4.2基因表達與性狀的關系課件-高一下學期生物人教版必修2

第2節(jié)

基因表達與性狀的關系第4章

基因的表達1.這兩種形態(tài)的葉，其細胞的基因組成一樣嗎？一樣可能是由葉片所處的環(huán)境因素引起的。2.兩種葉形的差異，可能是由什么因素引起的？水毛茛基因蛋白質性狀指導體現(xiàn)控制外來DNA插入圓粒豌豆的淀粉分支酶基因被打亂的淀粉分支酶基因淀粉分支酶蔗糖合成淀粉淀粉含量升高圓粒豌豆保水皺粒豌豆失水淀粉合成受阻蔗糖含量升高淀粉分支酶異常，活性下降外來DNA插入圓粒豌豆的淀粉分支酶基因被打亂的淀粉分支酶基因基因酶的合成代謝過程生物性狀控制控制控制淀粉分支酶蔗糖合成淀粉淀粉含量升高圓粒豌豆保水皺粒豌豆失水淀粉合成受阻蔗糖含量升高淀粉分支酶異常，活性下降基因AmRNA酪氨酸酶酪氨酸中間產(chǎn)物黑色素轉錄翻譯

合成黑色素的代謝途徑外來DNA插入圓粒豌豆的淀粉分支酶基因被打亂的淀粉分支酶基因基因酶的合成代謝過程生物性狀控制控制控制淀粉分支酶蔗糖合成淀粉淀粉含量升高圓粒豌豆保水皺粒豌豆失水淀粉合成受阻蔗糖含量升高淀粉分支酶異常，活性下降控制酪氨酸酶的基因異常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸不能正常轉化為黑色素缺乏黑色素，表現(xiàn)白化病白化病

白化病患者基因AmRNA酪氨酸酶酪氨酸中間產(chǎn)物黑色素轉錄翻譯

合成黑色素的代謝途徑外來DNA插入圓粒豌豆的淀粉分支酶基因被打亂的淀粉分支酶基因基因酶的合成代謝過程生物性狀控制控制控制淀粉分支酶蔗糖合成淀粉淀粉含量升高圓粒豌豆保水皺粒豌豆失水淀粉合成受阻蔗糖含量升高淀粉分支酶異常，活性下降控制酪氨酸酶的基因異常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸不能正常轉化為黑色素缺乏黑色素，表現(xiàn)白化病白化病間接囊性纖維病正常氣管囊性纖維化氣管CFTR（蛋白）基因缺失了3個堿基CFTR蛋白結構異常，導致轉運功能異常氯離子濃度異常，患者支氣管內黏液增多黏液清除困難，細菌繁殖，肺部感染囊性纖維病正常氣管囊性纖維化氣管CFTR（蛋白）基因缺失了3個堿基CFTR蛋白結構異常，導致轉運功能異常氯離子濃度異常，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的結構生物性狀控制控制直接鐮狀細胞貧血編碼血紅蛋白的基因發(fā)生了一個堿基對的替換血紅蛋白的結構發(fā)生變化紅細胞成鐮刀型，運輸O2能力降低容易破裂，患溶血性貧血基因蛋白質的結構生物性狀控制控制直接基因控制生物性狀的方式直接控制間接控制基因通過控制酶或激素的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。例如：豌豆的粒形、人的白化病基因還能通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。例如：囊性纖維病、鐮刀型細胞貧血癥細胞分化基因的選擇性表達本質在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程檢測的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+++--+3種基因轉錄的mRNA分別出現(xiàn)在3種細胞中，表明每種細胞只合成3種蛋白質中的一種。因此，這3種細胞中合成的蛋白質種類不完全相同。。1.這3種細胞中合成的蛋白質種類有什么差別?管家基因在所有細胞中都表達的基因指導合成的蛋白質是維持細胞基本生命活動所必需的如:核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因奢侈基因只在某類細胞中特異性表達的基因如:卵清蛋白基因、胰島素基因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?細胞中并不是所有的基因都表達，基因的表達具有選擇性。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+++--+形態(tài)、結構、功能不同種類相同表達的類型選擇性表達的基因（奢侈基因）所有細胞都表達的基因（管家基因）核糖體蛋白基因ATP合成酶基因卵清蛋白基因胰島素基因該類基因指導合成的蛋白質是維持細胞基本生命活動所必需同一個體的不同細胞細胞分化基因導致舉例舉例基因的選擇性表達基礎與基因表達的調控有關原因生物體多種性狀的形成本質基因表達水平的高低基因什么時候表達基因在哪種細胞表達意義1.基因控制性狀的兩種途徑

2.基因的選擇性表達與細胞分化（1）細胞中的基因可以分為兩類:（2）細胞分化的實質就是：管家基因、奢侈基因基因的選擇性表達回顧表達水平的高低在哪種細胞中表達什么時候表達基因的選擇性表達與基因表達的調控有關什么是表觀遺傳？它調控基因表達的機理是什么呢？表觀遺傳柳穿魚（小金魚草）《花鏡》“謂之柳穿魚者，以其枝柔葉細似柳，而花似魚也”名字由來頑強花語兩側對稱型花、輻射型花花型植株A植株BLcyc基因正常兩側對稱開花時表達Lcyc基因高度甲基化輻射對稱開花時不表達DNMT甲基化：基因的堿基序列沒有變化，但部分堿基結合了甲基基團植株A植株BLcyc基因正常兩側對稱開花時表達Lcyc基因高度甲基化輻射對稱開花時不表達×PF1F2絕大部分少部分LLL甲L甲LL甲兩側對稱×兩側對稱輻射對稱31LLLL甲L甲L甲DNMTDNMTDNA甲基化抑制了基因的表達！×PF1AvyAvy（黃色）aa（黑色）Avya（

?色）表現(xiàn)不同毛色，介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型Avy為顯性基因，表現(xiàn)黃色體毛

a為隱性基因，表現(xiàn)黑色體毛黃色正常Avy基因調控顏色變黑Avy基因甲基化抑制CH3CH3甲基化程度越高抑制越明顯1.上述資料中，柳穿魚花和小鼠性狀改變的原因是什么？

柳穿魚花的形態(tài)改變是因為Lcyc基因的部分堿基被高度甲基化。

小鼠毛色的改變是因為Avy基因的前端有一段影響Avy基因表達的特殊的堿基序列被甲基化。

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。討論植株A植株B大部分少部分×

2.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？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(xiàn)顯性；植株B的Lcyc基因由于部分堿基甲基化，基因表達受阻，表現(xiàn)隱性。因此，同時含有這兩個基因的F1中，花與植株A的相似。F1自交后，F(xiàn)2中有少部分植株含兩個來自植株B的Lcyc基因，由于該基因部分堿基被甲基化，表達受阻，因此，這部分植株的花與植株B的相似。PF1F2討論3.資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)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？資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象都表現(xiàn)為基因的堿基序列不變，但部分堿基發(fā)生甲基化修飾，抑制了基因表達，進而對表型產(chǎn)生影響。DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現(xiàn)同樣的表型。堿基序列保持不變，性狀發(fā)生改變，這表明基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應關系，基因的表達受到很多因素影響，體現(xiàn)了基因與性狀之間關系的復雜性。討論生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象表觀遺傳組蛋白甲基化、乙?；碛^遺傳特點3.普遍存在2.可遺傳1.堿基序列不變4.受環(huán)境影響5.表觀遺傳是可逆的1一個基因

一種性狀控制基因的特異性2多個基因

一種性狀控制多基因效應3一個基因

多種性狀控制基因的多效性基因與性狀并不是簡單的一一對應的關系基因與性狀的關系表型=基因型+環(huán)境如紅綠色盲、白化