4.2 基因表达与性状的关系（第2课时）-2023-2024学年高一生物名师精选备课备件（人教版2019必修2）

第4章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系 遗传与进化 旧知回顾 基因 控制 的合成 控制 . 性状 控制 控制 . 控制 1、基因表达产物与性状的关系 酶 细胞代谢 间接 蛋白质的结构 直接 2、细胞分化的本质是: . 基因的选择性表达 相同基因 不同的 . 基因 选择性表达 不同类型的 . 表现 不同的 . 合成 mRNA 蛋白质 细胞 选择表达的是奢侈基因 基因什么时候表达 基因的选择性（哪种细胞中）表达 基因表达水平的高低 基因表达的调控 直接影响 生物性状 阅读课本P73思考.讨论资料1、2，并讨论回答下列问题： 1.为什么两株柳穿鱼植株花的形态结构不同？ 2.F1的花为什么与植株A的相似？ 3.在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？ 4.小鼠性状改变的原因是什么？ 5.F1小鼠基因型相同，为什么表型不同？ 6.资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？ 资料1：柳穿鱼花的形态结构的遗传 花两侧对称 花辐射对称 A、B两种植株中，与花型结构有关的基因——Lcyc基因的序列相同 问题1： 为什么两株柳穿鱼植株花的形态结构不同？ 植株A的Lcyc基因在开花时表达 植株B的Lcyc基因由于部分碱基发生了甲基化修饰，在开花时不表达 DNA甲基化修饰 1.通常是胞嘧啶发生甲基化修饰 2.甲基化通常是抑制基因表达的转录过程 知识拓展 mypc (m) - Lcyc基因 植株A Lcyc基因 表达 Lcyc基因 植株B Lcyc基因 不表达 甲基化 柳穿鱼花的形态改变，是因为基因的部分碱基被高度甲基化 资料1：柳穿鱼花的形态结构的遗传 资料1：柳穿鱼花的形态结构的遗传 植株A × 植株B P F1 与植株A相似 问题2： F1的花为什么与植株A的相似？ 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基因由于部分碱基甲基化，基因表达受到抑制，表现为隐性 因此，同时含有这两个基因的F1中，F1的花与植株A的相似 资料1：柳穿鱼花的形态结构的遗传 植株A × 植株B P F1 与植株A相似 问题3： 在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？ 自交 F2 与植株A相似（多数） 与植株B相似（少数） F1自交后，F2中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因的部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，因此，这部分植株的花与植株B的相似 延伸思考： 在F2中，出与植株B的相似的植株，说明DNA甲基化修饰有何特点？ DNA甲基化修饰能遗传给后代， 使后代产生相同表型 资料2：小鼠毛色的遗传 黑色体毛 黄色体毛 aa AvyAvy Avya F1 P × 介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型 问题4： 小鼠性状改变的原因是什么？ 问题5： F1小鼠基因型相同，为什么表型不同？ Avy基因的前端（或称上游）决定着该基因的表达水平的一段特殊的碱基序列发生DNA甲基化修饰，Avy基因表达受到抑制 Avy基因甲基化程度不同： 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 Avy基因 无甲基化，基因正常表达，黄色 部分甲基化，基因表达受抑制，毛色加深 甲基化程度高，基因表达被抑制更明显，毛色更深 Avy基因 Avy基因 甲基 甲基 前端 前端 前端 资料2：小鼠毛色的遗传 基因的碱基序列保持不变 部分碱基发生了甲基化修饰， 抑制了基因的表达 表型变化 可遗传 问题6：资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？ （主要抑制翻译） （主要抑制转录） 表观遗传 基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象 1.概念： 2.形成原因（调控机制）： ①DNA甲基化修饰 ②构成染色体的组蛋白甲基化、乙酰化等 激活或抑制转录 一般是激活转录 ③非编码RNA干扰（如miRNA） ②构成染色体的组蛋白甲基化、乙酰化等 DNA 组蛋白 核小体 (主要影响转录) 组蛋白甲基化后，会使DNA缠绕在组蛋白上更紧，这样DNA不能解开双链从而不能转录，基因不能表达。 组蛋白甲基化可逆，去甲基化之后，基因可以再次转录。 ②构成染色体的组蛋白甲基化、乙酰化等 (主要影响转录) 组蛋白的乙酰化（乙酰基CH3CO-）有利于DNA与组蛋白解离，核小体结构松弛，从而激活基因的转录。 组蛋白去乙酰化则发挥相反的作用。 ②构成染色体的组蛋白甲基化、乙酰化等 (主要影响转录) 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