4.2基因表达与性状的关系课件-高一下学期生物人教版必修2

第2节

基因表达与性状的关系第4章

基因的表达1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？一样可能是由叶片所处的环境因素引起的。2.两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？水毛茛基因蛋白质性状指导体现控制外来DNA插入圆粒豌豆的淀粉分支酶基因被打乱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圆粒豌豆保水皱粒豌豆失水淀粉合成受阻蔗糖含量升高淀粉分支酶异常，活性下降外来DNA插入圆粒豌豆的淀粉分支酶基因被打乱的淀粉分支酶基因基因酶的合成代谢过程生物性状控制控制控制淀粉分支酶蔗糖合成淀粉淀粉含量升高圆粒豌豆保水皱粒豌豆失水淀粉合成受阻蔗糖含量升高淀粉分支酶异常，活性下降基因AmRNA酪氨酸酶酪氨酸中间产物黑色素转录翻译

合成黑色素的代谢途径外来DNA插入圆粒豌豆的淀粉分支酶基因被打乱的淀粉分支酶基因基因酶的合成代谢过程生物性状控制控制控制淀粉分支酶蔗糖合成淀粉淀粉含量升高圆粒豌豆保水皱粒豌豆失水淀粉合成受阻蔗糖含量升高淀粉分支酶异常，活性下降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，表现白化病白化病

白化病患者基因AmRNA酪氨酸酶酪氨酸中间产物黑色素转录翻译

合成黑色素的代谢途径外来DNA插入圆粒豌豆的淀粉分支酶基因被打乱的淀粉分支酶基因基因酶的合成代谢过程生物性状控制控制控制淀粉分支酶蔗糖合成淀粉淀粉含量升高圆粒豌豆保水皱粒豌豆失水淀粉合成受阻蔗糖含量升高淀粉分支酶异常，活性下降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，表现白化病白化病间接囊性纤维病正常气管囊性纤维化气管CFTR（蛋白）基因缺失了3个碱基CFTR蛋白结构异常，导致转运功能异常氯离子浓度异常，患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染囊性纤维病正常气管囊性纤维化气管CFTR（蛋白）基因缺失了3个碱基CFTR蛋白结构异常，导致转运功能异常氯离子浓度异常，患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染基因蛋白质的结构生物性状控制控制直接镰状细胞贫血编码血红蛋白的基因发生了一个碱基对的替换血红蛋白的结构发生变化红细胞成镰刀型，运输O2能力降低容易破裂，患溶血性贫血基因蛋白质的结构生物性状控制控制直接基因控制生物性状的方式直接控制间接控制基因通过控制酶或激素的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。例如：豌豆的粒形、人的白化病基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。例如：囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症细胞分化基因的选择性表达本质在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程检测的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+++--+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。因此，这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同。。1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别?管家基因在所有细胞中都表达的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:核糖体蛋白基因、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?细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达具有选择性。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+++--+形态、结构、功能不同种类相同表达的类型选择性表达的基因（奢侈基因）所有细胞都表达的基因（管家基因）核糖体蛋白基因ATP合成酶基因卵清蛋白基因胰岛素基因该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同一个体的不同细胞细胞分化基因导致举例举例基因的选择性表达基础与基因表达的调控有关原因生物体多种性状的形成本质基因表达水平的高低基因什么时候表达基因在哪种细胞表达意义1.基因控制性状的两种途径

2.基因的选择性表达与细胞分化（1）细胞中的基因可以分为两类:（2）细胞分化的实质就是：管家基因、奢侈基因基因的选择性表达回顾表达水平的高低在哪种细胞中表达什么时候表达基因的选择性表达与基因表达的调控有关什么是表观遗传？它调控基因表达的机理是什么呢？表观遗传柳穿鱼（小金鱼草）《花镜》“谓之柳穿鱼者，以其枝柔叶细似柳，而花似鱼也”名字由来顽强花语两侧对称型花、辐射型花花型植株A植株BLcyc基因正常两侧对称开花时表达Lcyc基因高度甲基化辐射对称开花时不表达DNMT甲基化：基因的碱基序列没有变化，但部分碱基结合了甲基基团植株A植株BLcyc基因正常两侧对称开花时表达Lcyc基因高度甲基化辐射对称开花时不表达×PF1F2绝大部分少部分LLL甲L甲LL甲两侧对称×两侧对称辐射对称31LLLL甲L甲L甲DNMTDNMTDNA甲基化抑制了基因的表达！×PF1AvyAvy（黄色）aa（黑色）Avya（

?色）表现不同毛色，介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型Avy为显性基因，表现黄色体毛

a为隐性基因，表现黑色体毛黄色正常Avy基因调控颜色变黑Avy基因甲基化抑制CH3CH3甲基化程度越高抑制越明显1.上述资料中，柳穿鱼花和小鼠性状改变的原因是什么？

柳穿鱼花的形态改变是因为Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化。

小鼠毛色的改变是因为Avy基因的前端有一段影响Avy基因表达的特殊的碱基序列被甲基化。

发生在基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。讨论植株A植株B大部分少部分×

2.F1的花为什么与植株A的相似？

在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？F1植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能够表达，表现显性；植株B的Lcyc基因由于部分碱基甲基化，基因表达受阻，表现隐性。因此，同时含有这两个基因的F1中，花与植株A的相似。F1自交后，F2中有少部分植株含两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因部分碱基被甲基化，表达受阻，因此，这部分植株的花与植株B的相似。PF1F2讨论3.资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？这对你认识基因和性状的关系有什么启示？资料1和资料2展示的遗传现象都表现为基因的碱基序列不变，但部分碱基发生甲基化修饰，抑制了基因表达，进而对表型产生影响。DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。碱基序列保持不变，性状发生改变，这表明基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系，基因的表达受到很多因素影响，体现了基因与性状之间关系的复杂性。讨论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表观遗传组蛋白甲基化、乙酰化表观遗传特点3.普遍存在2.可遗传1.碱基序列不变4.受环境影响5.表观遗传是可逆的1一个基因

一种性状控制基因的特异性2多个基因

一种性状控制多基因效应3一个基因

多种性状控制基因的多效性基因与性状并不是简单的一一对应的关系基因与性状的关系表型=基因型+环境如红绿色盲、白化