基因表達與性狀的關系課件【高效備課精研+知識精講提升】 高一下學期生物人教版（2019）必修2

轉錄DNARNA翻譯蛋白質逆轉錄需逆轉錄酶復制脫氧核苷酸序列遺傳信息核糖核苷酸序列遺傳密碼氨基酸序列基因指導合成蛋白質體現(xiàn)性狀如何控制？

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細的絲狀葉。1、這兩種形態(tài)的葉，其細胞的基因組成一樣嗎？2、兩種葉形的差異，可能是由什么因素引起的？這兩種形態(tài)的葉，其細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。編碼淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常，活性較高淀粉合成正常淀粉含量高，有效保留水分插入DNA序列淀粉分支酶異常，活性較低淀粉合成受阻淀粉含量低，失水皺縮基因性狀酶代謝過程案例1：豌豆的圓粒與皺粒編碼淀粉分支酶的基因

淀粉分支酶蔗糖淀粉

鎖水強飽滿（圓粒）基因序列被打亂

淀粉分支酶異常蔗糖淀粉

插入一段DNA序列活性大大降低（含量降低）細胞失水皺縮（皺粒）實例1：豌豆的圓粒與皺?；蛎讣毎x性狀控制控制控制編碼酪氨酸酶的基因正常酪氨酸轉化為黑色素酪氨酸酶正常表現(xiàn)正常正常人白化病人編碼酪氨酸酶的基因異常酪氨酸不能轉化為黑色素酪氨酸酶不能合成缺乏黑色素，表現(xiàn)為白化基因性狀酶代謝過程案例2：人的正常膚色與白化病酪氨酸酶基因

酪氨酸酶酪氨酸黑色素

正常酪氨酸酶基因異常

酪氨酸酶酪氨酸黑色素（無）實例2：白化病基因酶細胞代謝性狀控制控制控制編碼淀粉分支酶的基因

淀粉分支酶蔗糖淀粉

鎖水強酪氨酸酶基因

酪氨酸酶酪氨酸黑色素

正常代謝過程合成代謝過程合成生物性狀生物性狀基因酶細胞代謝性狀控制控制控制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。編碼CFTR蛋白的基因缺失3個堿基編碼CFTR蛋白的基因第508位缺少苯丙氨酸CFTR蛋白片段CFTR蛋白結構異常CFTR蛋白功能異常囊性纖維化案例3：囊性纖維化ATPADP功能正常的CFTR蛋白H2O異常關閉的CFTR蛋白稀薄的黏液氯離子黏稠的分泌物不斷積累案例3：囊性纖維化編碼CFTR蛋白的基因缺失3個堿基編碼CFTR蛋白的基因第508位缺少苯丙氨酸CFTR蛋白片段CFTR蛋白結構異常CFTR蛋白功能異常囊性纖維化生物性狀案例3：囊性纖維化基因蛋白質結構性狀編碼血紅蛋白的基因中一個堿基對變化血紅蛋白的結構發(fā)生變化紅細胞成鐮刀型容易破裂，患溶血性貧血基因蛋白質結構性狀案例4：鐮刀型細胞貧血癥基因如何控制生物體性狀？基因結構蛋白細胞結構生物性狀酶或激素細胞代謝生物性狀直接作用間接作用檢測的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。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？123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？每種細胞只合成3種蛋白質中的一種。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。分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果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。管家基因奢侈基因細胞分化的本質是基因的選擇性表達。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基因控制酶的合成控制蛋白質的結構性狀細胞分化的本質是基因的選擇性表達間接控制細胞代謝直接控制基因表達產(chǎn)物與性狀的關系相同基因不同的蛋白質基因選擇性表達不同類型的細胞表現(xiàn)不同的mRNA合成1.圖中_________是奢侈基因，____是管家基因；2.圖中_____最可能是ATP合成酶基因；3.圖中_______最可能是胰島素基因；4.神經(jīng)細胞有沒有胰島素基因？_______

神經(jīng)細胞能不能產(chǎn)生胰島素？_______

原因是_______________；甲乙丙丁丁甲有不能基因的選擇性表達5/6/2023基因型相同的個體，性狀是否也一定是相同的呢？基因控制酶的合成控制蛋白質的結構性狀間接控制細胞代謝直接控制影響

基因的選擇性表達與基因表達的調控有關?；蚴裁磿r候表達基因在哪種細胞中表達基因表達水平的高低調控基因是否表達調控基因表達多少性狀直接影響柳穿魚花的形態(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。花的形態(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基因不表達原因：植株B的Lcyc基因被高度甲基化（多個堿基連接甲基基團)，抑制了基因的表達，影響表型DNA甲基化示意圖DNA甲基化后轉錄異常想一想為什么會出現(xiàn)上述現(xiàn)象？植株A的Lcyc基因在開花時表達植株B的Lcyc基因不表達,原因是它被高度甲基化了F1F2植株A植株B植株A相似絕大部分與植株A相似少部分與植株B相似柳穿魚花的形態(tài)結構的遺傳小鼠毛色的遺傳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。PAvyAvyaaF1Avya（黃毛）（黑毛）×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基因的堿基序列保持不變柳穿魚花形態(tài)結構的遺傳和小鼠毛色的遺傳有什么共同點？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2.表觀遺傳形成的原因基因的堿基序列不變，但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變化。1.概念：①DNA修飾:如DNA甲基化修飾結果：抑制基因的表達，進而對表型產(chǎn)生影響。②組蛋白修飾：如染色體組蛋白甲基化、乙?；燃せ罨蛞种苹虮磉_一般會激活轉錄3.表觀遺傳的特點①可遺傳性，即這類改變通過有絲分裂或減數(shù)分裂，能在細胞個體間遺傳。②可逆性，如甲基化時，可影響基因的表達；去甲基化時，可恢復基因的表達。③DNA堿基序列不變④普遍性持續(xù)獲得蜂王漿工蜂蜂王雄蜂蜂王4.表觀遺傳的實例同卵雙胞胎異卵雙胞胎同卵雙胞胎一個精子與一個卵細胞結合產(chǎn)生一個受精卵后再一分為二形成兩個胚胎。他們基因組成相同，但是性狀依然有差異，有時候甚至差異很大，這就跟表觀遺傳有關。異卵雙胞胎兩個精子與兩個卵細胞結合產(chǎn)生兩個受精卵之后獨立發(fā)育成胚胎，由于基因組成不同，只是出生時間一樣，所以性狀差異甚遠，性別也可以不同。4.表觀遺傳的實例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。不僅如此，還有研究發(fā)現(xiàn)男性吸煙者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明顯升高，深入宣傳戒煙的道理。這些不良習慣被消除，這些表觀遺傳的改變又會逐漸減弱甚至消失。4.表觀遺傳的實例甲基化基因RNA蛋白質(DNA轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)性狀影響調控表觀遺傳改變等環(huán)境包括父母的精神生活、習慣和環(huán)境的改變而引起的身體狀況變化，并通過某種途徑遺傳給了后代注意你如何評價“基因決定生物體的性狀”這一觀點？1.基因決定生物性狀①一個基因一種性狀控制②一個基因多種性狀控制③多個基因一種性狀控制

水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質不僅參與了開花的調控，而且對水稻的生長、發(fā)育和產(chǎn)量都有重要作用。人的身高是由多個基因決定的，其中每個基因對身高都有一定的作用?；蚺c性狀并不是簡單的一一對應的關系多基因效應基因的多效性基因的特異性如后天的營養(yǎng)和體育鍛煉等對人的身高也有重要作用。2.生物性狀還會受到環(huán)境等條件的影響

基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網(wǎng)絡，精細地調控著生物體的性狀。

性狀=基因

+外界環(huán)境請針對出現(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。1、生物性狀是基因和