4.2 基因表达与性状的关系课件-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 本节内容结束 ‹#› 编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶 淀粉合成正常 淀粉含量高 编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱 淀粉分支酶异常，活性大大降低 淀粉合成受阻，含量降低 淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩 圆粒豌豆 皱缩豌豆 1、皱粒豌豆的形成机制 1 基因表达产物与性状的关系 ‹#› 2、白化症状的原理 酪氨酸酶基因异常 缺少酪氨酸酶 不能将酪氨酸转变为黑色素 白化症状 总结：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状 3、囊性纤维化病的原理 编码CFTR蛋白缺少3个碱基 CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生异常 CFTR转运离子的功能出现异常 患者支气管中黏液增多，管腔受阻，肺部功能严重受损 囊性纤维病是北美白种人中比较常见的一种遗传病，患者支气管被异常的黏液堵塞，常与幼年时死于肺部感染 ———————————————自主梳理——————————————— 基因的选择性表达与细胞分化 多种性状 管家 基因表达 ‹#› 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下： 检测的3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA 输卵管细胞 ＋＋＋ ＋ － － 红细胞 ＋＋＋ － ＋ － 胰岛细胞 ＋＋＋ － － ＋ 3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？ 三种细胞中含有三种基因，而只有对应的细胞中能检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了不同细胞合成的蛋白质不同，是因为其转录产生的mRNA不同，即基因的选择性表达 ———————————————自主梳理——————————————— 基因的选择性表达与细胞分化 多种性状 管家 基因表达 ‹#› (1)柳穿鱼花的形态结构的遗传 表观遗传   柳穿鱼植株A 柳穿鱼植株B 性状表现 开两侧对称花 开辐射对称花 Lcyc基因测序结果 植株A和植株B碱基组成及序列一样，没有差异 Lcyc基因表达情况检测 表达 ___________ 不表达 甲基化 Lcyc基因甲基化检测 与植株A相比，植株B的Lcyc基因高度_________ 杂交实验 植株A与植株B杂交，F1开两侧对称花，F2绝大部分植株开两侧对称花，少部分植株开辐射对称花 ‹#› (2)小鼠毛色的遗传(将纯种黄色体毛小鼠与纯种黑色体毛小鼠杂交) 子一代小鼠基因型 子一代均为Avya 子一代小鼠表型 不同小鼠表现出黄色和黑色之间的一系列过渡类型 Avy基因甲基化检测 毛色越深的小鼠，Avy基因甲基化程度越______ 高 ‹#› 讨论： 1、上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？ 相关基因被不同程度的甲基化而影响了其表达 2、分析资料1，F1的花为什么与植株A的相似？在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？ 因为F1中有1对Luyc基因，只有1个Luyc基因被甲基化影响了表达，而另一个可以正常表达。而在F2中，因为基因的分离出现了2个Luyc基因均被甲基化的个体 3、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？ 相同的基因不同的甲基化程度可表现出不同的性状。DNA的甲基化是可以遗传给下一代的。 这说明了调控基因的表达水平会直接影响到生物的性状。 2.概念 生物体基因的碱基序列 ，但 发生 变化的现象，叫作表观遗传。 3.现象 除了DNA甲基化，构成染色体的 发生甲基化、 等修饰也会影响基因的表达。 4.吸烟与人体健康的关系 吸烟会使人体细胞内DNA的 水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。 保持不变 基因表达和表型 可遗传 组蛋白 乙酰化 甲基化 ‹#› [典例] 在甲基转移酶的催化下，DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化，进而使染色质高度螺旋化，因此失去转录活性。下列相关叙述错误的是(　　) A.DNA甲基化，会导致基因碱基序列的改变 B.DNA甲基化，会导致mRNA合成受阻 C.DNA甲基化，可能会影响生物的性状 D.DNA甲基化，可能会影响细胞分化 解析　DNA甲基化是指DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基，这不会导致基因碱基序列的改变。 答案　A ‹#› [对点练3] (2019·厦门质检)真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21～23个核苷酸的小分子RNA(简称miRNA)，它们能与相关基因转录形成的mRNA互补，形成局部双链。这些miRNA抑制基因表达的机制是(　　) A.阻断rRNA装配成核糖体 B.妨碍双链DNA分子的解旋 C.干扰核糖体与mRNA结合 D.影响RNA分子的远距离转运 解析　根据题意，miRNA与rRNA装配成核糖体无关，A错误；miRNA并没有与双链DNA分子互补，故不会妨碍双链DNA分子的解旋，B错误； miRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，则mRNA就无法与核糖体结合，C正确；miRNA只是阻止了mRNA发挥作用，不会影响RNA分子的远距离转运，D错误。 答案　C ‹#› 1.基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系 (1)一个性状可以受到多个基因的影响，例如，人的身高是由 个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用。 (2)一个基因也可以影响多个性状，例如，我国科学家研究发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了 的调控，而且对水稻的 、 和 都有重要作用。 基因与性状之间的关系 多 开花 生长 发育 产量 2.性状是基因和环境共同作用的结果 (1)生物体的性状不完全由基因决定， 对性状也有着重要影响。如后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。 (2)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 ，形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 环境 相互作用 课堂小结 直接 间接 共同作用 ‹#› 18 本节内容结束 ‹#› 学有目标——新课程标准必明 1.概述基因、蛋白质与性状的关系 2.概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 3.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象 图解如下： 核 心 语 句 归 纳 1.基因控制生物性状的两条途径 (1)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。 (2)通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 2.细胞分化的本质是基因的选择性表达，生物体多种多样的性状都是以细胞分化为基础的。 3.表观遗传是指生物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，该现象普遍存在于生物体生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。 4.一个基因可能控制多种性状，一种性状也可能由多个基因控制。 $$