高中生物課件（新教材人教版2019）必修二4-2基因的表達(dá)與性狀的關(guān)系

§4-2基因的表達(dá)與性狀的關(guān)系基因的表達(dá)這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成一樣嗎？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(xiàn)出了兩種不同的形態(tài)。討論這兩種葉形的差異，可能是由葉片所處的環(huán)境因素引起的。這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成是一樣的。這兩種葉形的差異，可能是由什么因素引起的？水毛茛基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系編碼淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打亂皺粒豌豆的形成機(jī)制淀粉分支酶異常，活性大大降低淀粉合成受阻，含量降低淀粉含量低的豌豆由于失水而皺縮基因酶的合成代謝過程生物性狀控制圓粒豌豆皺粒豌豆控制控制基因控制性狀表達(dá)的方式？基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系白化病的病因編碼酪氨酸酶的基因酪氨酸酶酪氨酸黑色素催化控制合成（異常）（缺少）×（不能合成）白化病患者×基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物性狀?；虮磉_(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系編碼CFTR蛋白(一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)的基因缺失3個(gè)堿基囊性纖維化病CFTR蛋白在第508位缺少丙氨酸，空間結(jié)構(gòu)改變CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異?；虻鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)生物性狀控制囊性纖維化病支氣管中黏液增多，管腔受阻，細(xì)菌在肺部大量生長(zhǎng)繁殖，最終使肺部功能受損。直接控制基因控制性狀表達(dá)的方式癥狀病因70%結(jié)果基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化同一生物體中不同類型的細(xì)胞，基因都是相同的，而形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻各不相同，這是為什么呢？思考Thinking【思考·討論】分析不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)的3種細(xì)胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因卵清蛋白基因表達(dá)珠蛋白基因表達(dá)胰島素基因表達(dá)輸卵管細(xì)胞++++--紅細(xì)胞+++-+-胰島細(xì)胞+++--+這3種細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)種類有什么差別？說明：“+”表示檢測(cè)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子，“-”表示檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子?？茖W(xué)家提取了雞的輸卵管細(xì)胞、紅細(xì)胞（有細(xì)胞核）和胰島細(xì)胞，對(duì)這3種細(xì)胞中的DNA和mRNA進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如下表所示。3種基因轉(zhuǎn)錄的mRNA分別出現(xiàn)在3種細(xì)胞中，表明每種細(xì)胞只合成3種蛋白質(zhì)中的一種。因此，這3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類不完全相同，雖然有些蛋白質(zhì)在所有的細(xì)胞中都合成，但也有一些特定功能的蛋白質(zhì)只在特定的細(xì)胞中合成。討論【思考·討論】分析不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)的3種細(xì)胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因卵清蛋白基因表達(dá)珠蛋白基因表達(dá)胰島素基因表達(dá)輸卵管細(xì)胞++++--紅細(xì)胞+++-+-胰島細(xì)胞+++--+3種細(xì)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(cè)到其中一種基因的mRNA，這一事實(shí)說明了什么？說明：“+”表示檢測(cè)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子，“-”表示檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子?？茖W(xué)家提取了雞的輸卵管細(xì)胞、紅細(xì)胞（有細(xì)胞核）和胰島細(xì)胞，對(duì)這3種細(xì)胞中的DNA和mRNA進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如下表所示。這一事實(shí)說明，細(xì)胞中并不是所有的基因都表達(dá)，基因的表達(dá)存在選擇性。討論基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同種類相同表達(dá)的類型選擇性表達(dá)的基因（奢侈基因）所有細(xì)胞都表達(dá)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(dǎo)合成的蛋白質(zhì)是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需同一個(gè)體的不同細(xì)胞細(xì)胞分化基因?qū)е屡e例舉例意義基因的選擇性表達(dá)基礎(chǔ)與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)原因生物體多種性狀的形成本質(zhì)基因表達(dá)水平的高低基因什么時(shí)候表達(dá)基因在哪種細(xì)胞表達(dá)【思考·討論】柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)和小鼠毛色的遺傳植株A植株B與Lcyc基因的表達(dá)直接相關(guān)（兩種花的Lcyc基因序列相同）調(diào)控柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)控制GC3’5’GC3’5’GC3’5’GC3’5’CH3CH3Lcyc基因高度甲基化開花時(shí)表達(dá)開花時(shí)不表達(dá)未甲基化甲基化【思考·討論】柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)和小鼠毛色的遺傳植株A植株B大部分少部分×

1.

F1的花色為什么下植株A的相似？討論2.在F2中，為什么有些植株的花與植株B的相似？F1植株同時(shí)含有來自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcvc基因能夠表達(dá)，表現(xiàn)為顯性；植株B的Lcyc基因由于部分堿基被甲基化，基因表達(dá)受到抑制，表現(xiàn)為隱性。因此，同時(shí)含有這兩個(gè)基因的F1中，F(xiàn)1的花與植株A的相似。F1自交后，F(xiàn)2中有少部分植株含有兩個(gè)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(dá)受到抑制，因此，這部分植株的花與植株B的相似。PF1F2【思考·討論】柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)和小鼠毛色的遺傳某種實(shí)驗(yàn)小鼠的毛色受一對(duì)等位基因Avy和a控制，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?！罰F1AvyAvy（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基因調(diào)控黃色顏色越深甲基化程度越高抑制抑制越明顯未甲基化CH3Avy基因甲基化【思考·討論】柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)和小鼠毛色的遺傳1.上述資料中，柳穿魚花和小鼠性狀改變的原因是什么？2.上述兩個(gè)例子展示的遺傳現(xiàn)象有什么共同點(diǎn)？這對(duì)你認(rèn)識(shí)基因和性狀的關(guān)系有什么啟示？柳穿魚花的形態(tài)改變是因?yàn)長(zhǎng)cyc基因的部分堿基被高度甲基化，小鼠毛色的改變是因?yàn)锳vy基因的前端有一段影響Avy基因表達(dá)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(dǎo)致相關(guān)基因的表達(dá)受到抑制，進(jìn)而影響性狀。兩個(gè)例子展示的遺傳現(xiàn)象都表現(xiàn)為基因的堿基序列保持不變，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達(dá)，進(jìn)而對(duì)表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現(xiàn)同樣的表型。討論表觀遺傳表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長(zhǎng)、發(fā)育和衰老的整個(gè)生命活動(dòng)過程中?；蚪M成相同的同卵雙胞胎所具有的微小差異就與表觀遺傳有關(guān)；一個(gè)蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵發(fā)育而來的，但它們?cè)谛螒B(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和行為等方面截然不同，表觀遺傳也在其中發(fā)揮了重要作用。特點(diǎn)舉例生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。定義結(jié)論基因蛋白質(zhì)性狀表達(dá)控制調(diào)控是否表達(dá)表達(dá)水平選擇性具有細(xì)胞分化實(shí)質(zhì)表觀遺傳基因的堿基序列不變可遺傳的性狀改變基因與性狀的關(guān)系有些性狀是由單個(gè)基因控制的。有些性狀是由多個(gè)基因控制的。例如，人的身高是由多個(gè)基因決定的，其中每個(gè)基因?qū)ι砀叨加幸欢ǖ淖饔?。有的基因可決定或影響多種性狀。例如，我國(guó)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)水稻中的Ghd