基因表达与性状的关系课件高一下学期生物人教版生物必修2

基因表达与性状的关系转录DNARNA翻译蛋白质逆转录需逆转录酶复制脱氧核苷酸序列遗传信息核糖核苷酸序列遗传密码氨基酸序列基因指导合成蛋白质体现性状如何控制？知识回顾结合教材第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？

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细细的丝状叶。1、这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？2、两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？问题探讨空气中的叶浸在水中中的叶叶呈扁平状叶呈丝状可能是由叶片所处的环境因素引起的。

相同，应为这两种细胞都是有同一个受精卵通过增殖和分化而来，而增殖和分化过程中遗传物质不变。______淀粉分支酶__________________淀粉含量_____淀粉________，含量降低豌豆能有效地保留水分，十分饱满___________________正常的淀粉分支酶基因被插入的DNA序列打乱的异常淀粉酶基因正常的异常的淀粉分支酶（活性大大降低）丰富合成受阻豌豆由于失水而皱缩实例一：豌豆的圆粒和皱粒皱粒豌豆圆粒豌豆圆粒豌豆的形成机制皱粒豌豆的形成机制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基因酶的合成控制生物性状控制控制代谢过程一.基因表达产物与性状的关系表达表达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不能转化为黑色素酪氨酸酶（不能合成）缺乏黑色素，表现为白化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实例二：白化病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编码CFTR蛋白的基因缺失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）实例三：囊性纤维病形成机制基因生物性状控制控制蛋白质的结构基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状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，患溶血性贫血实例四：镰刀型细胞贫血症形成机制基因生物性状控制控制蛋白质的结构基因还能通过控制蛋白质的结构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——归纳总结例如：豌豆的圆粒和皱粒、白化病等例如：囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等1、下图为豌豆种子圆粒性状的产生机制。下列叙述错误的是A．过程a的完成需RNA聚合酶参与B．过程b中碱基互补配对的方式包括A—U和C—GC．若基因R发生碱基对的替换，仍可能会形成圆粒豌豆D．图示表明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状D学以致用细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性检测的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+++--+分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果思考：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？二.基因的选择性表达与细胞分化细胞分化的本质就是基因的选择性表达。表达的基因分类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。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细胞分化的“不变”与“变”DNA

①不变细胞的数目②变mRNA、蛋白质的种类细胞的形态、结构和功能2、如图为人体内基因对性状的控制过程，下列相关叙述正确的是A.基因1和基因2可出现在人体内的同一个细胞中B.图中①过程需RNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的催化C.④⑤过程形成的结果存在差异，根本原因是血红蛋白结构的不同D.①②③和①②④⑤过程均体现出基因通过控制蛋白质的结构直接控制人体的性状A三、基因与性状的关系①一个基因一种性状控制②一个基因多种性状控制③多个基因一种性状控制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。基因与性状并不是简单的一一对应的关系

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。三、基因与性状的关系25℃下培养它们产生的后代如后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。如刚孵化的残翅果蝇幼虫31℃下培养得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫残翅果蝇还会受到环境等条件的影响基因型+环境影响=表型A植株：Lcyc基因在开花时表达B植株：Lcyc基因在开花时不表达原因Lcyc基因被高度甲基化（Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团）

A、B两植株体内Lcyc基因的序列相同两侧对称辐射对称植株B植株A三、表观遗传资料1：植株A植株BP：X花与A相似F1：F2：×大部分与A相似少部分与B相似Lcyc基因的甲基化可遗传.特点1植株A的Lcyc基因能够表达，表现为显性；植株B的Lcyc基因由于部分碱基被甲基化,基因表达受到抑制，表现为隐性；三、表观遗传表现出不同毛色的Avya小鼠

资料2：小鼠毛色受等位基因Avy和a的控制，Avy为显性，表现为黄色；a为隐性，表现为黑色体毛。aaAvyAvy×P：F1：Avya三、表观遗传5`3`Avy基因编码序列决定基因表达水平的序列无甲基化不同程度甲基化甲基化程度最高Avy基因不受抑制黄色鼠Avy基因高表达Avy基因受抑制最高黑色鼠Avy基因不表达Avy基因受不同抑制Avy基因低表达介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型问题:从上述现象可以看出小鼠性状改变的原因是什么？DNA甲基化抑制了基因的表达！DNA甲基化后碱基序列不改变特点21、概念：三、表观遗传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。2.发生时间：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。3、实例蜂王和工蜂都由受精卵发育而来，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同。基因组成相同的同卵双胞胎具有的微小差异就与表观遗传有关。三、表观遗传

吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响，还有研究发现，吸烟可使男性精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。拒绝吸烟

表观遗传受环境影响特点3三、表观遗传③受环境影响；②可遗传；①DNA碱基序列不变；4、特点：①DNA甲基化调控基因表达表型改变②组蛋白甲基化③组蛋白乙酰化(主要抑制转录)（影响基因表达）5、表观遗传常见的机制：表达产物基因环境基因精确调控生物体性状基因与基因、基因与基因表达产物、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的网络，精细地调控着生物体的性状。四、基因与性状的关系五、总结间接作用：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。直接作