基因表达与性状的关系高一下学期生物人教版必修2

第4章基因的表达第2节基因表达与性状的关系by：BiologyTeacherYóu蛋白质是生命活动的承担者，是生物性状的体现者DNA是遗传信息的携带者（基因是有遗传效应的DNA片段）蛋白质基因性状mRNA一、基因表达产物与性状的关系一、基因表达产物与性状的关系淀粉分支酶基因R淀粉分支酶蔗糖→淀粉淀粉能吸水膨胀，淀粉含量高，能有效地保留水分，显得圆圆胖胖。圆粒豌豆R_皱粒豌豆

rr淀粉分支酶异常，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皱缩编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱异常的淀粉分支酶基因r插入一段DNA序列一、基因表达产物与性状的关系圆粒豌豆R_皱粒豌豆

rr淀粉分支酶基因R插入一端DNA序列基因改变

,基因在染色体上的位置不变异常淀粉分支酶基因rRr等位基因产生的原因是基因突变一、基因表达产物与性状的关系编码酪氨酸酶的基因A酪氨酸酶酪氨酸→黑色素表现出正常肤色正常人A_白化病aa异常的编码酪氨酸酶的基因a缺少酪氨酸酶不能合成黑色素表现出白化症状基因突变一、基因表达产物与性状的关系基因酶的合成代谢过程性状一、基因表达产物与性状的关系乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶是人体内的两大脱氢酶类。这两种物质主要的作用是用于酒精的代谢。乙醇脱氢酶可以将患者摄入的酒精转化成乙醛，乙醛在乙醛脱氢酶的作用下，转化成乙酸，进而最终代谢出体外。想一想为什么有的人酒量好，而有的人酒量差？酒量的好坏是由什么决定的？酶的合成代谢过程性状基因一、基因表达产物与性状的关系乙醇乙醛乙酸乙醇脱氢酶乙醛脱氢酶乙醇脱氢酶基因正常异常异常正常乙醛脱氢酶基因正常异常正常异常酒量好乙醇中毒脸色发白乙醇中毒脸色发白乙醛中毒脸色发红酶的合成代谢过程性状基因(被缓冲物质中和，排出体外)一、基因表达产物与性状的关系一、基因表达产物与性状的关系囊性纤维化在健康的人的肺部里，有若干的黏液经常在气道表面流动，其功能是带走代谢废物和细菌。囊性纤维化的患者所分泌的黏液太黏稠，不能正常发挥作用。这些黏液反而为细菌提供理想的繁殖环境。囊肿性纤维化患者的胸肺可能会不断受细菌感染。如果不及早治理，这些感染可能会变成不治之症。病症包括久咳、有痰（唾液和黏液）、气喘以及进行日常活动时感到呼吸困难。一、基因表达产物与性状的关系囊性纤维化细菌在肺部大量，生长繁殖，最终使肺功能严重受损。CFTR蛋白（一种氯离子载体蛋白），在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化。CFTR转运氯离子的功能出现异常,导致患者支气管中黏液增多,管腔受阻直接原因一、基因表达产物与性状的关系基因mRNA蛋白质性状正常囊性纤维化508苯丙氨酸507509508507509直接原因根本原因一、基因表达产物与性状的关系一、基因表达产物与性状的关系直接原因一、基因表达产物与性状的关系根本原因一、基因表达产物与性状的关系豌豆的圆粒和皱粒白化病囊性纤维化镰状细胞贫血12二、基因的选择性表达与细胞分化二、基因的选择性表达与细胞分化各种细胞中的基因是否相同？相同造成同样的细胞，在形态、结构和生理功能上反生差异的直接原因是什么？产生了不同的蛋白质二、基因的选择性表达与细胞分化造成同样的细胞，在形态、结构和生理功能上反生差异的直接原因是什么？产生了不同的蛋白质根本原因是什么？每种细胞中基因的表达情况不同（基因的选择性表达）二、基因的选择性表达与细胞分化二、基因的选择性表达与细胞分化每种细胞只能合成3种蛋白质种的1种不同细胞的基因相同特定的基因只在特定的细胞中表达二、基因的选择性表达与细胞分化管家基因奢侈基因二、基因的选择性表达与细胞分化细胞1细胞2细胞3细胞4细胞5细胞6基因1基因2基因3基因4基因5基因6二、基因的选择性表达与细胞分化1.细胞分化的本质是：______________________。基因的选择性表达2.分化产生的不同细胞中：核DNA_______，mRNA_____________，蛋白质_____________。相同不完全相同不完全相同3.管家基因：奢侈基因：所有细胞中都表达的基因只在某类细胞中特异性表达的基因4.基因的选择性表达与___________________有关。基因表达的调控二、基因的选择性表达与细胞分化基因表达的调控基因什么时候表达基因在哪种细胞中表达基因表达水平的高低010203二、基因的选择性表达与细胞分化基因表达的调控基因什么时候表达基因在哪种细胞中表达基因表达水平的高低010203二、基因的选择性表达与细胞分化基因表达的调控基因什么时候表达基因在哪种细胞中表达基因表达水平的高低010203淀粉分支酶基因酪氨酸酶基因CFTR蛋白基因血红蛋白基因二、基因的选择性表达与细胞分化基因表达的调控基因什么时候表达基因在哪种细胞中表达基因表达水平的高低010203三、表观遗传三、表观遗传资料一：柳川鱼花型的遗传花型：两侧对称花（植株A）花型：辐射对称花（植株B）基因型：基因型：LcycLcycLcycLcycLcyc基因能正常表达Lcyc基因不能表达（Lcyc基因被高度甲基化）三、表观遗传资料一：柳川鱼花型的遗传DNA甲基化：在DNA甲基转移酶作用下，碱基被选择性地添加甲基的过程。想一想甲基化改变基因的碱基序列了吗？甲基化为什么会使基因不表达？三、表观遗传资料一：柳川鱼花型的遗传UUCCUGUCGUUGCACATTCCTGTCGTTGCACAAAGGACAGCAACGTGTUUCCUTTCCTGTCGTTGCACAAAGGACAGCAACGTGTDNA甲基化：在DNA甲基转移酶作用下，碱基被选择性地添加甲基的过程。三、表观遗传资料一：柳川鱼花型的遗传花型：两侧对称花花型：辐射对称花基因型：基因型：LcycLcycLcyc`Lcyc`Lcyc基因能正常表达Lcyc基因不能表达（Lcyc基因被高度甲基化）三、表观遗传资料一：柳川鱼花型的遗传LcycLcycLcyc`Lcyc`P×F1LcycLcyc`F2绝大部分少部分三、表观遗传资料一：柳川鱼花型的遗传F1LcycLcyc`配子LcycLcyc`1:11/2Lcyc1/2Lcyc`1/2Lcyc1/2Lcyc`1/4植株A1/4植株A1/4植株A1/4植株B三、表观遗传资料一：柳川鱼花型的遗传F1LcycLcyc`配子LcycLcyc`1:1LcycLcyc`去甲基化三、表观遗传资料一：柳川鱼花型的遗传F1LcycLcyc`配子多:少F2Lcyc（多）Lcyc`（少）Lcyc（多）Lcyc`（少）LcycLcyc`植株A植株A植株A植株B三、表观遗传资料一：柳川鱼花型的遗传F1LcycLcyc`配子LcycLcyc`这两个基因是等位基因吗？不是，他们的碱基序列完全一致柳穿鱼花型的遗传不遵循孟德尔遗传定律！三、表观遗传基因的部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响甲基化修饰发生在基因以外的DNA片段中，会对表型产生影响吗？原理是什么？三、表观遗传资料二：小鼠毛色的遗传（Avy黄色a黑色）aaP×黄色体毛AvyAvy黑色体毛F1Avya三、表观遗传资料二：小鼠毛色的遗传（Avy黄色a黑色）Avy基因决定基因表达水平的序列无甲基化充分表达黄色不同程度的甲基化表达受不同程度抑制Avya颜色黄色减少黑色显露完全甲基化不能表达黑色三、表观遗传1.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AXY基因的前端有一段影响AXY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。三、表观遗传2.

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。因此，同时含有这两个基因的F1中，F1的花与植株A的相似。F1自交后，F2中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因的部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，因此，这部分植株的花与植株B的相似。。三、表观遗传3.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保持不变，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。三、表观遗传三、表观遗传1.表观遗传：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经典遗传：基因的碱基序列发生改变，引起表型发生可遗传变化如：Lcyc两侧对称花Lcyc（甲）辐射对称花Avya各种毛色（Avy甲基化程度不同）如：R圆粒r皱粒A正常a白化2.表观遗传产生的原因：①DNA甲基化②组蛋白甲基化、乙酰化三、表观遗传受精卵发育（食蜂王浆）卵细胞直接发育受精卵发育（食蜂蜜）三、表观遗传三、表观遗传这种情况属于表观遗传吗？（碱基序列不变基因表达和表型可遗传变化）三、表观遗传基因mRNA性状蛋白质环境通过改变遗传物质而影响性状，可以遗传通过影响基因的表达而改变性状，可以遗传仅改变性状，不能遗传经典遗传表观遗传三、表观遗传四、基因与性状并不是简单的一一对应的关系×√C×√C1.基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系，存在多对基因控制一对性状和一对基因控制多对性状的情形；2.基因在染色体上呈线性排列，某些基因可能位于同源染色体上，导致这些基因控制的性状不遵循自由组合定律；3.某些植物进行无性生殖，性状的遗传也不遵循孟德尔遗传规律；4.个别性状可能受表观遗传的影响。