1、第二节第二节 基因表达与性状的关系基因表达与性状的关系问题探讨：问题探讨：同一株水毛茛，裸露在空气同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和在水中的叶表现出了两中的叶和在水中的叶表现出了两种不同的形态。种不同的形态。讨论：讨论：1 1、这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？、这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？2 2、这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？、这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？例一：豌豆的圆粒与皱粒例一：豌豆的圆粒与皱粒 如何从基因控制性状的角度解释如何从基因控制性状的角度解释这一对相对性状的形成？这一对相对性状的形成？思考思考一、基因表达产物与性状的关系：一、基因表达产
2、物与性状的关系：编码淀粉分支酶编码淀粉分支酶的基因的基因指导指导 合成合成DNADNA中插入了一段外来中插入了一段外来DNADNA序列序列促使促使合成合成淀粉淀粉引起引起编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的基因异常基因异常淀粉分支酶不能正常合成淀粉分支酶不能正常合成淀粉含量淀粉含量_不能合成淀粉不能合成淀粉_酶酶淀粉含量淀粉含量_高高 基因型基因型酶酶代谢代谢过程过程表现型表现型升升淀粉分支淀粉分支 低低一、基因表达产物与性状的关系：一、基因表达产物与性状的关系：一、基因表达产物与性状的关系：一、基因表达产物与性状的关系：例二：白化病例二：白化病症状：皮肤及其附属器官缺乏黑色症状：皮肤及其附属器官
3、缺乏黑色素，表现出怕光等行为。素，表现出怕光等行为。基因基因通过控制通过控制_的合成来控制的合成来控制_，进而控制生物体的性状。进而控制生物体的性状。控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因异常基因异常酪氨酸不能正常转化为酪氨酸不能正常转化为_不能正常合成不能正常合成缺乏黑色素，表现缺乏黑色素，表现_结论结论1 1：酶酶代谢过程代谢过程间接控制间接控制酪氨酸酪氨酸酶酶黑色素黑色素白化病白化病基因型基因型酶酶代谢代谢过程过程表现型表现型一、基因表达产物与性状的关系：一、基因表达产物与性状的关系：例二：白化病例二：白化病一、基因表达产物与性状的关系：一、基因表达产物与性状的关系：基因通过控制酶的合成来控制
4、代谢基因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。过程，进而控制生物体的性状。例一：豌豆的圆粒与皱粒例一：豌豆的圆粒与皱粒例二：白化病例二：白化病间接控制间接控制CFTRCFTR（跨膜）基因缺失了（跨膜）基因缺失了3 3个碱基个碱基CFTRCFTR蛋白结构蛋白结构_，导致功能，导致功能_患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染基因型基因型蛋白质蛋白质结构结构表现型表现型异常异常异常异常基因还能通过控制蛋白质的基因还能通过控制蛋白质的_而而_控制生物体的控制生物体的_性状性状结构结构直接直接直接控制直接控制结论结论2 2
5、：一、基因表达产物与性状的关系：一、基因表达产物与性状的关系：例三：囊性纤维病的发病机理例三：囊性纤维病的发病机理一、基因表达产物与性状的关系：一、基因表达产物与性状的关系：例三：囊性纤维病的发病机理例三：囊性纤维病的发病机理基因通过控制蛋白质的结构直接控基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。制生物体的性状。直接控制直接控制检测的检测的3 3种细胞种细胞卵清蛋白基因、卵清蛋白基因、珠蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因胰岛素基因卵清蛋白卵清蛋白mRNAmRNA珠蛋白珠蛋白mRNAmRNA胰岛素胰岛素mRNAmRNA输卵管细胞红细胞胰岛细胞分析不同类型细胞中分析不同类型细胞中DNADNA和和
6、mRNAmRNA的检测结果：的检测结果：+二、基因的选择性表达与细胞分化：二、基因的选择性表达与细胞分化：基因大致可以分为两类：基因大致可以分为两类：二、基因的选择性表达与细胞分化：二、基因的选择性表达与细胞分化：一类是在所有细胞中都表达的基因，指导合成一类是在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的（管家基因）（管家基因）另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因（奢侈基因）（奢侈基因）1 1、这、这3 3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？3 3种细胞中
7、合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋白质。种细胞中合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋白质。2 2、3 3种细胞中的种细胞中的DNADNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰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岛素基因，但只检测到其中一种基因的mRNAmRNA，这一事实说明，这一事实说明了什么？了什么？在特定的细胞中，基因的表达选择性，进而产生特异性在特定的细胞中，基因的表达选择性，进而产生特异性的表达产物。的表达产物。细胞分化的本质就是基因的细胞分化的本质就是基因的_选择性表达选择性表达二、基因的选择性表达与细胞分化：二、基因的选择性表达与细胞分化：2、3种细胞中的
8、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？一、基因表达产物与性状的关系：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相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的的性状。缺乏黑色素，表现_另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因（奢侈基因）二、基因的选择性表达与细胞分化：人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等例一：豌豆的圆粒与皱粒1、这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？细胞分化的本质就是基因的_另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因（奢侈基因）基因与基因、基因与基因产物、
9、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂而又繁而有序的网络，精细地调控着生物体的性状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都是Avya，却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。二、基因的选择性表达与细胞分化：症状：皮肤及其附属器官缺乏黑色素，表现出怕光等行为。第二节 基因表达与性状的关系第二节 基因表达与性状的关系（1）翅的发育需要经过酶催化的反应二、基因的选择性表达与细胞分化：资料资料1 1：柳穿鱼的花：柳穿鱼的花植株植株A A植株植株B B第二节第二节 基因表达与性状的关系基因表达与性状的关系LcycLcyc基因基因正常正
10、常植株植株A A开花时表达开花时表达LcycLcyc基因基因高度高度甲基化甲基化植株植株B B开花时不表达开花时不表达F F1 1（自交）（自交）F F2 2绝大部分植株的花与植株绝大部分植株的花与植株A A相似相似少部分植株的花与植株少部分植株的花与植株B B相似相似第二节第二节 基因表达与性状的关系基因表达与性状的关系 某种实验小鼠的毛色受一对等位基因某种实验小鼠的毛色受一对等位基因A Avyvy和和a a的控制，的控制，A Avyvy为显性基因，表现为黄色体毛，为显性基因，表现为黄色体毛，a a为隐性基因，表现为黑为隐性基因，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色体
11、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都是交，子一代小鼠的基因型都是A Avyvya a，却表现出不同的毛色：，却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，A Avyvy基基因的表达受甲基化的抑制，甲基化程度越高，因的表达受甲基化的抑制，甲基化程度越高，A Avyvy基因的表基因的表达受到的抑制就越明显，小鼠体毛的颜色就越深。达受到的抑制就越明显，小鼠体毛的颜色就越深。第二节第二节 基因表达与性状的关系基因表达与性状的关系资料资料2 2：实验小鼠的毛色：实验小鼠的毛色1 1、上述资料中，柳穿鱼和小
12、鼠性状改变的原因是什么？、上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？基因的表达受到抑制基因的表达受到抑制2 2、资料、资料1 1中，中，F F1 1的花为什么与植株的花为什么与植株A A的相似？在的相似？在F F2 2中为什么中为什么有些植株的花与植株有些植株的花与植株B B的相似？的相似？F F1 1的碱基序列并没有变化，但的碱基序列并没有变化，但DNADNA的甲基化修饰可以遗的甲基化修饰可以遗 传给后代传给后代3 3、资料、资料1 1和资料和资料2 2展示的遗传现象有什么共同点？这对你认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？识基因和性状的关系有什么启示？第二
13、节第二节 基因表达与性状的关系基因表达与性状的关系概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达概念：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。和表型发生可遗传变化的现象。三、表观遗传三、表观遗传普遍存在于生物体的生长、普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活发育和衰老的整个生命活动过程中。动过程中。基因通过其表达产物基因通过其表达产物蛋白质来控制性状，细胞蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，表观遗传能细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，
14、表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。的性状改变。三、表观遗传三、表观遗传说明什么问题？说明什么问题？生物的性状除了受生物的性状除了受_决定外，决定外，_也对生物的性状有一定的影响。也对生物的性状有一定的影响。雄蛙和雌蛙的性染色体分别是雄蛙和雌蛙的性染色体分别是XYXY和和XXXX。如果让它。如果让它们的蝌蚪在们的蝌蚪在2020温度下发育时，雌雄比例大约为温度下发育时，雌雄比例大约为1 1：1 1。如果让这些蝌蚪在如果让这些蝌蚪在3030温度下发育时，不管它们的性温度下发育时，不管它们的性染色体组成怎样，将全部发育
15、成雄蛙。染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。遗传物质遗传物质环境条件环境条件四、基因与性状的关系：四、基因与性状的关系：多基因控制某性状：多基因控制某性状：人的身高、血压、智力、长相、记人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等忆力、性格、自尊、对社会的态度等 基因与基因、基因与基因产物、基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复用，这种相互作用形成了一个错综复杂而又繁而有序的网络，精细地调控杂而又繁而有序的网络，精细地调控着生物体的性状着生物体的性状四、基因与性状的关系：四、基因与性状的关系：
16、长翅果蝇长翅果蝇幼虫幼虫长翅果蝇长翅果蝇252535-3735-37残残翅果蝇翅果蝇请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释：请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释：（1 1）翅的发育需要经过）翅的发育需要经过酶催化的反应酶催化的反应（2 2）酶是在基因指导下）酶是在基因指导下合成的合成的（3 3）酶的活性受温度、）酶的活性受温度、pHpH等条件影响。等条件影响。四、基因与性状的关系：四、基因与性状的关系：基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的的性状。个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的的性状。四、基因与性状的关系：四、基因与性状的关系：
