4.2.1 基因表达与性状的关系 （第2课时）-2023-2024学年高一生物同步教学优质课件（人教版2019必修2）

第2节 基因表达与性状的关系(第2课时）　 第4章　基因的表达 03 表观遗传 植株A 植株B 柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传 思考·讨论 资料1： 柳穿鱼是一种园林花卉。如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。 经研究发现，柳穿鱼的花形态结构不同与Lcyc基因的表达直接相关。它们体内基因序列的相同只是植株A的Lcyc基因再开花时表达，植株B的Lcyc基因不表达。研究表明Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化有关，科学家将植株A和植株B杂交，F1代花和A相似，F1自交，F2绝大部分植株的花与植株A相似，少部分植株的花与植株B相似。 三、表观遗传 A,B两种植株，体内的Lcyc基因的序列相同 植株A：Lcyc基因在开花时表达 植株B：Lcyc基因不表达 讨论：柳穿鱼性状改变的原因？ 植株B的Lcyc基因被高度甲基化 （有多个碱基连接甲基基团） 两侧对称状 辐射对称状 三、表观遗传 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 Lcyc基因高度甲基化 G C 3’ 5’ G C 3’ 5’ 未甲基化 G C 3’ 5’ G C 3’ 5’ CH3 CH3 甲基化 开花时Lcyc 基因表达 开花时Lcyc 基因不表达 Lcyc 基因甲基化程度低 Lcyc 基因甲基化程度高 实例1：柳穿鱼花的形态结构遗传 Lcyc基因 植株A Lcyc基因 表达 “开” Lcyc基因 植株B Lcyc基因 不表达 “关” 柳穿鱼性状改变的原因 甲基化 柳穿鱼花形态改变，是因为基因的部分碱基被高度甲基化 三、表观遗传 基因“沉睡” 基因相同→表型不同 研究发现：植物B和植株A的Lcyc基因的序列相同。植株B的Lcyc基因在花的 发育过程中未能转录 植株A 表达 植株B 不表达 F1植株同时含有来自植株A和植株B 的Lcyc基因； 植株A的Lcyc基因能够表达，表现为显性； 植株B的Lcyc基因由于部分碱基被甲基化,基因表达受到抑制，表现为隐性； F1的花为什么与植株A相似？ 甲基化 Lcyc基因 正常 植株A 开花时表达 Lcyc基因 高度 甲基化 植株B 开花时不表达 × 三、表观遗传 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 植株A的Lcyc基因在开花时表达,可看成为显性基因,而植株B的该基因不表达,可看成为隐性基因。两植株杂交,F1表现显性性状,F2出现类似性状分离的现象。类似于AA×aa → Aa → A 、aa。 F1 （自交） F2 绝大部分植株的花与植株A相似 少部分植株的花与植株B相似 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 甲基化的·Lcyc的基因可遗传， 并控制生物的性状 在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？ 三、表观遗传 资料2：小鼠毛色受等位基因Avy和a的控制，Avy为显性，表现为黄色；a为隐性，表现为黑色体毛。纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，子代小鼠基因型为Avya，却表现出黄色和黑色之间的一系列过渡类型。 柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传 思考·讨论 aa AvyAvy × 表现出不同毛色的Avya小鼠 三、表观遗传 柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传 思考·讨论 表现出不同毛色的Avya小鼠 研究表明，在Avy基因前端有一段特殊碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。当没有甲基化时，Avy基因正常表达，小鼠表现为黄色；当发生甲基化时，甲基化程度越高，该基因表达时受到的抑制越明显，小鼠体色体毛的颜色就越深。 5` 3` Avy基因 决定基因表达水平的序列 三、表观遗传 基因相同→表型不同 讨论：资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？ 讨论：这对你认识基因和性状的关系有什么启示？ 两生物体的基因相同,其性状表现也不一定相同,即生物体的性状 不完全是由基因决定的。 思考﹡讨论 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 基因相同→表型不同 生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型可遗传变化的现象。 三、表观遗传 3.发生时期： 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 概 念： ①可遗传性：基因表达和表型可以遗传给后代。 ②DNA不变性：基因的碱基序列保持不变。 ③可逆性：被修饰的DNA可以发生去甲基化。 2 特 点： 4.实 例： 笔记 课本P74 甲基化引起表观遗传的实例 蜂王 工蜂 蜂王和工蜂的差异