内容正文:
第六单元 基因的本质与表达
第19讲 基因的表达
遗传信息的转录和翻译
01
中心法则
02
基因表达与性状的关系
03
目录
考点三
基因表达与性状的关系
03
患者支气管黏液增多
红细胞形状变为镰刀状
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
血红蛋白中谷氨酸被缬氨酸替换,空间结构改变
红细胞易破裂,使人患溶血性贫血,多在幼年期死亡
CFTR蛋白在508位缺少苯丙氨酸
CFTR蛋白空间结构异常
管腔受阻,细菌在肺部大量繁殖,肺功能受损
基因
蛋白质结构
性状表现
实例三:囊性纤维化
(1)直接控制途径
1、基因控制性状的途径
细胞形态、结构
囊性纤维化的病因
镰状细胞贫血的病因
血红蛋白基因中一对碱被替换,A//T →T//A
(2)间接控制途径:
1、基因控制性状的途径
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。
编码酪氨酸酶的基因正常
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸转变为黑色素
有黑色素表现正常
编码酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸酶不能合成
不能将酪氨酸转化为黑色素
缺乏黑色素表现为白化病
基因
酶
代谢过程
性状
①白化病致病机理图解
(2)间接控制途径:
1、基因控制性状的途径
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。
①豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
编码淀粉分支酶基因正常
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,豌豆显得圆鼓鼓的
DNA中插入了一段外来的DNA序列,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
淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩
基因
酶
代谢过程
性状
管家基因
奢侈基因
在所有细胞中都表达的基因指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的;
RNA聚合酶基因,核糖体蛋白基因等;
只在某类细胞中特异性表达的基因,这类基因表达会使细胞在形态、结构和功能上产生稳定的差异;
胰岛素基因,卵清蛋白基因等;
(1)细胞分化的本质:
(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,都与基因表达的调控有关。
2、基因的选择性表达与细胞分化
基因的选择性表达
(2)表达的基因的类型
(1)概念: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。
(2)特征:
①不发生DNA序列的变化。如同卵双胞胎具有完全相同的基因,但在长大后性格、健康方面等会出现差异;
3、表观遗传
②可遗传。如遗传物质完全相同的小鼠,其体毛具有不同颜色,这与基因的甲基化程度有关;
③受环境影响。
(3)机制:
①DNA甲基化修饰
(主要抑制转录)
5`
3`
3`
5`
C
G
G
C
5`
3`
3`
5`
C
G
G
C
CH3
CH3
胞嘧啶甲基化
②染色体组蛋白甲基化、乙酰化等修饰
(影响基因表达)
DNA
组蛋白
甲基化
组蛋白甲基化示意图
3、表观遗传
基因与性状的关系
大多数生物性状是由一对(个)基因控制的;
生物体有一些性状是由多对(个)基因控制的;
有的基因也可以影响多个性状;
生物体的性状由基因决定,也受环境影响;
1
2
3
4
基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用。这种相互作用形成一个错综复杂的网络,精细的调控着生物体的性状。
水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控,而且对水稻的生长、发育和产量都有重要作用。
基因与性状并不是简单的一一对应的关系
4、基因与性状的关系
【概念辨析】
1.同一个细胞中的基因都发生选择性表达。( )
2.DNA甲基化抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。( )
3.表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变,属于不可遗传的变异。
( )
4.DNA的甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化都会导致表观遗传现象。
( )
5.吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高,从而影响基因的表达。
( )
√
√
√
×
×
考法1 围绕基因表达产物与性状的关系,考查科学思维能力
1.(不定项)下面是果蝇眼睛色素合成的生化途径,没有色素物质时眼色为白色。下列哪项结论与之相符合?( )
A.生物体的一种性状可以受多对
基因的控制
B.基因可以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
C.控制果蝇眼色的基因在遗传时必须遵循基因自由组合定律
D.出现白眼果蝇的原因除了基因突变,还可能有其他原因
ABD
考法1 围绕基因表达产物与性状的关系,考查科学思维能力
2.(2022·武汉模拟)如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径,尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸,这种尿液暴露于氧气中会变成黑色,这种症状称为尿黑酸症。下列说法错误的是( )
D
A.酶⑤的缺乏会导致患白化病,
酶③的缺乏会导