内容正文:
第4章 基因的表达
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橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳,叶徒相似,其实味不同。所以然者何?水土异也。
——《晏子春秋·内篇·杂下》
橘
枳
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第2节 基因表达与性状的关系
主讲教师:zeg
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聚焦
1
基因如何控制生物体的性状?
2
基因如何控制生物体的性状?
3
表观遗传信息是如何调控基因表达的?
4
怎样理解基因与性状关系的复杂性?
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:这两种形态的叶,其细胞的基因组成一样吗?
一样。
水毛茛
讨论:这两种叶形的差异,可能是由什么因素引起的?
叶片所处的环境因素引起。
叶呈扁平状
叶呈丝状
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问题探讨
水毛茛
基因
控制
蛋白质
体现
性状
蛋白质是生命活动的主要承担者
怎样控制?
7
1
基因表达产物与性状的关系
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1. 基因表达产物与性状的关系
实例1:豌豆的圆粒与皱粒
基因
酶
代谢
过程
性状
编码淀粉分支酶的基因正常
淀粉分支酶正常合成
蔗糖合成为淀粉,淀粉含量升高
淀粉含量高,有效保持水分
打乱了编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶不能正常合成
蔗糖不能合成为淀粉,淀粉含量降低
淀粉含量低,失水皱缩
编码淀粉分支酶的基因
外来DNA
插入
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1. 基因表达产物与性状的关系
实例2:人的白化病
基因
酶
代谢
过程
性状
控制酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸酶不能正常合成
酪氨酸不能正常转化为黑色素
缺乏黑色素而表现为白化病
控制酪氨酸酶的基因正常
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸正常转化为黑色素
含黑色素而表现正常
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1. 基因表达产物与性状的关系
实例3:囊性纤维病
囊性纤维化是北美白种人中常见的一种遗传病,患者支气管被异常的粘液堵塞,常于幼年时死于肺部感染。
常染色体隐性遗传病
正常气管
囊性纤维化气管
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1. 基因表达产物与性状的关系
实例3:囊性纤维病
编码CFTR蛋白的基因正常
CFTR蛋白正常
CFTR转运氯离子的功能正常
表现正常
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
CFTR蛋白异常,缺少苯丙氨酸
CFTR转运氯离子的功能异常
黏液清除困难,细菌繁殖,肺部感染
基因
蛋白质结构
功能
性状
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1. 基因表达产物与性状的关系
实例4:镰刀型细胞贫血病
控制血红蛋白的基因正常
血红蛋白结构正常
正常红细胞
血红蛋白基因碱基序列发生改变
血红蛋白蛋白结