基因表达与性状的关系 高一下学期生物人教版必修2

1举例说明基因控制生物体性状的两种方式。2描述基因选择性表达与细胞分化的关系。3表观遗传现象。第2节

基因表达与性状的关系同一株水毛茛，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？这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。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基因、蛋白质、性状三者间究竟存在怎样的联系？基因控制蛋白质体现性状蛋白质是生命活动的主要承担者怎样控制？

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？一、基因表达产物与性状的关系例子：白化病患者控制酪氨酸酶的基因异常机体无法将_________转变为________________不能正常合成皮肤、毛发缺乏黑色素，表现_______酪氨酸酶黑色素白化症状酪氨酸基因酶代谢过程性状表现

囊性纤维病是北美白人种中最常见的一种遗传病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。囊性纤维病小组探讨：囊性纤维病的病因？例子：从基因的角度解释“囊性纤维病”发病机理。编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基CFTR转运氯离子的功能异常基因蛋白质结构蛋白质功能性状CFTR蛋白缺少1个苯丙氨酸，蛋白结构异常支气管内黏液增多，黏液清除困难，细菌大量繁殖，肺功能受损囊性纤维化气管正常气管例子：镰刀型细胞贫血症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，患溶血性贫血基因性状表现蛋白质

结构归纳小结2.基因还能通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状。1.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状；基因酶细胞代谢生物性状结构蛋白生物性状蛋白质间接作用直接作用检测的三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，回答下列问题：二、基因选择性表达与细胞分化(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？细胞中并非所有的基因都表达，不同种类细胞中基因的表达情况有差别。细胞分化的本质就是基因的选择性表达管家基因：所有细胞中都表达的一类基因，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。奢侈基因：在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达的产物赋予各种类型细胞特定的形态结构特征与功能。A,B两种植株，体内的Lcyc基因的序列相同植株A：Lcyc基因在开花时表达植株B：Lcyc基因不表达植株A植株B资料1：柳穿鱼花的形态讨论：柳穿鱼性状改变的原因？Lcyc基因被高度甲基化（有多个碱基连接甲基基团）三、表观遗传Lcyc基因正常植株A开花时表达Lcyc基因高度

甲基化植株B开花时不表达×（杂交）F1（自交）F2讨论：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？植株A的Lcyc基因在开花时表达,可看成为显性基因,而植株B的该基因不表达,可看成为隐性基因。两植株杂交,F1表现显性性状,F2出现类似性状分离的现象。类似于AA×aa→Aa→A

、aa。

大部分植株的花与A相似少部分植株的花与B相似实例2小鼠的毛色受一对等位基因控制，Avy是显性基因，表现为黄色体毛；a为隐性基因，表现为黑色体毛。纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，子代小鼠基因型都为Avya，却表现出黄色和黑色之间的一系列过渡毛色。1、小鼠性状改变的原因是什么？

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修饰，AVY基因表达受到抑制。2.常见的调控机制：DNA甲基化修饰组蛋白的甲基化、乙酰化等(主要抑制转录)3.发生时期：

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；4.特点：（1）DNA序列不变；（2）可遗传给后代；（3）受环境影响、可逆性；1.概念：生物体基因的

保持不变，但

____和_____

发生

变化的现象。碱基序列基因表达表型可遗传三、表观遗传表观遗传现象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。举例如下：5.表观遗传现象①基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关②一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，表观遗传也在其中发挥了重要作用。三、表观遗传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

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。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多基因效应基因的多效性基因的特异性1基因决定生物性状经典遗传、表观遗传、环境等对表型的影响DNAmRNA蛋白质性状转录翻译体现经典遗传表观遗传调控环境影响影响2.表观遗传：碱基序列不变，引起的性状变化可遗传3.仅由环境变化引起的性状变化，不可遗传（表型模拟）1.经典遗传：碱基序列改变，引起的性状变化可遗传总结基因与基因、基因与基因产物、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而又繁而有序的网络，精细地调控着生物体的性状。基因环境产物三、表观遗传