛋白的结构发生变化红细胞成镰刀型容易破裂，患溶血性贫血基因蛋白质结构性状案例4：镰刀型细胞贫血症一.基因表达产物与性状的关系ATPADP功能正常的CFTR蛋白H2O异常关闭的CFTR蛋白稀薄的黏液氯离子黏稠的分泌物不断积累案例3：囊性纤维化一.基因表达产物与性状的关系编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基编码CFTR蛋
4、白的基因第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(转运氯离子)异常囊性纤维化案例3：囊性纤维化囊性纤维化生物性状基因蛋白质结构性状2.直接控制途径蛋白质的结构基因控制直接控制生物体的性状一.基因表达产物与性状的关系1.基因通过控制 来控制 ，进而控制生物体的性状。酶的合成 代谢过程2.基因还能通过控制 来 控制生物体的性状。蛋白质的结构直接间接控制直接控制基因控制性状的两种途径归纳总结结论2：基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。从基因的角度来解释有些人饮酒后会表现“脸红”，有些人饮酒后会表现“脸白”。喝酒“脸红”的人有高效的乙醇脱氢酶，而没有乙醛
5、脱氢酶。喝酒“脸白”的人是因为两种酶都缺乏。千杯不醉的原因的人体内两种酶含量高。课外小知识同一生物体中出现不同类型的细胞是细胞分化的结果。而这些细胞虽然形态、结构和功能各不相同，但是基因却是相同的。成年人全身细胞总数约1012个。细胞种类有200多种。那么基因的表达与细胞分化有何关系？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、根据检测结果推测，3种细胞中合成的蛋白质有什么差别？2、3种细胞含有的基因相同，但只检测到其中一种基因
6、的mRNA，为什么？每种细胞只合成3种蛋白质中的一种。细胞中不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。这些细胞出现差异是在细胞分化过程中基因在不同细胞中特异性表达的结果。即基因的选择性表达。分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果思考讨论表达的基因分类u 管家基因所有细胞中都表达的基因，这类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，如核糖蛋白基因、ATP合成酶基因。u 奢侈基因 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。细胞的分化实质：基因的选择性表达细胞中的基因有些表达，有些不表达。二.基因的选择性表达与细胞分化 细胞分化是基因选择性表达的结果，即在个体发育
7、过程中，不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。（1）细胞分化的“不变”与“变”DNA、tRNA、rRNA 不变细胞的数目变mRNA、蛋白质的种类细胞的形态、结构和功能二.基因的选择性表达与细胞分化相同基因不同的蛋白质基因选择性表达不同类型的细胞表现不同的mRNA合成基因的选择性表达如何实现？细胞形态结构不同细胞器种类和数量不同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（2）只在某类细胞中特异性表达的基因有 。（1）在所有细胞中都能表达的基因有 。核糖体蛋白基因ATP合成酶基因血红蛋白基因卵清蛋白基因呼吸酶基因胰岛素基因唾液淀粉酶基因肌动蛋白基因抗体基因习题检测2、下图
8、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.图中过程需 RNA 聚合酶的催化，过程需 tRNA 的协助C.过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构不同D.过程表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状B习题检测3、白化病病人出现白化症状的根本原因是()A.病人体内缺乏黑色素 B.病人体内无酪氨酸C.控制合成酪氨酸酶的基因不正常 D.长期见不到阳光C习题检测4、下列关于人体内细胞分化的叙述，错误的是()A细胞分化是基因在不同时间或空间选择性表达的结果B细胞分化使细胞功能专门化，提高了各项生理功能的效率C细胞内合成了血红蛋白是造血干细胞分化为红细胞的标志D受精卵、胚胎干细胞及肌细胞的分化程度依次降低D习题检测
