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4章 第2节 1 温故知新 1.基因控制性状的两种途径 2.由于缺乏胰岛素导致人体患糖尿病,体现的是基因对性状的直接控制还是间接控制? 3、细胞分化的实质是什么?细胞的基因可分为几类? 2 思考讨论 基因的选择性表达与基因表达的调控有关 基因什么时候表达 基因在哪种细胞中表达 基因表达水平的高低 表观遗传就是一种非常重要的基因表达调控手段,什么是表观遗传?它调控基因表达的机理是什么呢? 3 资料一 柳穿鱼花的遗传 正常 植株A Lcyc基因 高度甲基化 植株B F1 F2 少部分 植株A相似 P Lcyc基因 ⊗ 1、为什么会出现上述现象?柳穿鱼性状改变的原因是什么? 4 资料一 柳穿鱼花的遗传 2、如何解释甲基化现象? 植株A 植株B 与Lcyc基因的表达直接相关 (两种花的Lcyc基因序列相同) 调控 柳穿鱼花的 形态结构 控制 G C 3’ 5’ G C 3’ 5’ G C 3’ 5’ G C 3’ 5’ CH3 CH3 Lcyc基因高度甲基化 开花时表达 开花时不表达 未甲基化 甲基化 5 资料一 柳穿鱼花的遗传 DNA甲基化后转录异常 6 资料一 柳穿鱼花的遗传 未甲基化修饰 甲基化修饰 植株A 植株B 基因表达 基因未表达 Lcyc基因 Lcyc基因 DNA甲基化抑制了基因的表达! 7 资料一 柳穿鱼花的遗传 植株A 植株B 大部分 少部分 P F1 F2 1. F1的花色为什么与植株A的相似? 2. 在F2中,为什么有些植株的花与植株B的相似? 3. DNA甲基化可以遗传吗? 8 资料二 小鼠毛色的遗传 黑色体毛 aa 黄色体毛 Avy Avy Avya 介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型 1、为什么会出现上述现象?小鼠性状改变的原因是什么? 9 资料二 小鼠毛色的遗传 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 甲基化程度越高,Avy基因表达受到抑制越明显,小鼠颜色越深。 10 资料二 小鼠毛色的遗传 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 11 一、表观遗传 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。 定义 存在时期 类型 表观 遗传 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。 特征 ②非编码RNA干扰(例如miRNA) ①DNA甲基化修饰 ③组蛋白甲基化、乙酰化等 可遗传性、可逆性、DNA不变 12 表观遗传类型 除DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因表达。 13 表观遗传类型——RNA干扰 当细胞中导入或内源产生与某个特定mRNA互补的单链RNA时,该mRNA会和此互补RNA组成双链RNA,进而发生降解或者翻译阻滞,导致基因表达沉默,,是表观遗传的重要机制之一。 DNA DNA mRNA 互补RNA 蛋白质 降解/阻止翻译(抑制基因表达) 互补配对 14 表观遗传实例 基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与甲基化有关 15 表观遗传实例 一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同,表观遗传也在其中发挥了重要作用。 幼虫期只吃三天蜂王浆 蜂王 工蜂 持续获得蜂王浆 16 二、表观遗传与生活的联系 吸烟 酗酒 暴食 熬夜 不良生活习惯 我只对自己造成影响,不改变遗传物质,所以对下一代没有影响! 17 二、表观遗传与生活的联系 吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响,还有研究发现,吸烟可使男性精子活力下降,精子中DNA的甲基化水平明显升高。 环境 DNA甲基化 诱发 18 三、基因与性状的关系 关系 1 2 3 一个基因 一种性状 控制 基因的特异性 如红绿色盲、白化病等单基因遗传病 多个基因 一种性状 控制 多基因效应 如:人的身高是由多个基因决定的,其中每个基因对身高都有一定的作用。 一个基因 多种性状 控制 基因的多效性 如研究发现水稻中的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的作用。 基因与性状并不是简单的一一对应的关系 19 三、基因与性状的关系 性状完全是由基因控制的吗?请举例说明。 残翅果蝇 翅长接近正常的果蝇 残翅果蝇幼虫 25 培养 31 培养 残翅果蝇在25 培养下,产生的后代仍然是长翅。 翅的发育需要经过酶的催化的反应,而酶是在基因指导下合成的,而酶的活性受到温度、pH的影响。 20 三、基因与性状的关系 生物体性状 精确调控 基因 基因 表达产物