1、第第2 2节节 基因表达与基因表达与性状的性状的基因控制生物体的基因控制生物体的_。基因指导基因指导_的合成。的合成。蛋白质蛋白质性状性状蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的_者和者和_者者体现体现承担承担一、基因表达产物与一、基因表达产物与性状的关系性状的关系基因基因与蛋白质有何与蛋白质有何关系？关系？基因基因与性状有何与性状有何关系？关系？蛋白质蛋白质与生命性状特征有何与生命性状特征有何关系？关系？例一：豌豆例一：豌豆的圆粒与皱粒的圆粒与皱粒 如何如何从基因控制性状的从基因控制性状的角角度解释度解释这一对相对性状的这一对相对性状的形成？形成？思考思考一、基因表达产物与一、基因表达产物与性状
2、的关系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基因异常异常淀粉分支酶不能正常淀粉分支酶不能正常合成合成淀粉淀粉含量含量_不能不能合成合成淀粉淀粉_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淀粉分支分支 低低基因基因通过控制通过控制_的合成来控制的合成来控制_，进而进而控制生物体的性状。控制生物体的性状。例二：白化病例二：白化病控制控制酪氨酸酶的酪氨酸酶的基因基因异常异常酪氨酸不能正常转化为酪氨酸不能
3、正常转化为_不能正常不能正常合成合成缺乏缺乏黑色素，表现黑色素，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CFTRCFTR（跨膜）基因（跨膜）基因缺失了缺失了3 3个碱基个碱基CFTRCFTR蛋白结构蛋白结构_，导致，导致功能功能_患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除黏液清除困难，细菌繁殖，肺部困难，细菌繁殖，肺部感染感染例三：囊例三：囊性纤维病的发病机理性纤维病的发病机理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
4、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 2：二、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？
5、3 3种细胞中合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋种细胞中合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋白质。白质。2.32.3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胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的mRNAmRNA，这一事，这一事实说明了什么？实说明了什么？在在特定的细胞特定的细胞中，基因的表达选择性，进而产生特中，基因的表达选择性，进而产生特异性的表达产物。异性的表达产物。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三、表观遗传三、表观遗传资料资料1 1：柳穿鱼的花：柳穿鱼的花植株植
6、株A A植株植株B BLcycLcyc基因基因正常正常植株植株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（杂交）（杂交）F F1 1（自交）（自交）F F2 2绝大部分植株的花与植绝大部分植株的花与植株株A A相似相似少部分植株的少部分植株的花与植株花与植株B B相似相似资料资料2 2：实验小鼠的毛色：实验小鼠的毛色 某种某种实验小鼠的毛色受一对实验小鼠的毛色受一对等位基因等位基因A Avyvy和和a a的的控控制，制，A Avyvy为为显性基因，表现显性基因，表现为黄色为黄色体毛，体毛，a a为为隐性基因，隐性基因，表现表现为
7、为黑色体毛黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛体毛的小鼠的小鼠杂交，子杂交，子一代小鼠的基因型一代小鼠的基因型都是都是A Avyvya a，却，却表现出不同的表现出不同的毛色：介于毛色：介于黄色和黄色和黑色之间的一系列过黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，渡类型。研究表明，A Avyvy基因的表达受甲基化的抑制，基因的表达受甲基化的抑制，甲基化程度越高，甲基化程度越高，A Avyvy基因的表达受到的抑制就越明显，基因的表达受到的抑制就越明显，小鼠体毛的颜色就越深。小鼠体毛的颜色就越深。1.1.上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？上述资料中，柳穿
8、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中为什中为什么有些植株的花与植株么有些植株的花与植株B B的相似？的相似？F1F1的碱基序列并没有的碱基序列并没有变化，但变化，但DNADNA的甲基化修饰可以遗的甲基化修饰可以遗传给传给后代后代3 3.资料资料1 1和资料和资料2 2展示的遗传现象展示的遗传现象有什么共同点？这有什么共同点？这对你对你认识基因和性状的认识基因和性状的关系有关系有什么什么启示？启示？三、表观遗传三、表观遗传生物体基因的碱基序列保持不变，但
9、基因表达和表型发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，叫作生可遗传变化的现象，叫作_。表观遗传表观遗传说明说明什么什么问题？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。雄雄蛙和雌蛙的性染色体分别是蛙和雌蛙的性染色体分别是XYXY和和XXXX。如果让它。如果让它们的们的蝌蚪在蝌蚪在2020温度下发育温度下发育时，雌雄时，雌雄比例大约为比例大约为1 1：1 1。如果让这些蝌蚪如果让这些蝌蚪在在3030温度下发育温度下发育时，不管时，不管它们的性它们的性染色体组成染色体组成怎样，将怎样，将全部全部发育
10、发育成雄蛙。成雄蛙。遗传物质遗传物质环境条件环境条件 基因通过其表达产物蛋白质来控制性状，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。细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，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的性状改变。单基因控制某性状单基因控制某性状多多 人人的身高、血压、智力的身高、血压、智力、长相长相、记忆力、性格、自尊、记忆力、性格、自尊、对对社会的态度等社会的态度等 基因基因与基因、基因与与基因、基因与基因产物基因产物、基因与环境之、基因与环境之间存在间存在着复杂着复杂的的相互作用，相互作用，这种相互作用这种相互作用形成了一个形成了一个错综复杂而又错综
11、复杂而又繁而繁而有序的有序的网络，精细网络，精细地调控地调控着生物着生物体体的性状的性状长翅果蝇长翅果蝇幼虫幼虫长翅果蝇长翅果蝇252535353737残残翅果蝇翅果蝇 基因基因控制生物体的控制生物体的性状，而性状，而性状的形成同时还受到环境性状的形成同时还受到环境的影响。的影响。1 1.请请针对出现残翅果蝇的针对出现残翅果蝇的原因提出原因提出假说，进行假说，进行解释。解释。（1 1）翅）翅的发育需要的发育需要经过酶催经过酶催化化的反应的反应（2 2）酶）酶是在基因指导下合成的是在基因指导下合成的（3 3）酶）酶的活性受温度的活性受温度、pHpH等等条件影响。条件影响。2 2.这个这个实验说明
12、基因与性状的关系是怎样实验说明基因与性状的关系是怎样的？的？课堂小结课堂小结基基因因对对性性状状的的控控制制1.1.基因表达产物基因表达产物与性状的关系与性状的关系(1)(1)基因通过控制基因通过控制_的合成来控制生物的合成来控制生物代谢过程，进而代谢过程，进而控制生物性状控制生物性状（2 2）基因）基因通过控制通过控制_的结构的结构直接直接控制控制生物性状生物性状（3 3）某种）某种性状可受性状可受多个多个基因基因控制控制（4 4）性状）性状表现也受表现也受生存环境生存环境的影响的影响3 3.表观遗传：表观遗传：生物体基因的碱基序列保持生物体基因的碱基序列保持不变，但不变，但基因表达和表型发
13、生可遗传变化基因表达和表型发生可遗传变化酶酶蛋白质蛋白质2.2.基因基因的选择性的选择性表达与细胞分化表达与细胞分化 1.一方面，城市是可爱的。它创造了现代文明，并耀武扬威地显摆着现代文明的物质成果，引诱着人们集聚其中。2.在这里，不仅有四通八达的交通网络、美轮美奂的摩天大楼、令人咋舌的财富神话、繁忙紧张的生活节奏、层出不穷的竞争机会、丰富多彩的文娱生活，而且生活于其中的人们能够分享财富的盛宴、发展的成果，能够编织梦想、追求理想，能够开阔眼界、增长见识，能够施展才华、实现自我。3.另一方面，城市是可怜的。它远离了自然，侵害了人心，异化了人性。我们的不少城市，不仅没能把物质成果转化成让人们快乐、
14、幸福的动力，反而把人们变成了追逐名利的工具。至少目前，在很多城市里，绿色消失了，纯净的水源消失了，清新的空气消失了，安全的食品消失了，人与自然的和谐共处成了遥远的神话，人与人的信任成了黄牙小儿的天真妄想。4.浊雾笼罩下的财富不夜城，不仅侵蚀了星星的亮光，而且泯灭了心灵的光芒，使我们的眼睛近视、散光且老花，失去了辨别真伪、美丑、善恶的天然能力，使我们的心迷茫且苦闷。生活在城市，我们几乎忘了：夜，本该是黑的，本该是有星星的，本该是安静的，本该带着人们心安理得地歇息的。5.如今的城里人，很少享受到夜的黑与美。其实，我心里也明白，城乡各有其美。所以，久居乡村的人们向往城市的繁华，久居城市的人们向往田园的恬静。二者的主要区别在于：城市生贪欲，田园守天心。贪欲破坏自然，让人浮躁，使人隔阂，虽富贵而不能心安；天心带来和谐，让人心静，使人互信，顺应环境总能让人快乐。6.铜山湖远离城市，所以，能够本分地、无欲无求地、自然而然地进行着四季轮回、昼夜更替，春绿夏艳秋静冬安，白天张扬着活力，夜晚安守着宁静。她，不近人亦不远人，不为秋愁亦不为春喜，只顺其自然地存在着，任人亲疏。7.记得易系辞上说过这样的话：圣人与天地相似，所以不违背自然规律；知道周围万物而以其道成就天下，所以不会有过失；乐天知命，没有忧愁；安于所居之地，敦厚而施行仁德，所以能爱。
