内容正文:
第四章基因的表达
第2节基因表达与性状的关系
植株A植株B
神摩鱼的花
问题探讨
同一株水毛莨,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。
浮在水面上的叶子是宽阔的五边形或者手掌形,
而沉在水中的叶子则变成了细细的丝状叶。
讨论
1、这两种形态的叶,其细胞的基因组成一样吗?
一样的。
2、这两种叶形的差异,可能是由什么因素引起的?
水毛茛
可能是由叶片所处的环境因素引起的。
一、基因表达产物与性状的关系
>例一:豌豆的圆粒与皱粒
豌豆的圆粒与皱粒性状对比:
圆粒:淀粉含量高,能有效保留水分,十分饱满
皱粒:淀粉含量低,失水皱缩
思考冬如何从基因控制性状的角
度解释这一对相对性状的形成?
圆粒豌豆的形成机制
皱粒豌豆的形成机制
编码淀粉分支酶的基因正常
基因
编码淀粉分支酶的基因
被插入的DNA序列打乱
淀粉分支酶活性正常
酶
淀粉分支酶异常,活性降低
淀粉合成正常,含量增加
细胞
淀粉合成受阻,含量降低
代谢
淀粉含量高,有效保留水分
性状
淀粉含量低的由于失水而皱缩
>例二:白化病
控制酪氨酸酶的基因异常
基因
酪氨酸酶不能正常合成
酶
酪氨酸不能正常转化黑的素
代谢
过程
缺乏黑色素,表现白化病
性状
结论1:
间接控制
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。
>例三:囊性纤维病
CFTR蛋白(转运蛋白)基因缺失了3个碱基
基因
0FTR蛋白结掉常一,子致功華常
蛋白质
结构
患者支气管内黏液增多
性状
黏液清除困难,细菌繁殖,肺部感染
结论2:
直接控制
基因还能通过控制蛋白质的
结构布
直接轻制生物体的
性状
二、基因的选择性表达与细胞分化
生物体多种形状的形成,都是以细胞分化为基础的,同一生物体中
不同类型的细胞,基因都是相同的,而形态、结构和功能却各不相
同,这是为什么呢?
神经细暖裂
红细形
纤维原细胞
平滑凯
骨细胞
细
脂肪细胞
锅纹肌细胞
小断上皮细胞
二、基因的选择性表达与细胞分化
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。
检测的3种细
卵清蛋白基因、珠
胞
蛋白基因、
卵清蛋白mRNA
珠蛋白mRNA
胰岛素mRNA
胰岛素基因
输卵管细胞
+++
红细胞
++
胰岛细胞
++
二、基因的选择性表达与细胞分化
讨论
1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别?
3种细胞中合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋白质。
2.3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因,
但只检测到其中一种基因的mRNA,这一事实说明了什么?
在特定的细胞中,基因的表达选择性,进而产生特异性
的蛋白质。