基因表达与性状的关系（第 2+课时） 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围绕《从信息到物质、从蓝图到现实》大单元主题基因的表达第章4三花猫形成的原因？资料1：在日本的一个拍卖会上，一只橘黑白的三色公猫，拍出了2000万日元(按最新的汇率折合人民币约105万)的天价，让网友们一阵哗然！为什么三色公猫能拍出如此高的价格呢？三色猫也就是我们俗称的“三花猫”，身上带有橘色、黑色和白色三种毛色。招财猫的原型是日本短尾猫,又称为三花猫。三花猫公猫是非常罕见的，大约3万只三花猫中才有可能出现一只公猫，概率仅为0.003%。为什么三花猫公猫如此罕见呢？资料2：猫的颜色看起来有很多种，但其实只有两种，黑色和红色。这是因为猫的色素细胞能且仅能分泌两种黑色素，即真黑素和褐黑素。对猫来说，真黑素表达产生黑色和褐色。位于常染色体上的褐变基因B、b和b’，其控制的酶参与真黑素的代谢，能使真黑素表达为黑色或褐色......位于性染色体X上的橘色(Orange)基因决定猫是否会产生褐黑素......回顾单元大情境：

拍卖出2000万日元的招财猫—三花公猫1.猫的色素相关基因如何控制酶(蛋白质)的合成3.2.猫的性状与基因表达具有什么关系？猫身上所有的细胞都能合成真黑素吗？4.三花猫的形成原因？为什么雄性三花猫比较罕见学习本单元前的准备：调查问卷统计调查问卷中提出比较多的问题：？？问题：为什么植株A与植株B的花的形态不一样?任务1柳穿鱼花的探究植株A植株B活动1阅读资料1，回答相关问题。资料1柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。植株A与植株B的Lcyc基因序列完全相同。植株B的Lcyc基因被高度甲基化,(Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团)。问题1:植株A和植株B花形态不同的原因与DNA甲基化有什么关联呢？任务1柳穿鱼花的探究植株A植株BLcyc基因mRNA含量+-检测并对比植株A与植株B的Lcyc基因的mRNA含量任务1柳穿鱼花的探究问题1：植株A、B杂交，F1

的花与植株A相似，F1

自交的F2

中大部分

植株的花与植株A相似，少部分植株B相似，为什么？活动2：柳穿鱼花Lcyc基因的甲基化修饰能否遗传？任务1柳穿鱼花的探究活动1阅读资料1，回答相关问题。资料1某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy

为显性基因，表现为黄色

体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠

杂交，子一代小鼠的基因型Avya,却表现出不同的毛色。研究表明，在Avy基因的前端(或

称“上游”)有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时，Avy基因正常表达，小鼠表现为黄色；当这些位点甲基化后，Avy基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深。问题1：子一代小鼠为什么表现出一系列不同毛色？任务2小鼠毛色的探究.DNA甲基化抑制了基因的转录.DNA基化越严重，转录过程受抑制程度越高，最终基因可能不表达.DNA甲基化可逆任务3DNA甲基化物理模型的构建Lcyc基因

两基因碱

基序列保Avy基因

持不变部分碱基

被甲基化

修饰表观遗传DNA甲基化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(epigenetic)基因表达

表型

水平

不同

不同后代出

现同样

的表型表观遗传概念资料1动物的认知能力和多巴胺D2基因的表达密切相关，该基因所在的染色体组蛋白发生乙酰化可使其正常表达。研究表明尼古丁会通过使得D2基因所在的染色体发生组蛋白去乙酰化导致认知障碍并会遗传给后代任务4其他表观遗传类型资料21990年科学家给矮牵牛花插入一种催生红色素的基因，希望能够让花朵更鲜艳。但意想不到的事发生了：矮牵牛花褪色，花瓣变成了白色！这个谜团直到获2006年诺贝尔生理学或医学奖的美国科学家安德鲁

·法尔和克雷格·梅洛发现RNA干扰机制才得到科学的解释。mRNA

非编码RNA任务4其他表观遗传类型RNA干扰机制图互补配对阻止翻译蛋白质DNADNA资料3决定猫毛色的基因只存在于X染色体上，一条X染色体只能携带一种颜色的信息。

一般猫的腹部都是白色的，白色是白化基因起的作用，让猫本来的颜色不能显示出来。这种白化基因并不存在于性染色体上，因而不受X染色体失活的影响。对于只有一条X染色体的公猫，它的毛色要么是黄白要么是棕白。对于虽然有两条X染色体，但是毛色基因一致的雌猫，毛色也是黄白或者棕白。只有杂合体的雌猫，拥有两条X染色体，但是一条上面带的是黄色毛基因，另一条上面则是棕色毛基因。在胚胎发育的早期，已经形成了多细胞的阶段，两条X染色体要失活一条，失活的X染色体浓缩成染色较深的染色质体。有些细胞保留黄色毛基因所在的X染色体的活性，而有些细胞保留棕色毛基因所在的X染色体的活性。而且，这些细胞再分裂出来的子代细胞，都保持一样的失活程序。问题1：请说出三花猫形成原因？任务4其他表观遗传类型水稻中Ghd7

基因参与了开花的调控对于水稻生长、发育和产量都有重要作用人的身高是由多个基因

控制，其中

每个基因对

身高都有一

定的作用同一株水毛

茛，空气中

的叶和水中

的叶，表现

出不同的形态柳穿鱼

花的形

态结构

由Lcyc基

因决定小结基因与性状的关系有研究表明，吸烟会使人的体细胞内DNA甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产