4.2基因表達與性狀的關系課件高一下學期生物人教版必修2

基因表達與性狀的關系第2節(jié)1．這兩種形態(tài)的葉，其細胞的基因組成一樣嗎？2．兩種葉形的基因相同，形態(tài)不同，能否說明基因與性狀為一一對應的關系？推測引起兩種葉形差異可能的原因是什么？一樣?；蚝托誀畈皇且灰粚年P系。可能與水毛茛兩種葉形所處的環(huán)境有關?；蚓烤故侨绾慰刂粕镄誀畹哪?？問題探討一、基因表達產(chǎn)物與性狀的關系閱讀P71-72，從基因的層面解釋以下現(xiàn)象，體會基因表達產(chǎn)物與性狀的關系。1.豌豆的圓粒和皺粒2.人的白化癥3.囊性纖維化病實例一：豌豆的圓粒和皺粒______淀粉分支酶___________________淀粉含量_____淀粉________，含量降低豌豆能有效地保留水分，十分飽滿___________________正常的淀粉分支酶基因被插入的DNA序列打亂的異常淀粉酶基因正常的異常的淀粉分支酶，活性降低豐富合成受阻豌豆由于失水而皺縮基因酶細胞代謝性狀一、基因表達產(chǎn)物與性狀的關系實例二：白化病正常的形成機制患者的形成機制編碼酪氨酸酶的基因正常酪氨酸酶正常酶將酪氨酸轉變?yōu)楹谏乇憩F(xiàn)正常編碼酪氨酸酶的基因異常酪氨酸酶無法合成缺少酶，酪氨酸無法合成黑色素缺乏黑色素表現(xiàn)白化癥狀基因酶細胞代謝性狀一、基因表達產(chǎn)物與性狀的關系結論1：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。

一、基因表達產(chǎn)物與性狀的關系間接控制實例：豌豆的圓粒與皺粒人類的白化病正常的形成機制患者的形成機制編碼CFTR蛋白的基因正常CFTR蛋白正常CFTR轉運氯離子功能正常表現(xiàn)正常編碼CFTR蛋白的基因缺失3個堿基CFTR蛋白結構異常，缺少苯丙氨酸CFTR轉運氯離子的功能異常支氣管粘液增多粘液清除困難，肺功能嚴重受損基因蛋白質結構功能性狀實例三：囊性纖維化一、基因表達產(chǎn)物與性狀的關系正常氣管囊性纖維化氣管實例四：鐮狀細胞貧血正常的形成機制患者的形成機制編碼血紅蛋白的基因正常血紅蛋白正常紅細胞呈圓餅狀，正常運輸O2表現(xiàn)正常編碼血紅蛋白的基因堿基序列改變血紅蛋白異常紅細胞呈鐮刀型，運輸O2能力降低出現(xiàn)溶血、貧血等癥狀基因蛋白質結構細胞結構性狀一、基因表達產(chǎn)物與性狀的關系結論2：基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。一、基因表達產(chǎn)物與性狀的關系實例：囊性纖維化病

鐮狀細胞貧血

直接控制正常氣管囊性纖維化氣管檢測的3種細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輸卵管細胞＋＋＋＋－－紅細胞＋＋＋－＋－胰島細胞＋＋＋－－＋說明：“＋”表示檢測發(fā)現(xiàn)相應的分子，“－”表示檢測未發(fā)現(xiàn)相應的分子。思考討論根據(jù)檢測結果推測，3種細胞中合成的蛋白質有什么差別？1每種細胞只合成3種蛋白質中的一種。分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果說明：“＋”表示檢測發(fā)現(xiàn)相應的分子，“－”表示檢測未發(fā)現(xiàn)相應的分子。思考討論23種細胞含有的基因相同，但只檢測到其中一種基因的mRNA，為什么？細胞中不是所有的基因都表達，基因的表達存在選擇性。這些細胞出現(xiàn)差異是在細胞分化過程中基因在不同細胞中特異性表達的結果。即基因的選擇性表達。檢測的3種細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輸卵管細胞＋＋＋＋－－紅細胞＋＋＋－＋－胰島細胞＋＋＋－－＋分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果同一生物體中是否存在某些基因在不同細胞中都進行表達的情況？細胞呼吸酶基因細胞呼吸合成ATP核糖體細胞呼吸酶ATP合成酶核糖體蛋白ATP合成酶基因核糖體蛋白基因舉例二、基因的選擇性表達與細胞分化1.基因分類基因在所有細胞中都表達的基因在某些細胞中特異性表達的基因核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因等卵清蛋白基因、胰島素基因等指導合成的蛋白質是維持細胞生命活動所必需的。管家基因奢侈基因2.細胞分化的本質：基因的選擇性表達二、基因的選擇性表達與細胞分化3.細胞分化的“不變”與“變”DNA、

①不變細胞的數(shù)目②變mRNA、蛋白質的種類細胞的形態(tài)、結構和功能tRNA、rRNA二、基因的選擇性表達與細胞分化資料1：柳穿魚花的形態(tài)結構的遺傳如圖所示的兩株柳穿魚，除花的形態(tài)結構不同，其他方面基本相同?；ǖ男螒B(tài)與Lcyc基因的表達相關。植株A植株BA、B兩種植株：Lcyc基因的序列相同

植株A：Lcyc基因在開花時表達

植株B：Lcyc基因不表達植株B花性狀改變的原因：

DNA甲基化示意圖植株B的Lcyc基因部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達，進而對表型產(chǎn)生影響。Lcyc基因正常植株A開花時表達Lcyc基因高度甲基化植株B開花時不表達×F1（自交）F2絕大部分植株的花與植株A相似少部分植株的花與植株B相似04植株A植株B資料1：柳穿魚花的形態(tài)結構的遺傳資料2：小鼠毛色的遺傳Avy基因無甲基化，基因正常表達，黃色部分甲基化，基因表達受抑制，毛色加深甲基化程度高，基因表達被抑制更明顯，毛色更深Avy基因Avy基因甲基甲基前端前端前端某種實驗小鼠的毛色受一對等位基因Avy和a控制，Avy為顯性基因，表現(xiàn)為黃色體毛；a為隱性基因，表現(xiàn)為黑色體毛。PF1Avya黃毛黑毛×AvyAvyaa基因的堿基序列保持不變3.柳穿魚花形態(tài)結構的遺傳和小鼠毛色的遺傳有什么共同點？思考討論部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達表型變化可遺傳1.概念：生物體基因的堿基序列_________，但_________和_____發(fā)生___________的現(xiàn)象；保持不變基因表達表型可遺傳變化2.發(fā)生時期:3.調控機制:①DNA甲基化修飾(主要抑制轉錄,不影響復制)②染色體組蛋白甲基化、乙?；绕毡榇嬖谟谏矬w的生長、發(fā)育和衰老的整個生命活動過程中。4.實例:柳穿魚花形遺傳某種小鼠毛色遺傳同卵雙胞胎生長發(fā)育過程中所具有的差異蜂王和工蜂的差異三、表觀遺傳表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個生命活動過程中。同卵雙胞胎，表現(xiàn)出的微小的差異，就與表觀遺傳有關蜂王和工蜂都由受精卵發(fā)育而來，但它們在形態(tài)、結構、生理和行為等方面截然不同。三、表觀遺傳與社會的聯(lián)系吸煙會使人的體細胞內DNA的甲基化水平升高，對染色體上的組蛋白也會產(chǎn)生影響，還有研究發(fā)現(xiàn)，吸煙可使男性精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明顯升高。三、表觀遺傳思維訓練請針對出現(xiàn)殘翅果蠅的原因提出假說，進行解釋正常培養(yǎng)溫度25℃下剛孵化的殘翅果蠅幼蟲31℃培養(yǎng)翅長接近正常的果蠅25℃下培養(yǎng)它們產(chǎn)生的后代殘翅果蠅果蠅翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應，而酶是在基因控制下合成的，酶的活性受溫度、pH等條件的影響。提出假說：（1）翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應（2）酶是在基因指導下合成的（3）酶的活性受溫度、pH等條件影響。性狀=基因（內因）+環(huán)境（外因）2.環(huán)境可影響表觀遺傳：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.環(huán)境可導致遺傳物質改變：引起的性狀變化可遺傳。四、基因、環(huán)境和性狀的關系大多數(shù)情況下,基因和性狀不是簡單的一一對應的關系。3.性狀可由基因與環(huán)境共同決定1.一個性狀可以受到多個基因的影響2.一個基因也可以影響多個性狀四、基因、環(huán)境和性狀的關系例：白化病、色盲等例：人的身高例：水稻種Ghd7基因可以控制水稻的開花、生長、發(fā)育和產(chǎn)量1.表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體生命活動過程中。下列有關敘述錯誤的是（）A．同一蜂群中的蜂王和工蜂在形態(tài)結構、生理和行為等方面的不同與表觀遺傳有關B．表觀遺傳現(xiàn)象是因為在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中堿基序列發(fā)生改變C．柳穿魚Lcyc基因的部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達D．同卵雙胞胎之間的微小差異與表觀遺傳有關B鞏固練習2.下列有關基因、性狀和環(huán)境的敘述，錯誤的是（

）A．同─株水毛莨的不同葉型現(xiàn)象表明性狀受環(huán)境因素影響B(tài)．患紅綠色盲夫婦生的孩子均為色盲，說明該性狀是由遺傳因素決定的C．某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環(huán)境造成的D．基因型相同的個體表現(xiàn)型