4.2 基因表达与性状的关系-【备好课】2022-2023学年高一生物同步精讲课件（人教版2019必修2）

我们吃的白萝卜其实是萝卜植株变态发育的根，若一直埋在土壤中生长，其通常是白色的，但如果生长过程中一部分暴露在土壤外，那一部分将表现出叶一样的绿色。这是为什么？ 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。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。 这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。 这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。 问题探讨 第四章 基因的表达 第2节 基 因 表 达 性 状 关 系 与 通过分析实例,明确基因控制性状的两种方式, 归纳基因表达产物与性状的关系。 通过分析材料,认同细胞分化的实质是基因的选择性表达,理解细胞调控基因表达的机制。 通过分析案例,认识DNA甲基化等因素在未改变碱基序列情况下, 导致基因表达情况发生可遗传的变化; 分析基因与性状之间的复杂关系。 生命观念、科学思维 科学思维、 科学探究、社会责任 【知识回顾】基因、蛋白质和性状的关系 基因表达产物与性状的关系 豌豆的圆粒与皱粒 圆粒 皱粒 孟德尔的解释： 基因 性状 R r 相对性状 圆粒 皱粒 等位基因 控制 控制 控制 如何从基因指导蛋白质合成层面更深入解释这一对相对性状的形成？ 淀粉分支酶基因 被打乱的淀粉分支酶基因 外来DNA 插入 淀粉分支酶 蔗糖合成淀粉淀粉含量升高 圆粒豌豆 保水 皱粒豌豆 失水 淀粉合成受阻 蔗糖含量升高 淀粉分支酶异常，活性下降 基因表达产物与性状的关系 基因 酶的合成 代谢过程 性状 基因表达产物与性状的关系 白化病 主要表现：畏光、毛发及皮肤呈白色。 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，表现白化病 基因 酶的合成 代谢过程 性状 基因表达产物与性状的关系 以上实例说明基因是如何控制性状的？ 基因通过控制 , 来控制 ， 进而控制 。 酶的合成 代谢过程 生物体的性状 间接 豌豆的圆粒与皱粒 白化病 编码血红蛋白的 基因中一个碱基对变化 血红蛋白的结构发生变化 红细胞成镰刀型 容易破裂，患溶血性贫血 基因 蛋白质结构 性状 基因表达产物与性状的关系 镰刀型细胞贫血症 囊性纤维病 基因表达产物与性状的关系 正常气管 囊性纤维化气管 CFTR基因缺失了3个碱基 CFTR蛋白结构异常，导致CFTR蛋白转运氯离子的功能异常 患者支气管内黏液增多 黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染。 基因 蛋白质结构 性状 基因表达产物与性状的关系 以上实例说明基因是如何控制性状的？ 基因通过控制 , 进而控制 。 蛋白质的结构 生物体的性状 直接 镰刀型细胞贫血症 囊性纤维病 基因的选择性表达与细胞分化 管家基因： 是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。如呼吸酶基因。 奢侈基因： 组织特异性基因，是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。如胰岛素基因、血红蛋白基因 基因的选择性表达与细胞分化 红细胞 B细胞 抗体合成基因关闭 血红蛋白基因开启 血红蛋白 抗体合成基因开启 血红蛋白基因关闭 抗体 细胞分化是基因选择性表达的结果 某基因 --ATGCATGCAT…… CCATGCTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC--- --TACGTACGTA ……GGTACGATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG--- 对应的mRNA 转录 翻译 蛋白质 酶 代谢 性状 性状 结构 基因的选择性表达与细胞分化 性状是由基因决定的 但是不是只由基因决定呢？ 表观遗传 生物体基因碱基序列保持不变，但基因表达 和表型发生可遗传变化的现象。 表观遗传 概念 1 特点 2 发生时期 3 可遗传性、可逆性、DNA不变 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。 主要类型 4 DNA甲基化修饰； *主要抑制转录； 染色体组蛋白甲基化、乙酰化等； 非编码RNA干扰（例miRNA）； *主要抑制翻译； 表观遗传 甲基化 在基因组Cp