4.2基因表达与性状的关系 课件【新教材】2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修二

4.2 基因表达与性状的关系 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。 问题探讨 1.这两种形态的叶,其细胞的基因组成一样吗? 2.这两种叶形的差异,可能是由什么因素引起的? 讨论 基因表达产物与性状的关系 淀粉分支酶基因 正常淀粉分支酶 合成淀粉 吸水饱满 淀粉分支酶基因序列被插入的DNA序列打乱 淀粉分支酶异常，活性降低 淀粉合成受阻，含量降低 失水皱缩 圆粒豌豆 皱粒豌豆 例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。 基因表达产物与性状的关系 例2 酪氨酸酶基因 酪氨酸 酪氨酸酶 黑色素 酪氨酸酶 白化病 正常人 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。 基因表达产物与性状的关系 在大约70%的囊性纤维化患者中,编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基,导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,其空间结构发生变化,使CFTR转运氯离子的功能出现异常,导致患者支气管中黏液増多,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。 例3 基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 基因的选择性表达与细胞分化 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 检测的3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA 输卵管细胞 +++ + - - 红细胞 +++ - + - 胰岛细胞 +++ - - + 基因的表达 细胞中都表达的基因： 生命活动所必须 例：核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因 只在某类细胞中特异性表达的基因： 例：卵清蛋白基因、胰岛素基因。 细胞分化的本质就是基因的选择性表达。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。 表观遗传 所示的两株柳穿鱼,除了花的形态结构不同,其他方面基本相同。 柳穿鱼花的形态结构与Lyc基因的表达直接相关。上图所示的两株柳穿鱼,它们体内Lcyc基因的序列相同,只是植株A的Lcyc基因在开花时表达,植株B的Lcyc基因不表达。研究表明,植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化( Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团)了。 科学家将这两个植株作为亲本进行杂交,F1的花与植株A的相似,F1自交的F2中绝大部分植株的花与植株A的相似,少部分植株的花与植株B的相似