基因表達(dá)與性狀的關(guān)系 高一下學(xué)期生物人教版必修2

1舉例說明基因控制生物體性狀的兩種方式。2描述基因選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化的關(guān)系。3表觀遺傳現(xiàn)象。第2節(jié)

基因表達(dá)與性狀的關(guān)系同一株水毛茛，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)。浮在水面上的葉子是寬闊的五邊形或者手掌形，而沉在水中的葉子則變成了細(xì)細(xì)的絲狀葉。1.這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成一樣嗎？2.兩種葉形的差異，可能是由什么因素引起的？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，可能是由葉片所處的環(huán)境因素引起的。問題探討空氣中的葉浸在水中中的葉葉呈扁平狀葉呈絲狀基因、蛋白質(zhì)、性狀三者間究竟存在怎樣的聯(lián)系？基因控制蛋白質(zhì)體現(xiàn)性狀蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者怎樣控制？

結(jié)合教材第71頁圖4-9,閱讀相關(guān)內(nèi)容,請(qǐng)仔細(xì)分析下面的實(shí)例，說說基因是如何控制生物性狀的？一、基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系例子：白化病患者控制酪氨酸酶的基因異常機(jī)體無法將_________轉(zhuǎn)變?yōu)開_______________不能正常合成皮膚、毛發(fā)缺乏黑色素，表現(xiàn)_______酪氨酸酶黑色素白化癥狀酪氨酸基因酶代謝過程性狀表現(xiàn)

囊性纖維病是北美白人種中最常見的一種遺傳病，患者汗液中氯離子的濃度升高，支氣管被異常的黏液堵塞，常于幼年時(shí)死于肺部感染。囊性纖維病小組探討：囊性纖維病的病因？例子：從基因的角度解釋“囊性纖維病”發(fā)病機(jī)理。編碼CFTR蛋白的基因缺失3個(gè)堿基CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異常基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)功能性狀CFTR蛋白缺少1個(gè)苯丙氨酸，蛋白結(jié)構(gòu)異常支氣管內(nèi)黏液增多，黏液清除困難，細(xì)菌大量繁殖，肺功能受損囊性纖維化氣管正常氣管例子：鐮刀型細(xì)胞貧血癥編碼血紅蛋白的基因中一個(gè)堿基對(duì)變化血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化紅細(xì)胞成鐮刀型容易破裂，患溶血性貧血基因性狀表現(xiàn)蛋白質(zhì)

結(jié)構(gòu)歸納小結(jié)2.基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來直接控制生物體的性狀。1.基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而間接控制生物體的性狀；基因酶細(xì)胞代謝生物性狀結(jié)構(gòu)蛋白生物性狀蛋白質(zhì)間接作用直接作用檢測(cè)的三種細(xì)胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰島素mRNA輸卵管細(xì)胞++++--紅細(xì)胞+++-+-胰島細(xì)胞+++--+分析不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測(cè)結(jié)果，回答下列問題：二、基因選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化(2)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？細(xì)胞中并非所有的基因都表達(dá)，不同種類細(xì)胞中基因的表達(dá)情況有差別。細(xì)胞分化的本質(zhì)就是基因的選擇性表達(dá)管家基因：所有細(xì)胞中都表達(dá)的一類基因，這類基因指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的。奢侈基因：在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，這類基因表達(dá)的產(chǎn)物賦予各種類型細(xì)胞特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與功能。A,B兩種植株，體內(nèi)的Lcyc基因的序列相同植株A：Lcyc基因在開花時(shí)表達(dá)植株B：Lcyc基因不表達(dá)植株A植株B資料1：柳穿魚花的形態(tài)討論：柳穿魚性狀改變的原因？Lcyc基因被高度甲基化（有多個(gè)堿基連接甲基基團(tuán)）三、表觀遺傳Lcyc基因正常植株A開花時(shí)表達(dá)Lcyc基因高度

甲基化植株B開花時(shí)不表達(dá)×（雜交）F1（自交）F2討論：F1的花為什么與植株A的相似？在F2中，為什么有些植株的花與植株B的相似？植株A的Lcyc基因在開花時(shí)表達(dá),可看成為顯性基因,而植株B的該基因不表達(dá),可看成為隱性基因。兩植株雜交,F1表現(xiàn)顯性性狀,F2出現(xiàn)類似性狀分離的現(xiàn)象。類似于AA×aa→Aa→A

、aa。

大部分植株的花與A相似少部分植株的花與B相似實(shí)例2小鼠的毛色受一對(duì)等位基因控制，Avy是顯性基因，表現(xiàn)為黃色體毛；a為隱性基因，表現(xiàn)為黑色體毛。純種黃色小鼠與純種黑色小鼠雜交，子代小鼠基因型都為Avya，卻表現(xiàn)出黃色和黑色之間的一系列過渡毛色。1、小鼠性狀改變的原因是什么？

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修飾，AVY基因表達(dá)受到抑制。2.常見的調(diào)控機(jī)制：DNA甲基化修飾組蛋白的甲基化、乙?；?主要抑制轉(zhuǎn)錄)3.發(fā)生時(shí)期：

普遍存在于生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個(gè)生命活動(dòng)過程中；4.特點(diǎn)：（1）DNA序列不變；（2）可遺傳給后代；（3）受環(huán)境影響、可逆性；1.概念：生物體基因的

保持不變，但

____和_____

發(fā)生

變化的現(xiàn)象。堿基序列基因表達(dá)表型可遺傳三、表觀遺傳表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個(gè)生命活動(dòng)過程中。舉例如下：5.表觀遺傳現(xiàn)象①基因組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)②一個(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。三、表觀遺傳①一個(gè)基因一種性狀控制②一個(gè)基因多種性狀控制③多個(gè)基因一種性狀控制

水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質(zhì)不僅參與了開花的調(diào)控，而且對(duì)水稻的生長、發(fā)育和產(chǎn)量都有重要作用。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??；蚺c性狀并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系多基因效應(yīng)基因的多效性基因的特異性1基因決定生物性狀經(jīng)典遺傳、表觀遺傳、環(huán)境等對(duì)表型的影響DNAmRNA蛋白質(zhì)性狀轉(zhuǎn)錄翻譯體現(xiàn)經(jīng)典遺傳表觀遺傳調(diào)控環(huán)境影響影響2.表觀遺傳：堿基序列不變，引起的性狀變化可遺傳3.僅由環(huán)境變化引起的性狀變化，不可遺傳（表型模擬）1.經(jīng)典遺傳：堿基序列改變，引起的性狀變化可遺傳總結(jié)基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜而又繁而有序的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀?；颦h(huán)境產(chǎn)物三、表觀遺傳