4.2基因表达与性状的关系（第 2 课时）课件 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

第2节 基因表达与性状的关系 围绕《从信息到物质、从蓝图到现实》大单元主题 基因的表达 第 章 4 三花猫形成的原因？ 资料1： 在日本的一个拍卖会上，一只橘黑白的三色公猫，拍出了 2000万日元 (按最新的汇率折合人民币约105万) 的天价，让网友们 一阵哗然！为什么三色公猫能拍出如此高的价格呢？三色猫也就是我 们俗称的“三花猫”，身上带有橘色、黑色和白色三种毛色。招财猫 的原型是日本短尾猫,又称为三花猫。 三花猫公猫是非常罕见的，大约3万只三花猫中才有可能出现一只 公猫，概率仅为0.003%。为什么三花猫公猫如此罕见呢？ 资料2：猫的颜色看起来有很多种，但其实只有两种，黑色和 红色。这是因为猫的色素细胞能且仅能分泌两种黑色素，即真黑 素和褐黑素。对猫来说，真黑素表达产生黑色和褐色。位于常染 色体上的褐变基因B、b和b’，其控制的酶参与真黑素的代谢， 能使真黑素表达为黑色或褐色......位于性染色体X上的橘色( Orange)基因决定猫是否会产生褐黑素...... 回顾单元大情境： 拍卖出2000万日元的招财猫—三花公猫 1.猫的色素相关基因如何控制酶(蛋白质)的合成 3. 2. 猫的性状与基因表达具有什么关系？ 猫身上所有的细胞都能合成真黑素吗？ 4. 三花猫的形成原因？为什么雄性三花猫比较罕见 学习本单元前的准备：调查问卷统计 调查问卷中提出比较多的问题： ？ ？ 问题：为什么植株A与植株B的花的形态不一样 ? 任务1 柳穿鱼花的探究 植株A 植株B 活动1 阅读资料1，回答相关问题。 资料1 柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。植株 A与植株B的Lcyc基因序列完全相同。植株B的Lcyc基因被高度 甲基化, (Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团)。 问题1:植株A和植株B花形态不同的原因与DNA甲基化有什么关联呢 ？ 任务1 柳穿鱼花的探究 植株A 植株B Lcyc基因 mRNA含量 + - 检测并对比植株A与植株B的Lcyc基因的mRNA含量 任务1 柳穿鱼花的探究 问题1：植株A、B杂交， F1 的花与植株A相似， F1 自交的F2 中大部分 植株的花与植株A相似，少部分植株B相似，为什么？ 活动2：柳穿鱼花Lcyc基因的甲基化修饰能否遗传？ 任务1 柳穿鱼花的探究 活动1 阅读资料1，回答相关问题。 资料1 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Avya,却表现出不同的毛色。 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。 问题1：子一代小鼠为什么表现出一系列不同毛色？ 任务2 小鼠毛色的探究 . DNA甲基化抑制了基因的转录 . DNA基化越严重，转录过程受抑制 程度越高，最终基因可能不表达 . DNA甲基化可逆 任务3 DNA甲基化物理模型的构建 Lcyc基因 两基因碱 基序列保 Avy基因 持不变 部分碱基 被甲基化 修饰 表观遗传 DNA甲 基化 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，叫作表观遗传(epigenetic) 基因 表达 表型 水平 不同 不同 后代出 现同样 的表型 表观遗传概念 资料1 动物的认知能力和多巴胺D2基因的表达密切相关，该基因所在 的染色体组蛋白发生乙酰化可使其正常表达。研究表明尼古丁会通过 使得D2基因所在的染色体发生组蛋白去乙酰化导致认知障碍并会遗传 给后代 任务4 其他表观遗传类型 资料2 1990年科学家给矮牵牛花插入一种催生红色素的基因，希望能够 让花朵更鲜艳。但意想不到的事发生了：矮牵牛花褪色，花瓣变成了白 色！ 这个谜团直到获2006年诺贝尔生理学或医学奖的美国科学家安德鲁 · 法尔和克雷格 ·梅洛发现RNA干扰机制才得到科学的解释。 mRNA 非编码RNA 任务4 其他表观遗传类型 RNA干扰机制图 互补配对 阻止翻译 蛋白质 DNA DNA 资料3 决定猫毛色的基因只存在于X染色体上，一条X染色体只能携带一种颜色的信息。 一般猫的腹部都是白色的，白色是白化基因起的作用，让猫本来的颜色不能显示出来。 这种白化基因并不存在于性染色体上，因而不受X染色体失活的影响。对于只有一条X