4.2 基因表达与性状的关系（第二课时）-【名校同步】2022-2023学年高一生物教学同步课件（人教版2019必修2）

第2节 基因表达与性状的关系 (第二课时) Copyright © 2023 li qiong hua 版权申明：本课件为著作人原创作品，未经著作人授权不得擅自抄袭转载摘编或用于商业用途 小沫教你学高中生物 第4章基因的表达 1 2 基因表达产物与性状的关系 基因的选择性表达与细胞分化 表观遗传 3 基因什么时候表达、在哪种细胞中表达以及表达水平的高低都是受到调控的，这种调控会直接影响性状。 柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传 【资料1】柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。 植株A 植株B 柳穿鱼的花 柳穿鱼花的形态结构与Lcyc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中植株的花与植株B绝大部分植株的花与植株A的相似，少部分的花与植株B的相似。 思考讨论 【资料 2】某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型都是Avya，却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。 表现出不同毛色的Avya小鼠 研究表明，在Avy基因的前端（或称“上游”）有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时，Avy基因正常表达，小鼠表现为黄色；当这些位点甲基化后，Avy基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深。 思考讨论 讨论 1．上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？ 柳穿鱼花的形态改变是因为Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化，小鼠毛色的改变是因为Avy基因的前端有一段影响Avy基因表达的特殊的碱基序列甲基化。发生在基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。 思考讨论 DNA甲基化示意图 胞嘧啶 5-甲基胞嘧啶 甲基化 SAH SAM CH3 CH3 DNA的碱基序列没有发生变化，但部分碱基发生了甲基化修饰。 思考讨论 植株A 植株B 【如何解释柳穿鱼的花的形状改变】 未甲基化修饰 甲基化修饰 基因表达 基因未表达 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 思考讨论 【如何解释实验小鼠的毛色改变】 未甲基化修饰 Avy基因 a基因 甲基化修饰 Avy基因 a基因 基因表达抑制 - 基因表达抑制 - - 基因表达抑制 - - - Avy基因 a基因 思考讨论 讨论 2．分析资料1，F1的花为什么与植株A的相似？在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？ Lcyc基因 未甲基化修饰 甲基化修饰 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 亲本 F1 配子 基因表达 基因未表达 思考讨论 讨论 2．分析资料1，F1的花为什么与植株A的相似？在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？ F1 Lcyc基因 Lcyc基因 ⊗ F2 Lcyc基因 Lcyc基因 进一步说明，F1中含有甲基化的Lcyc基因，Lcyc基因的甲基化可以遗传，并影响植株的性状。 思考讨论 讨论 3．资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？这对你认识基因和性状的关系有什么启示？ 碱基序列没有发生变化 部分碱基发生了甲基化修饰 基因的表达 表型 可遗传，并影响后代表现 抑制 影响 思考讨论 表观遗传 定义 生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 类型 DNA甲基化修饰 染色体上蛋白质的修饰 存在时期 象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。 1 2 3 3 表观遗传 【实例】 ①基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异 3 表观遗传 蜂王 雄蜂 工蜂 ②蜂王和工蜂 【实例】 3 表观遗传 ③吸烟使男子精子活力下降 有研究表明，吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。不仅如此，还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。请查阅相关资料，结合表观遗传、烟草烟雾中含有的化学物质及其危害等知识，向亲友和周围人群深入宣传戒烟的道理。 【实例】 3 表观遗传 【基因与性状间的对应关系】 ④生物体的性状完全由基因控制吗？请举例说明。 ②一种性状一定由一个基因控制吗？请举例说明。 ③一