1、第第4章章 基因的表达基因的表达第第2节节 基因表达与性状的关系基因表达与性状的关系课前两问课前两问1 1、何为基因？、何为基因？基因基因通常是有遗传效应的有遗传效应的DNADNA片段片段。2 2、何为性状？、何为性状？性状性状是生物体所特有的形态、结构和生理特征形态、结构和生理特征。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分析一：分析一：从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆。编码编码淀粉分支淀粉分支酶的基因酶的基因正常正常淀粉分支酶淀粉分支酶正常合成正常合成蔗糖合成为蔗糖合成为淀粉淀粉，淀粉，淀粉含量升高含量升高淀粉含量高淀粉含量高，有效保持水分，有效保持水分，豌豆圆鼓鼓
2、豌豆圆鼓鼓圆粒圆粒若编码淀粉分支酶的基因发生异常？若编码淀粉分支酶的基因发生异常？编码淀粉分支编码淀粉分支酶的基因中酶的基因中插插入入了一段外来了一段外来的的DNADNA序列序列淀粉分支酶淀粉分支酶异常异常，活性，活性大大降低大大降低淀粉合成受淀粉合成受阻阻，含量降，含量降低低淀粉含量低的淀粉含量低的豌豆由于豌豆由于失水失水而显得皱缩而显得皱缩皱粒皱粒一、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编码编码淀粉分支淀粉分支酶的基因酶的基因正常正常淀粉分支酶淀粉分支酶正常合成正常合成蔗糖合成为蔗糖合成为淀粉淀粉，淀粉，淀粉含量升高含量升高淀粉含量高淀粉含量高，有效保持水分，有效保持水分，
3、豌豆圆鼓鼓豌豆圆鼓鼓圆粒圆粒基因基因代谢代谢性状性状基因通过控制酶的合成酶的合成来控制代谢过程代谢过程，进而控制生物体的性状生物体的性状。间接间接控制控制酶的合成酶的合成编码淀粉分支编码淀粉分支酶的基因中酶的基因中插插入入了一段外来了一段外来的的DNADNA序列序列淀粉分支酶淀粉分支酶异常异常，活性，活性大大降低大大降低淀粉合成受淀粉合成受阻阻，含量降，含量降低低淀粉含量低的淀粉含量低的豌豆由于豌豆由于失水失水而显得皱缩而显得皱缩皱粒皱粒一、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控制酪氨酸酶的基因异常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸不能正常转化为黑色素缺乏黑色素表现为白化病案例解析：白
4、化病案例解析：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分析二：分析二：从基因的角度来分析镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症。编码编码血红蛋白血红蛋白的基因的基因正常正常血红蛋白血红蛋白正常合成，正常合成，结构正常结构正常编码编码血红蛋白血红蛋白的基因的基因中一个中一个碱基变化碱基变化血红蛋白血红蛋白的结构发生的结构发生变化变化基因基因性状性状蛋白质的结构蛋白质的结构一、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编码编码血红蛋白血红蛋白的基因的基因正常正常血红蛋白血红蛋白正常合成，正常合成，结构正常结构正常编码编码血红蛋白血红蛋白的基因的基因中一个中一个碱基变化碱基
5、变化血红蛋白血红蛋白的结构发生的结构发生变化变化基因通过控制蛋白质的结构蛋白质的结构直接控制生物体的性状生物体的性状。直接直接控制控制一、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案例解析：囊性纤维化案例解析：囊性纤维化编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基CFTR蛋白缺少苯丙氨酸CFTR蛋白的结构和功能异常结构和功能异常患者支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖。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p 基因通过控制酶的合成酶的合成来控制代谢过程代谢过程，进而控制生物体的性状生物体的性状。p 基因通过控制蛋白质的结构蛋白质的结构直接控制生物体的性状生物体的性状
6、。二、基因的选择性表达和细胞分化二、基因的选择性表达和细胞分化细细胞胞分分化化神经细胞神经细胞上皮细胞上皮细胞肌细胞肌细胞软骨细胞软骨细胞二、基因的选择性表达和细胞分化二、基因的选择性表达和细胞分化思考思考讨论讨论检测的检测的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+-+1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？三种细胞中各能合成自己特有的蛋白质，如输卵管细胞可合成卵清蛋白，三种细胞中各能合成自己特有的蛋白质，如输卵管细胞可合成
7、卵清蛋白，红细胞可合成珠蛋白，而胰岛细胞可合成胰岛素。红细胞可合成珠蛋白，而胰岛细胞可合成胰岛素。二、基因的选择性表达和细胞分化二、基因的选择性表达和细胞分化思考思考讨论讨论检测的检测的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+-+2.3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？不同细胞合成的蛋白质不同，是因为其转录产生的不同细胞合成的蛋白质不同，是因为其转录
8、产生的mRNAmRNA不同，即不同，即基因的选择性表达基因的选择性表达。二、基因的选择性表达和细胞分化二、基因的选择性表达和细胞分化思考思考讨论讨论检测的检测的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+-+3.试想下，这3种细胞有表达情况相同的基因吗？ATPATP合成酶基因、核糖体蛋白基因等合成酶基因、核糖体蛋白基因等二、基因的选择性表达和细胞分化二、基因的选择性表达和细胞分化基因的种类基因的种类l 管家基因管家基因（在所有细胞中都表达的基因）（在所有细胞中都表达的基因）l 奢侈基因奢侈基因维持细胞基本生命活动维持细胞基本生命活动，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因等（在某类细胞中特异性表达的基因）（在某类细胞中特异性表达的基因）细胞分化的本质：基因的选择性表达基因的选择性表达谢谢 谢！谢！
