人教版新教材《基因表達與性狀的關系》1課件

???問題探討

同一株水毛茛，裸露在空氣中的葉和浸在水中的葉，表現出了兩種不同的形態(tài)。

討論1.這兩種形態(tài)的葉，其細胞的基因組成一樣嗎？2.這兩種葉形的差異，可能是由什么因素引起的？提示：兩種形態(tài)的葉，其細胞的基因組成是一樣的。提示：這兩種葉形的差異可能是由于葉片所處的環(huán)境引起的。???問題探討同一株水毛茛，裸露在空氣中的葉和浸在水

我們已經知道生物體的性狀是由基因控制的。那么基因是如何控制性狀的呢？上面“問題探討”的內容又在提示我們，基因和性狀不一定是一一對應的關系。這又是怎么回事呢？我們已經知道生物體的性狀是由基因控制的。那么基第2節(jié)基因表達與性狀的關系教學目標1.舉例說明基因通過控制酶的合成和蛋白質的結構控制生物體的性狀。2.說明細胞分化是基因選擇表達的結果。3.概述生物體的表觀遺傳現象。教學重點1.基因表達與性狀的關系。2.細胞分化的本質是基因的選擇性表達3.表觀遺傳現象難點表觀遺傳現象第2節(jié)基因表達與性狀的關系教學目標教學重點本節(jié)聚焦1.基因如何控制生物體的性狀？2.細胞分化與基因表達有什么關系？3.表觀遺傳信息是如何調控基因表達的？4.怎樣理解基因與性狀關系的復雜性？第2節(jié)基因表達與性狀的關系本節(jié)聚焦第2節(jié)基因表達與性狀的關系一、基因表達產物與性狀的關系實例一：豌豆的圓粒和皺粒

基因控制生物的性狀，基因又指導蛋白質的合成，那么基因、蛋白質與性狀之間是什么關系呢？一、基因表達產物與性狀的關系實例一：豌豆的圓粒和皺粒實例一：豌豆的圓粒和皺粒編碼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，豌豆顯得圓鼓鼓（性狀：圓粒）DNA中插入了一段外來的DNA序列，打亂了編碼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顯得皺縮（性狀：皺粒）一、基因表達產物與性狀的關系基因酶代謝過程性狀實例一：豌豆的圓粒和皺粒編碼淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正實例二、白化病控制酪氨酸酶的基因正常酪氨酸酶正常合成表現正常酪氨酸能轉化為黑色素控制酪氨酸酶的基因異常酪氨酸酶不能正常合成表現為白化病酪氨酸不能轉化為黑色素基因酶代謝過程性狀一、基因表達產物與性狀的關系實例二、白化病控制酪氨酸酶的基因正常酪氨酸酶正常合成表現正常囊性纖維病是北美白種人中常見的一種遺傳病，患者汗液中氯離子的濃度升高，支氣管被異常的黏液堵塞，常于幼年時死于肺部感染。實例三、囊性纖維病一、基因表達產物與性狀的關系囊性纖維病是北美白種人中常見的一種遺傳病，患者CFTR基因缺失了3個堿基CFTR蛋白結構異常，導致功能異常患者支氣管內黏液增多黏液清除困難，細菌繁殖，肺部感染基因蛋白質結構性狀實例三、囊性纖維病一、基因表達產物與性狀的關系CFTR基因缺失了3個堿基CFTR蛋白結構異常，導致功能異?？刂蒲t蛋白的基因中一個堿基對變化血紅蛋白結構發(fā)生變化紅細胞呈鐮刀狀控制血紅蛋白的基因正常血紅蛋白結構正常正常紅細胞實例四、鐮刀狀貧血癥

基因蛋白質結構

性狀一、基因表達產物與性狀的關系控制血紅蛋白的基因血紅蛋白結構發(fā)生變化紅細胞呈鐮刀狀控制血紅基因→蛋白質的結構→性狀基因→酶→代謝過程→性狀一、基因表達產物與性狀的關系由實例一和二，可知：由實例三和四，可知：1.基因對生物性狀的間接控制2.基因對生物性狀的直接控制

生物體的性狀雖然在形式上千差萬別，但本質上都與蛋白質有關。為什么？基因→蛋白質的結構→性狀基因→酶→代謝過程→性狀一、基因二、基因的選擇性表達與細胞分化

生物體多種性狀的形成，都是以細胞分化為基礎的。同一生物體不同類型的細胞，基因都是相同的，而形態(tài)、結構和功能卻各不相同。

這是為什么呢？這三位有名的人，他們的基因相似度達到了99.99%。但是他們的相貌差距巨大，為什么呢？二、基因的選擇性表達與細胞分化生物體多種性狀的分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果

科學家提取了雞的輸卵管細胞、紅細胞（有細胞核）和胰島細胞，對著三種細胞中的DNA和mRNA進行了檢測，結果如下：檢測的3種細胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰島素mRNA輸卵管細胞++++--紅細胞+++-+-胰島細胞+++--+說明：“+”表示檢測發(fā)現相應的分子，“-”表示檢測未發(fā)現相應的分子。二、基因的選擇性表達與細胞分化分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果科分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果討論1.這3種細胞中合成的蛋白質種類有什么差別？2.3種細胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這一事實說明了什么？3.3種細胞中有表達情況相同的基因嗎？說明理由。4.請根據基因在不同類型細胞中的表達情況，嘗試對基因進行分類，并對基因種類進行“命名”。5.造成同一生物體不同類型的細胞的形態(tài)、結構和功能差異的原因是什么？二、基因的選擇性表達與細胞分化分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果討論二、基因的選分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果

討論1.這3種細胞中合成的蛋白質種類有什么差別？二、基因的選擇性表達與細胞分化提示：3種基因轉錄的mRNA分別出現在3種細胞中，表明每種細胞只合成3種蛋白質中的一種。如輸卵管細胞只合成卵清蛋白，紅細胞只合成珠蛋白，胰島素細胞只合成胰島素。分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果討論二、分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果

討論2.3種細胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這一事實說明了什么？3.3種細胞中有表達情況相同的基因嗎？說明理由。二、基因的選擇性表達與細胞分化提示：有，核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因、細胞呼吸酶基因等在所有細胞中都表達。提示：這一事實說明，細胞中并不是所有的基因都能得到表達，基因的表達存在選擇性。分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果討論二、基分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果

討論4.請根據基因在不同類型細胞中的表達情況，嘗試對基因進行分類，并對基因種類進行“命名”。二、基因的選擇性表達與細胞分化提示：細胞中表達的基因包括兩種類型：一類是在所有細胞中都能得到持續(xù)、穩(wěn)定表達的基因，如核糖體蛋白基因、RNA聚合酶基因、ATP合成酶基因、細胞呼吸酶基因等，這類基因表達的蛋白質是細胞生活所必需的，稱為管家基因；另一類是使細胞在形態(tài)、結構和功能上產生穩(wěn)定差異的特異性表達的基因，也就是選擇性表達的基因，稱為奢侈基因，如卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因等。分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果討論二、分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果

討論5.造成同一生物體不同類型的細胞的形態(tài)、結構和功能差異的原因是什么？二、基因的選擇性表達與細胞分化提示：每種類型的細胞只表達一部分基因，即基因表達的差異產生了不同類型的細胞。分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果討論二、科學家研究發(fā)現1.在細胞中的基因有些表達，有些不表達。2.在不同類型的細胞中，表達的基因大致可分為兩類：

一類為：管家基因；另一類為：奢侈基因。3.細胞分化的本質就是基因的選擇性表達。4.基因的選擇性表達與基因表達的調控有關。二、基因的選擇性表達與細胞分化如何調控？科學家研究發(fā)現1.在細胞中的基因有些表達，有些不表達。三、表觀遺傳

基因什么時候表達、在哪種細胞中表達以及表達水平的高低都是受到調控的，這種調控會直接影響性狀。如何調控？三、表觀遺傳基因什么時候表達、在哪種細胞中表達

討論1.上述資料中，柳穿魚和小鼠現在改變的原因是什么？提示：在花型不同的柳穿魚植株中，Lcyc基因相同，但該基因的表達存在差異，開輻射對稱花的植株B，Lcyc基因被高度甲基化，因此不表達。小鼠毛色改變的基因是Avy基因的甲基化程度不同，導致該基因的表達受到抑制的程度不同，進而影響性狀。

發(fā)生在基因或基因前端的甲基化修飾均導致相關基因的表達受到抑制，進而影響性狀。三、表觀遺傳討論提示：在花型不同的柳穿魚植株中，Lcyc基因相同討論2.分析資料1，F1的花為什么與植株A的相似？在F2中，為什么有些植株的花與植株B的相似？提示：F1植株同時含有來自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能夠表達，表現為顯性；植株B的Lcyc基因由于部分堿基甲基化，基因表達受到抑制，表現為隱性。因此，同時含有這兩個基因的F1中，F1的花與植株A的相似。F1自交后，F2中有少部分植株含有兩個來自植株B的Lcyc基因，由于該基因的部分堿基被甲基化，基因表達受到抑制，因此，這部分植株的花與植株B的相似。三、表觀遺傳人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)討論提示：F1植株同時含有來自植株A和植株B的Lcyc基因。討論3.資料1和資料2展示的遺傳現象有什么共同點？這對你認識基因和性狀的關系有什么啟示？提示：資料1和資料2展示的遺傳現象都表現為基因的堿基序列保持不變，但基因的表達受到抑制，因此性狀發(fā)生改變，而且這種改變可以遺傳。基因的堿基序列相同，性狀可能不同，這表明基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應的關系，基因的表達受到很多因素的影響，體現了基因與性狀之間關系的復雜性。三、表觀遺傳人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)討論提示：資料1和資料2展示的遺傳現象都表現為基因的堿基序列1.DNA甲基化DNA的甲基化可以引起基因的失活。影響基因的表達。DNA甲基化是在甲基轉移酶的催化下，DNA的CG兩個核苷酸中的胞嘧啶，被選擇性地添加甲基，形成5-甲基胞嘧啶，這常見于基因的5'-CG-3'序列。三、表觀遺傳

除了DNA甲基化，構成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙酰化等修飾也會影響基因的表達。人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)1.DNA甲基化DNA的甲基化可以引起基因的失活1.DNA甲基化

如柳穿魚的植株B的Lcyc基因，在花期沒有表達就是因為它被高度甲基化。

又如小鼠毛色改變的基因Avy由于甲基化程度不同，導致小鼠出現不同的毛色。三、表觀遺傳人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)1.DNA甲基化如柳穿魚的植株B的Lcyc基因，2.基因表達的調控直接影響性狀（1）表達時期：如柳穿魚體內的Lcyc基因在開花時的表達。（2）表達細胞：如柳穿魚的Lcyc基因在花的細胞中表達。（3）表達水平的高低：如Avy基因的甲基化程度越高，Avy基因的表達受到的抑制越明顯。三、表觀遺傳人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)2.基因表達的調控直接影響性狀（1）表達時期：如柳穿魚體內的3.表觀遺傳（1）概念（2）特點

表觀遺傳現象普遍存在與生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個生命活動過程中。

生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變異的現象。如：同卵雙生具有的細微差異，蜂王和蜂工基因組相同，但是很多性狀不同。三、表觀遺傳人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)3.表觀遺傳（1）概念（2）特點表觀遺傳現象普三、表觀遺傳你如何評價基因決定生物體的性狀這一觀點？人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)三、表觀遺傳你如何評價基因決定生物體的性狀這一觀點？人教版必1.大多數情況下，基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應關系。（1）生物的有些性狀可以受到多個基因的影響，如人的身高。（2）一個基因也可以影響多個性狀，如水稻中的Ghd7基因。（3）生物的性狀還受環(huán)境條件的影響，是生物的基因和環(huán)境調節(jié)共同作用的結果。四、基因與性狀的對應關系人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)1.大多數情況下，基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應關系。2.基因與基因、基因與基因表達產物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網絡，精細地調控這生物體的性狀。你如何評價基因決定生物體的性狀這一觀點？提示：此問題旨在客觀全面地評價基因據生物體的性狀的觀點，性狀的形成往往是內因（內因）與外因（環(huán)境因素等）相互作用的結果，并且環(huán)境因素能夠通過對基因或染色體其他成分的修飾，調控基因的表達，進而影響性狀。四、基因與性狀的對應關系人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)2.基因與基因、基因與基因表達產物、基因與環(huán)境之間存在著復雜3.基因、蛋白質和性狀之間的關系四、基因與性狀的對應關系人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)3.基因、蛋白質和性狀之間的關系四、基因與性狀的對應關系人教

遺傳學家增加做過這樣的實驗：果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)溫度為25℃，將剛孵化的殘翅果蠅幼蟲放在31℃的環(huán)境中培養(yǎng)，得到了一些翅長接近正常的果蠅成蟲，這些翅長接近正常的果蠅在正常環(huán)境溫度下產生的后代仍然是殘翅果蠅。請針對高溫培養(yǎng)殘翅果蠅幼蟲得到翅長接近正常的果蠅成蟲的原因提出假說，進行解釋。提示：翅的發(fā)育是否經過酶催化的反應？酶與基因的關系是怎樣？酶與溫度的關系是怎樣的？提出假說四、基因與性狀的對應關系人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)遺傳學家增加做過這樣的實驗：果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)提出假說提示：果蠅翅的發(fā)育需要經過酶催化的反應，而酶是在基因控制下合成的，酶的活性受溫度、pH等條件的影響。四、基因與性狀的對應關系人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)提出假說提示：果蠅翅的發(fā)育需要經過酶催化的反應，而酶是在基因練習與應用一、概念檢測1.個體的性狀和細胞的分化都取決于基因的表達及其調控。判斷下列相關表述是否正確。（1）基因與性狀之間是一一對應的關系。（

）（2）細胞分化產生不同類型的細胞，是因為不同類型的細胞內基因的表達存在差異。（）√╳人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)練習與應用一、概念檢測1.個體的性狀和細胞的分2.我國科學家將含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由該受精卵發(fā)育成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可治療血友病。下列敘述錯誤的是（）A.這項研究說明人和羊共用一套遺傳密碼B.該羊的乳腺細胞中含有人的凝血因子基因C.該羊分泌的乳汁中含有人的抗凝血因子基因D.該羊的后代也可能含有人的凝血因子基因人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)2.我國科學家將含有人凝血因子基因的DNA片二、拓展應用1.有人說，“基因是導演，蛋白質是演員，性狀是演員表演的作品?！蹦阏J為這種說法有道理嗎？為什么？去你整理總結、基因蛋白質和性狀三者之間的關系。人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)二、拓展應用1.有人說，“基因是導演，蛋白質二、拓展應用2.孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現了分離定律和自由組合定律，然而，與他同時代的一些生物學家利用某些植物做一些性狀的雜交實驗時，并沒有得出3：1和9：3：3：1的數量比；孟德爾用山柳菊也未得到與豌豆雜交實驗相同的結果。請回答下列問題。（1）為什么利用這些植物進行某些性狀的雜交實驗時，難以得到3：1和9：3：3：1的數量比？請運用所學知識對可能的原因作出推測。人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)二、拓展應用2.孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現了分離定律和自由組二、拓展應用2.孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現了分離定律和自由組合定律，然而，與他同時代的一些生物學家利用某些植物做一些性狀的雜交實驗時，并沒有得出3：1和9：3：3：1的數量比；孟德爾用山柳菊也未得到與豌豆雜交實驗相同的結果。請回答下列問題。（2）你怎樣看待科學實驗的可重復性？人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)二、拓展應用2.孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現了分離定律和自由組二、拓展應用3.某種貓的雄性個體有兩種毛色：黃色和黑色；而雌性個體有三種毛色：黃色、黑色、黑黃相間。分析這種貓的基因，發(fā)現控制毛色的基因是位于X染色體上的一對等位基因：X0（黃色）和XB（黑色），雄毛只有一條X染色體，因此毛色不是黃色就是黑色。而雌貓卻出現了黑黃相間的類型，這是為什么呢？是不是雌貓的有些細胞內X0表達，而另一些細胞內XB表達呢？請查資料，尋找答案。人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)二、拓展應用3.某種貓的雄性個體有兩種毛色：黃色和黑色；而雌二、拓展應用人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)二、拓展應用人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共4二、拓展應用人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)二、拓展應用人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共4???問題探討

同一株水毛茛，裸露在空氣中的葉和浸在水中的葉，表現出了兩種不同的形態(tài)。

討論1.這兩種形態(tài)的葉，其細胞的基因組成一樣嗎？2.這兩種葉形的差異，可能是由什么因素引起的？提示：兩種形態(tài)的葉，其細胞的基因組成是一樣的。提示：這兩種葉形的差異可能是由于葉片所處的環(huán)境引起的。???問題探討同一株水毛茛，裸露在空氣中的葉和浸在水

我們已經知道生物體的性狀是由基因控制的。那么基因是如何控制性狀的呢？上面“問題探討”的內容又在提示我們，基因和性狀不一定是一一對應的關系。這又是怎么回事呢？我們已經知道生物體的性狀是由基因控制的。那么基第2節(jié)基因表達與性狀的關系教學目標1.舉例說明基因通過控制酶的合成和蛋白質的結構控制生物體的性狀。2.說明細胞分化是基因選擇表達的結果。3.概述生物體的表觀遺傳現象。教學重點1.基因表達與性狀的關系。2.細胞分化的本質是基因的選擇性表達3.表觀遺傳現象難點表觀遺傳現象第2節(jié)基因表達與性狀的關系教學目標教學重點本節(jié)聚焦1.基因如何控制生物體的性狀？2.細胞分化與基因表達有什么關系？3.表觀遺傳信息是如何調控基因表達的？4.怎樣理解基因與性狀關系的復雜性？第2節(jié)基因表達與性狀的關系本節(jié)聚焦第2節(jié)基因表達與性狀的關系一、基因表達產物與性狀的關系實例一：豌豆的圓粒和皺粒

基因控制生物的性狀，基因又指導蛋白質的合成，那么基因、蛋白質與性狀之間是什么關系呢？一、基因表達產物與性狀的關系實例一：豌豆的圓粒和皺粒實例一：豌豆的圓粒和皺粒編碼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，豌豆顯得圓鼓鼓（性狀：圓粒）DNA中插入了一段外來的DNA序列，打亂了編碼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顯得皺縮（性狀：皺粒）一、基因表達產物與性狀的關系基因酶代謝過程性狀實例一：豌豆的圓粒和皺粒編碼淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正實例二、白化病控制酪氨酸酶的基因正常酪氨酸酶正常合成表現正常酪氨酸能轉化為黑色素控制酪氨酸酶的基因異常酪氨酸酶不能正常合成表現為白化病酪氨酸不能轉化為黑色素基因酶代謝過程性狀一、基因表達產物與性狀的關系實例二、白化病控制酪氨酸酶的基因正常酪氨酸酶正常合成表現正常囊性纖維病是北美白種人中常見的一種遺傳病，患者汗液中氯離子的濃度升高，支氣管被異常的黏液堵塞，常于幼年時死于肺部感染。實例三、囊性纖維病一、基因表達產物與性狀的關系囊性纖維病是北美白種人中常見的一種遺傳病，患者CFTR基因缺失了3個堿基CFTR蛋白結構異常，導致功能異?；颊咧夤軆瑞ひ涸龆囵ひ呵宄щy，細菌繁殖，肺部感染基因蛋白質結構性狀實例三、囊性纖維病一、基因表達產物與性狀的關系CFTR基因缺失了3個堿基CFTR蛋白結構異常，導致功能異?？刂蒲t蛋白的基因中一個堿基對變化血紅蛋白結構發(fā)生變化紅細胞呈鐮刀狀控制血紅蛋白的基因正常血紅蛋白結構正常正常紅細胞實例四、鐮刀狀貧血癥

基因蛋白質結構

性狀一、基因表達產物與性狀的關系控制血紅蛋白的基因血紅蛋白結構發(fā)生變化紅細胞呈鐮刀狀控制血紅基因→蛋白質的結構→性狀基因→酶→代謝過程→性狀一、基因表達產物與性狀的關系由實例一和二，可知：由實例三和四，可知：1.基因對生物性狀的間接控制2.基因對生物性狀的直接控制

生物體的性狀雖然在形式上千差萬別，但本質上都與蛋白質有關。為什么？基因→蛋白質的結構→性狀基因→酶→代謝過程→性狀一、基因二、基因的選擇性表達與細胞分化

生物體多種性狀的形成，都是以細胞分化為基礎的。同一生物體不同類型的細胞，基因都是相同的，而形態(tài)、結構和功能卻各不相同。

這是為什么呢？這三位有名的人，他們的基因相似度達到了99.99%。但是他們的相貌差距巨大，為什么呢？二、基因的選擇性表達與細胞分化生物體多種性狀的分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果

科學家提取了雞的輸卵管細胞、紅細胞（有細胞核）和胰島細胞，對著三種細胞中的DNA和mRNA進行了檢測，結果如下：檢測的3種細胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰島素mRNA輸卵管細胞++++--紅細胞+++-+-胰島細胞+++--+說明：“+”表示檢測發(fā)現相應的分子，“-”表示檢測未發(fā)現相應的分子。二、基因的選擇性表達與細胞分化分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果科分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果討論1.這3種細胞中合成的蛋白質種類有什么差別？2.3種細胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這一事實說明了什么？3.3種細胞中有表達情況相同的基因嗎？說明理由。4.請根據基因在不同類型細胞中的表達情況，嘗試對基因進行分類，并對基因種類進行“命名”。5.造成同一生物體不同類型的細胞的形態(tài)、結構和功能差異的原因是什么？二、基因的選擇性表達與細胞分化分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果討論二、基因的選分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果

討論1.這3種細胞中合成的蛋白質種類有什么差別？二、基因的選擇性表達與細胞分化提示：3種基因轉錄的mRNA分別出現在3種細胞中，表明每種細胞只合成3種蛋白質中的一種。如輸卵管細胞只合成卵清蛋白，紅細胞只合成珠蛋白，胰島素細胞只合成胰島素。分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果討論二、分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果

討論2.3種細胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這一事實說明了什么？3.3種細胞中有表達情況相同的基因嗎？說明理由。二、基因的選擇性表達與細胞分化提示：有，核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因、細胞呼吸酶基因等在所有細胞中都表達。提示：這一事實說明，細胞中并不是所有的基因都能得到表達，基因的表達存在選擇性。分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果討論二、基分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果

討論4.請根據基因在不同類型細胞中的表達情況，嘗試對基因進行分類，并對基因種類進行“命名”。二、基因的選擇性表達與細胞分化提示：細胞中表達的基因包括兩種類型：一類是在所有細胞中都能得到持續(xù)、穩(wěn)定表達的基因，如核糖體蛋白基因、RNA聚合酶基因、ATP合成酶基因、細胞呼吸酶基因等，這類基因表達的蛋白質是細胞生活所必需的，稱為管家基因；另一類是使細胞在形態(tài)、結構和功能上產生穩(wěn)定差異的特異性表達的基因，也就是選擇性表達的基因，稱為奢侈基因，如卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因等。分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果討論二、分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果

討論5.造成同一生物體不同類型的細胞的形態(tài)、結構和功能差異的原因是什么？二、基因的選擇性表達與細胞分化提示：每種類型的細胞只表達一部分基因，即基因表達的差異產生了不同類型的細胞。分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果討論二、科學家研究發(fā)現1.在細胞中的基因有些表達，有些不表達。2.在不同類型的細胞中，表達的基因大致可分為兩類：

一類為：管家基因；另一類為：奢侈基因。3.細胞分化的本質就是基因的選擇性表達。4.基因的選擇性表達與基因表達的調控有關。二、基因的選擇性表達與細胞分化如何調控？科學家研究發(fā)現1.在細胞中的基因有些表達，有些不表達。三、表觀遺傳

基因什么時候表達、在哪種細胞中表達以及表達水平的高低都是受到調控的，這種調控會直接影響性狀。如何調控？三、表觀遺傳基因什么時候表達、在哪種細胞中表達

討論1.上述資料中，柳穿魚和小鼠現在改變的原因是什么？提示：在花型不同的柳穿魚植株中，Lcyc基因相同，但該基因的表達存在差異，開輻射對稱花的植株B，Lcyc基因被高度甲基化，因此不表達。小鼠毛色改變的基因是Avy基因的甲基化程度不同，導致該基因的表達受到抑制的程度不同，進而影響性狀。

發(fā)生在基因或基因前端的甲基化修飾均導致相關基因的表達受到抑制，進而影響性狀。三、表觀遺傳討論提示：在花型不同的柳穿魚植株中，Lcyc基因相同討論2.分析資料1，F1的花為什么與植株A的相似？在F2中，為什么有些植株的花與植株B的相似？提示：F1植株同時含有來自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能夠表達，表現為顯性；植株B的Lcyc基因由于部分堿基甲基化，基因表達受到抑制，表現為隱性。因此，同時含有這兩個基因的F1中，F1的花與植株A的相似。F1自交后，F2中有少部分植株含有兩個來自植株B的Lcyc基因，由于該基因的部分堿基被甲基化，基因表達受到抑制，因此，這部分植株的花與植株B的相似。三、表觀遺傳人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)討論提示：F1植株同時含有來自植株A和植株B的Lcyc基因。討論3.資料1和資料2展示的遺傳現象有什么共同點？這對你認識基因和性狀的關系有什么啟示？提示：資料1和資料2展示的遺傳現象都表現為基因的堿基序列保持不變，但基因的表達受到抑制，因此性狀發(fā)生改變，而且這種改變可以遺傳?；虻膲A基序列相同，性狀可能不同，這表明基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應的關系，基因的表達受到很多因素的影響，體現了基因與性狀之間關系的復雜性。三、表觀遺傳人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)討論提示：資料1和資料2展示的遺傳現象都表現為基因的堿基序列1.DNA甲基化DNA的甲基化可以引起基因的失活。影響基因的表達。DNA甲基化是在甲基轉移酶的催化下，DNA的CG兩個核苷酸中的胞嘧啶，被選擇性地添加甲基，形成5-甲基胞嘧啶，這常見于基因的5'-CG-3'序列。三、表觀遺傳

除了DNA甲基化，構成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙酰化等修飾也會影響基因的表達。人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)1.DNA甲基化DNA的甲基化可以引起基因的失活1.DNA甲基化

如柳穿魚的植株B的Lcyc基因，在花期沒有表達就是因為它被高度甲基化。

又如小鼠毛色改變的基因Avy由于甲基化程度不同，導致小鼠出現不同的毛色。三、表觀遺傳人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)1.DNA甲基化如柳穿魚的植株B的Lcyc基因，2.基因表達的調控直接影響性狀（1）表達時期：如柳穿魚體內的Lcyc基因在開花時的表達。（2）表達細胞：如柳穿魚的Lcyc基因在花的細胞中表達。（3）表達水平的高低：如Avy基因的甲基化程度越高，Avy基因的表達受到的抑制越明顯。三、表觀遺傳人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)2.基因表達的調控直接影響性狀（1）表達時期：如柳穿魚體內的3.表觀遺傳（1）概念（2）特點

表觀遺傳現象普遍存在與生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個生命活動過程中。

生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變異的現象。如：同卵雙生具有的細微差異，蜂王和蜂工基因組相同，但是很多性狀不同。三、表觀遺傳人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)3.表觀遺傳（1）概念（2）特點表觀遺傳現象普三、表觀遺傳你如何評價基因決定生物體的性狀這一觀點？人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)三、表觀遺傳你如何評價基因決定生物體的性狀這一觀點？人教版必1.大多數情況下，基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應關系。（1）生物的有些性狀可以受到多個基因的影響，如人的身高。（2）一個基因也可以影響多個性狀，如水稻中的Ghd7基因。（3）生物的性狀還受環(huán)境條件的影響，是生物的基因和環(huán)境調節(jié)共同作用的結果。四、基因與性狀的對應關系人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)1.大多數情況下，基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應關系。2.基因與基因、基因與基因表達產物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網絡，精細地調控這生物體的性狀。你如何評價基因決定生物體的性狀這一觀點？提示：此問題旨在客觀全面地評價基因據生物體的性狀的觀點，性狀的形成往往是內因（內因）與外因（環(huán)境因素等）相互作用的結果，并且環(huán)境因素能夠通過對基因或染色體其他成分的修飾，調控基因的表達，進而影響性狀。四、基因與性狀的對應關系人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)2.基因與基因、基因與基因表達產物、基因與環(huán)境之間存在著復雜3.基因、蛋白質和性狀之間的關系四、基因與性狀的對應關系人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)3.基因、蛋白質和性狀之間的關系四、基因與性狀的對應關系人教

遺傳學家增加做過這樣的實驗：果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)溫度為25℃，將剛孵化的殘翅果蠅幼蟲放在31℃的環(huán)境中培養(yǎng)，得到了一些翅長接近正常的果蠅成蟲，這些翅長接近正常的果蠅在正常環(huán)境溫度下產生的后代仍然是殘翅果蠅。請針對高溫培養(yǎng)殘翅果蠅幼蟲得到翅長接近正常的果蠅成蟲的原因提出假說，進行解釋。提示：翅的發(fā)育是否經過酶催化的反應？酶與基因的關系是怎樣？酶與溫度的關系是怎樣的？提出假說四、基因與性狀的對應關系人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)遺傳學家增加做過這樣的實驗：果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)提出假說提示：果蠅翅的發(fā)育需要經過酶催化的反應，而酶是在基因控制下合成的，酶的活性受溫度、pH等條件的影響。四、基因與性狀的對應關系人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)人教版必修24-2基因表達與性狀的關系(共41張PPT)提出假說提示：果蠅翅的發(fā)育需要經過酶催化的反應，而酶是在基因練習與應用一、概念檢測1.個體的性狀和細胞的分化都取決于基因的表達及其調控。判斷下列相關表述是否正確。（1）基因與性狀之間是一一對應的關系。（

）（2）細胞分化產生不同類型的細胞，是