内容正文:
第4章 基因的表达
第2节基因表达与性状的关系
授课:谢志强
问题探讨
同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,表现出了两种不同的形态。
讨论
1.这两种形态的叶,其细胞的基因组成一样吗?
一样。
2.这两种叶形的差异,可能是由什么因素引起的?
环境。
通过前面的学习,我们已经知道基因控制蛋白质的合成,蛋白质体现生物的性状。但水毛茛的例子却又告诉我们:基因和性状不一定是一一对应的关系。这又是怎么回事呢?
一、基因表达产物与性状的关系
实例一:豌豆的圆粒与皱粒
编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶正常
淀粉合成正常
淀粉含量高
豌豆保水而圆满
插入外来DNA
编码淀粉分支酶的基因异常
淀粉分支酶异常
淀粉合成受阻
淀粉含量低
豌豆失水而皱缩
基因
酶
代谢过程
性状
一、基因表达产物与性状的关系
实例二:人的白化病
基因
酶
代谢过程
性状
编码酪氨酸酶的基因正常
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸转变为黑色素
有黑色素表现正常
编码酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸酶不能合成
酪氨酸不能转变为黑色素
缺乏黑色素表现为白化病
1.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
一、基因表达产物与性状的关系
实例三:囊性纤维化
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸
CFTR蛋白空间结构变化,转运氯离子的功能出现异常
患者支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重受损
基因
蛋白质结构
性状
2.基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
二、基因的选择性表达与细胞分化
我们知道同一生物体中不同类型的细胞是由于生物体在生长发育过程中细胞分化的结果。而这些细胞的基因都是相同的。那么基因的表达与细胞分化有何关系?
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛细胞,对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测,结果如下表所示。
思考•讨论
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检测3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋