高中生物人教版（2019）必修2 4.2基因表达与性状的关系（共39张ppt）

(共39张PPT)
同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态。
问题探讨
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，其细胞的基因组成是一样的。
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，可能是由叶片所处的环境因素引起的。
江西生物组 东东老师
学习目标：
1．举例说明基因通过控制酶的合成和蛋白质的结构控制生物体的性状。
2．说明细胞分化是基因选择性表达的结果。
3．概述生物体的表观遗传现象。
第4章 基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系
“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相
似，其实味不同。所以然者何？水土异也。”
（右图：南橘（上）北枳（下））
思考：为什么相同生物在不同的环境中会出现性状差异？基因、蛋白质、性状三者间究竟存在怎样的联系？
基因
控制
蛋白质
体现
性状
蛋白质是生命活动的主要承担者
怎样控制？
基因表达与性状的关系
Relationship between gene expression and traits
实例1：豌豆的圆粒与皱粒
基 因
酶
R
r
催化蔗糖转化为淀粉
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
一、基因表达产物与性状的关系
基因表达与性状的关系
Relationship between gene expression and traits
实例2：白化病
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
毛发白色，皮肤淡红色，畏光
A
a
一、基因表达产物与性状的关系
基 因
酶
基因表达与性状的关系
Relationship between gene expression and traits
实例3：囊性纤维化
基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
编码CFTR蛋白的基因_____________
CFTR蛋白在508位缺少________
CFTR蛋白转运_______的功能异常
支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，肺功能严重受损
基因
蛋白质结构
性状表现
CFTR蛋白________发生变化
缺失3个碱基
苯丙氨酸
空间结构
氯离子
正常气管
囊性纤维化气管
气流大小
一、基因表达产物与性状的关系
血红蛋白基因
mRNA
多肽
血红蛋白
正常
异常
GUA
突变
GAA
CAT
GTA
CTT
GAA
____原因
____原因
根本
直接
缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸···
缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸···
红细胞
中央微凹圆饼状
镰刀状
（易破致溶血性贫血）
基因表达与性状的关系
Relationship between gene expression and traits
实例4：镰刀型细胞贫血症
基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
一、基因表达产物与性状的关系
基因表达与性状的关系
Relationship between gene expression and traits
1．基因通过控制__________来控制__________，进而控制生物体的性状
酶的合成
代谢过程
2．基因还能通过控制_______________来_______控制生物体的性状
蛋白质的结构
直接
基因
蛋白质结构
生物性状
酶的合成
代谢过程
生物性状
基因表达产物
直接控制
间接控制
实例1：豌豆的圆粒与皱粒
实例2：白化病
实例3：囊性纤维化
实例4：镰刀型细胞贫血症
一、基因表达产物与性状的关系
基因的选择性表达与细胞分化
Selective gene expression and cell differentiation
二、基因的选择性表达与细胞分化
思考：为何同一生物中不同类型细胞的基因都相同，而形态、结构和功能却各不相同？
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 + + + － － +
1．这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同，虽然有些蛋白质在所有的细胞中都合成，但也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成。
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？
细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。
基因的选择性表达与细胞分化
Selective gene expression and cell differentiation
细胞中的基因有些表达，有些不表达
不同细胞中表达的基因
所有细胞中都表达的基因
只在某类细胞中特异性表达的基因
2类
维持细胞基本生命活动所必需蛋白质
核糖体蛋白基因
ATP合成酶基因
举例
卵清蛋白基因
胰岛素基因
举例
①管家基因：
②奢侈基因：
（1）表达的基因分类:
（2）细胞分化的本质：
基因的选择性表达与基因表达的调控有关
基因的选择性表达
二、基因的选择性表达与细胞分化
基因何时表达、在哪表达、以及表达水平的高低都受到调控，这种调控会直接影响性状
表观遗传
Epigenetics
资料1：柳穿鱼花的形态结构的遗传
三、表观遗传
柳穿鱼是一种园林花卉，不同株开的花的形态结构不同，其他方面都相同。经研究发现，柳穿鱼的花形态结构不同与Lcyc基因的表达直接相关。它们体内基因序列的相同只是植株A的Lcyc基因再开花时表达，植株B的Lcyc基因不表达。研究表明Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化有关，科学家将植株A和植株B杂交，F1代花和A相似，F1自交，F2绝大部分植株的花与植株B相似。
植株A
植株B
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
柳穿鱼花形态改变，是因为基因的部分碱基被高度甲基化
表观遗传
Epigenetics
资料1：柳穿鱼花的形态结构的遗传
三、表观遗传
Lcyc基因
植株A
Lcyc基因
表达
Lcyc基因
植株B
Lcyc基因
不表达
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基因由于部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，表现为隐性；
F1的花为什么与植株A相似？
甲基化
Lcyc基因
正常
植株A
开花时表达
Lcyc基因
高度 甲基化
植株B
开花时不表达
×
P
F1
表观遗传
Epigenetics
资料1：柳穿鱼花的形态结构的遗传
三、表观遗传
F1
（自交）
F2
绝大部分植株的花与植株A相似
少部分植株的花与植株B相似
Lcyc基因
Lcyc基因
Lcyc基因
Lcyc基因
甲基化的Lcyc的基因可遗传，并控制生物的性状
在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？
表观遗传
Epigenetics
资料1：柳穿鱼花的形态结构的遗传
三、表观遗传
表观遗传
Epigenetics
资料2：小鼠毛色遗传
小鼠毛色受基因Avy和a的控制，Avy为显性，表现为黄色，a为隐性，表现为黑色。纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，子代小鼠基因型为Avya，却表现出黄色和黑色之间的一系列过度类型。研究表明，在Avy基因的前端有一段特殊的碱基序列决定该基因表达水平，有多个可发生DNA甲基化修饰的位点，当这些位点没有甲基化时，Avy基因正常表达，小鼠表现为黄色。当这些位点甲基化后，Avy基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体色体毛的颜色就越深。
三、表观遗传
1．上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？
柳穿鱼花的形态改变是因为Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化，小鼠毛色的改变是因为AVY基因的前端有一段影响AVY基因表达的特殊的碱基序列被甲基化。发生在基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。
2．分析资料1，F1的花为何与植株A的相似？F2中，为何有些植株的花与植株B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基因由于部分碱基被甲基化，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，花与植株A相似；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，表达均受到抑制，因此，这部分植株的花与植株B的相似。
3．资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？
基因的碱基序列 ，但是部分碱基发生了 ， 了基因的表达，进而对表型产生了影响；这种DNA甲基化修饰还可以 ，使后代出现同样的表型；
没有变化
甲基化修饰
抑制
遗传给后代
思考与讨论
表观遗传
Epigenetics
表观遗传：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。
三、表观遗传
（1）特点:
①DNA不变；
②可遗传；
③可逆性；
③染色体组蛋白甲基化、乙酰化等；
②非编码RNA干扰（例如miRNA）；
(主要抑制翻译)
④普遍性
（2）调控机制:
①DNA甲基化修饰；
(主要抑制转录)
DNA
DNA
mRNA
非编码RNA
蛋白质
阻止翻译(抑制基因表达)
互补配对
如下图所示的一种非编码RNA
②非编码RNA干扰（例如miRNA）
表观遗传
Epigenetics
表观遗传：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。
三、表观遗传
（2）调控机制:
③染色体组蛋白甲基化、乙酰化等；
H3 组蛋白修饰与染色质活性的关系
表观遗传
Epigenetics
表观遗传：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。
三、表观遗传
（2）调控机制:
（3）发生时期:
普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程
某种小鼠毛色遗传
柳穿鱼花形遗传
同卵双胞胎生长发育过程中所具有的差异
蜂王和工蜂的差异
（4）实例:
健康提示：吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响，还有研究发现，吸烟可使男性精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高；但是若这些不良习惯被消除，这些表观遗传的改变又会逐渐减弱甚至消失；
表观遗传
Epigenetics
表观遗传：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。
三、表观遗传
工蜂
蜂王
持续获得蜂王浆
表观遗传
Epigenetics
大多数情况下，基因和性状并不是简单的一一对应的关系：
基因的特异性：一个基因只控制一种性状的表达，且不受其他基因的干扰，如豌豆、果蝇的多种性状等；
多基因效应：一个性状可以受多个基因影响(多因一效) ，如人的身高、玉米叶绿素合成与50个基因有关等；
基因的多效性：一个基因也可以影响多个性状(一因多效)，如水稻Ghd7基因编码的蛋白质可以参与开花的调控，也可以对生长发育和产量有重要作用。
基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响，如后天的营养和锻炼等对人的身高也有重要作用、水毛茛的两种叶形等。基因和环境相互作用共同决定生物的表型。
基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间相互作用，形成错综复杂的网络，精细地调控着生物的性状。
水稻Ghd7基因
开花调控
控制
生长发育
产 量
三、表观遗传
表型=基因型+环境
基因型相同，表型可能不同
基因型不同，表型也可能相同
基因型相同的生物体，性状不一定相同的原因分析：
（1）表观遗传：影响了基因的表达过程，进而影响生物性状，可遗传。
（2）环境影响：影响酶的活性进而影响代谢过程，从而影响生物性状，不可遗传。
归 纳 整 合
提示：翅的发育是否经过酶催化的反应？
酶与温度的关系是怎样的？
这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
正常培养温度25℃下刚孵化的残翅果蝇幼虫
31℃培养
翅长接近正常的果蝇
残翅果蝇
25℃下培养
它们产生的后代
果蝇翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因控制下合成的，酶的活性受温度、pH等条件的影响。
思维训练:请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释
提出假说：（1）翅的发育需要经过酶催化的反应
（2）酶是在基因指导下合成的
（3）酶的活性受温度、pH等条件影响。
2．E基因编码的G蛋白是细胞转运葡萄糖的主要转运体，下表是对两种鸟类G蛋白的分析数据，糖基化（N-糖基化、O-糖基化）可加速葡萄糖的转运。下列叙述错误的是（ ）
A．据表中数据推测甲种鸟比乙种鸟可能更擅长飞行
B．两种鸟类的E基因的根本差异在于脱氧核苷酸的排列顺序不同
C．该实例说明基因通过控制蛋白质结构来直接控制生物性状
D．甲乙两种鸟E基因的差异可能是碱基对增添、缺失或替换的结果
随堂练习
In-class practice
随堂演练
1．牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图：从图中不能得出的结论是（ ）
A．花的颜色由多对基因共同控制
B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢，从而间接控制生物性状
C．生物性状由基因决定，也受环境影响
D．若基因③不表达，则基因①和基因②也不表达
D
A
鸟类物种 G蛋白的氨基酸数 N一糖基化数目 O-糖基化数目
甲 476 2 37
乙 325 2 52
4．如图为基因的作用与性状的表现流程示意图。正确的选项是（ ）
A．①过程是转录，它以DNA的两条链为模板、四种核苷酸为原料合成mRNA
B．②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C．囊性纤维病是基因通过控制蛋白质的结构而直接控制性状
D．某段DNA上发生了基因突变，则形成的mRNA、蛋白质一定会改变
随堂练习
In-class practice
随堂演练
3．下列关于“基因与性状”关系的描述，正确的是（ ）
A．基因可通过控制酶的合成直接控制生物体的性状
B．基因与生物性状之间不存在简单的线性关系
C．基因与多种因素相互作用精细地调控生物的性状
D．DNA上的片段均能直接或间接地控制生物的性状
C
C
6．在一个蜂群中，一直以蜂王浆为食的雌性幼虫发育成蜂王，而以花蜜为食的雌性幼虫发育成工蜂。研究表明，DNMT3基因表达的DNA甲基转移酶能使DNA分子上的CpG岛上的胞嘧啶甲基化从而导致基因转录失活。若向雌性幼虫注入一种小型RNA(SiRNA)会导致DNMT3 基因不表达，能模拟蜂王浆的作用使雌性幼虫发育成蜂王。下列叙述错误的是（ ）
A．推测蜂王浆的作用可能是抑制DNA甲基转移酶发挥作用
B．DNA分子上CpG中的胞嘧啶被甲基化后会改变DNA分子碱基序列
C．推测SiRNA作用可能是与目标mRNA结合导致其降解或翻译受阻
D．DNA甲基化后可能阻止RNA聚合酶对DNA分子特定区域识别与结合
随堂练习
In-class practice
随堂演练
5．如图为结肠癌发生机理示意图，其中DNA去甲基化是在不改变碱基序列的前提下使基因由沉默状态转变为活性转录状态，下列叙述正确的是（ ）
A．正常结肠细胞中存在基因APC、DCC、p53,但不存在基因K-ras
B．结肠癌发生过程中基因的相关变化都属于基因突变
C．结肠癌细胞膜表面的糖蛋白会减少，利于癌细胞在体内分散转移
D．抑癌基因的作用主要是调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程
C
B
练习与应用
一、概念检测
1．个体的性状和细胞的分化都取决于基因的表达及其调控。判断下列相关表述是否正确。
（1）基因与性状之间是一一对应的关系。 （ ）
（2）细胞分化产生不同类型的细胞，是因为不同类型的细胞内基因的表达存在差异。
（ ）
×
√
2．我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育而成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可治疗血友病。下列叙述错误的是（ ）
A．这项研究说明人和羊共用一套遗传密码 B．该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C．该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因 D．该羊后代也可能含有人的凝血因子基因
C
二、拓展应用
1．有人说，“基因是导演，蛋白质是演员性状是演员的表演作品。”你认为这种说法有道理吗 为什么 请你整理总结基因、蛋白质和性状三者之间的关系。
有。基因通常是有遗传效应DNA片段，DNA上特定碱基排列顺序，蕴含着一定遗传信息，可类比成组织者(导演)，负责整部作品的呈现；蛋白质是生命活动的主要承担者，具体参与细胞的各项生命活动，可类比成执行者(演员)；而性状则是生物体表现出来的形态结构、生理和行为等特征的总和，主要是由蛋白质参与完成的，可类比成呈现方式(作品)。当然打比方总会有比得不合理之处，因此只能说有一定道理。三者之间的关系是：基因通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状。
二、拓展应用
2．孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律，然而，与他同时代的一些生物学家利用某些植物做一些性状的杂交实验时，并没有得出3:1和9:3:3:1的数量比；孟德尔用山柳菊也未得到与豌豆杂交实验相同的结果。请回答下列问题。
（1）为什么利用这些植物进行某些性状的杂交实验时，难以得出3:1和9:3:3:1的数量比 请运用所学知识对可能的原因作出推测。
第一，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系，存在多对基因控制对性状和一对基因控制多对性状的情形；第二，核基因在染色体上呈线性排列，因此这些基因有可能位于同源染色体上，导致这些基因控制的性状不遵循自由组合定律；第三，某些植物进行无性生殖，性状传递也不遵循孟德尔遗传规律；第四，个别性状可能是细胞质基因控制或与母本提供的细胞质成分有关。
练习与应用
（2）你怎样看待科学实验的可重复性
科学实验必须是可重复的，只有这样才能说明实验的现象和结果是一种必然规律，而不是偶然发生的。科学实验的可重复性包括两方面：第一，实验样本量足够大，在相同实验条件下要有足够的重复观察次数；第二，任何实验结果的可靠性应经得起独立重复实验的考验，重复实验是检查实验结果可靠性的唯一方法。由于生物多样性的存在，不同生物的背景条件隐蔽且不一致(如山柳菊以无性生殖为主)，导致生命世界的很多现象具有独特性，不能用统一的定律解释。因此，生命科学实验的可重复性是有一定前提和条件限制的。
二、拓展应用
3．某种猫的雄性个体有两种毛色：黄色和黑色；而雌性个体有三种毛色：黄色、黑色、黑黄相间。分析这种猫的基因，发现控制毛色的基因是位于X染色体上的一对等位基因：XO（黄色）和XB（黑色），雄猫只有一条X染色体，因此，毛色不是黄色就是黑色。而雌猫却出现了黑黄相间的类型，这是为什么呢？是不是雌猫的有些细胞内X0表达，而另一些细胞内XB表达呢？请查找资料，寻找答案。
哺乳动物雌雄个体的体细胞中虽然X染色体数量不同，但X染色体上的基因所表达的蛋白质的量是平衡的，这个过程称为剂量补偿。雌猫比雄猫多出1条X染色体，由于剂量补偿效应，在胚胎初期，细胞中的1条X染色体就会随机发生固缩失活，形成巴氏小体，而且发生染色体失活的细胞通过有丝分裂产生的子细胞也保留相同的染色体失活状态。对于基因型为XBX0的雌猫，如果体细胞中携带黑毛基因B的X染色体失活，XB就不能表达，而另一条X染色体上的XO表达，那么由该细胞增殖而来的皮肤上会长出黄色体毛；同理，如果体细胞中携带黄毛基因O的X染色体失活，则X0不表达，XB表达，由该细胞增殖而来的皮肤上就会长出黑色体毛。因此，基因型为XBX0的雌猫会呈现黑黄相间的毛色。
练习与应用
复习与提高
一、选择题
1．已知一段双链DNA中，鸟嘌呤所占的比例为20%，由这段DNA转录出来的mRNA中，胞嘧啶的比例是（ ）
A．10% B．20% C．40% D．无法确定
D
2．一条肽链有500个氨基酸，则作为合成该肽链模板的mRNA和用来转录mRNA的DNA的碱基至少有（ ）
A．500个和1000个 B．1000个和2000个 C．1500个和1500个 D．1500个和3000个
D
3．基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译，下列相关叙述错误的是（ ）
A．转录和翻译都遵循碱基互补配对原则
B．转录以核糖核苷酸为原料，翻译以氨基酸为原料
C．遗传信息既可以从DNA流向蛋白质，也可以从蛋白质流向DNA
D．在真核细胞中，染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的
C
复习与提高
一、选择题
4．基于对基因与生物体性状关系的理解，判断下列表述正确的是（ ）
A．生物体的性状主要是由基因决定的
B．每种性状都是由一个特定的基因决定的
C．基因都是通过控制酶的合成来控制性状的
D．基因的碱基序列相同，该基因决定的性状一定相同
C
5．人体的神经细胞和肌细胞的形态、结构和功能不同，是因为这两种细胞内（ ）
A．tRNA不同
B．rRNA不同
C．mRNA不同
D．DNA上的遗传信息不同
C
复习与提高
二、非选择题
1．我国科学家发现在体外实验条件下，某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因，在家鸽的视网膜中共同表达。请回答下列问题。（1）家鸽视网膜细胞表达这两种蛋白质的基本过程是 。
在视网膜细胞的细胞核中，编码这两种蛋白质的基因分别转录出相应的mRNA，mRNA通过核孔进入细胞质，在核糖体上翻译出蛋白质。
（2）家鸽所有细胞是否都含有这两个基因并进行表达（是/否） ，判断的理由是 。
家鸽的所有细胞均由受精卵发育而来，因此所有的细胞都含有这两个基因，但这两个基因只在部分细胞（如视网膜细胞）中特异性表达，不会在所有细胞中都表达。
否
（3）如果这两个基因失去功能，家鸽的行为可能发生的变化是 。要验证你的推测，请设计实验来验证，写出你的实验思路： 。
无法合成有功能的含铁的杆状蛋白质多聚体，可能导致家鸽无法“导航”，失去方向感。以A、B分别代表编码这两种蛋白质的基因。先设法去除家鸽的这两个基因（基因敲除），组别为①去除A基因，②去除B基因，③同时去除A基因和B基因，④不去除基因的家鸽（对照组）；分别测定4组家鸽视网膜细胞中是否有含铁的杆状蛋白质多聚体，如果有，进一步测定含量；然后在同一条件下放飞4组家鸽，观察它们的定向运动能力；实验要重复多次，确保可重复性。
复习与提高
二、非选择题
2．在人群中，有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。人体内苯丙氨酸的代谢途径如下图所示。请回答下列问题。
（1）哪种酶的缺乏会导致人患白化病？尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露在空气中会变成黑色，这是尿黑酸症的普遍表现。请分析缺乏哪种酶会使人患尿黑酸症。
缺乏酶⑤，会使人患白化病；缺乏酶③，会使人患尿黑酸症。
（2）从这个例子可以看出，基因、营养物质的代谢途径和遗传病这三者之间有什么关系？
由这个例子可以看出，白化病等遗传病是由某些缺陷基因所引起的，这些基因的表达产物可能是参与营养物质代谢途径的重要的酶。基因可以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。
（3）苯丙酮尿症表现为苯丙氨酸的代谢产物之一——苯丙酮酸积累，并从尿中大量排出，而苯丙酮酸在脑中积累可阻碍脑的发育，造成智力低下。从2009年起，我国政府启动了苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目，这种特殊奶粉不含苯丙氨酸。启动这个项目的意义是什么？
为贫困苯丙酮尿症患儿免费提供无苯丙氨酸配方奶粉，帮助他们解决特殊食物问题。不仅使苯丙酮尿症患儿得到救助，还推动了社会对苯丙酮尿症及其他罕见病群体的关注。这些政策是党和政府对国民健康状况的关怀，彰显了我国社会主义制度的优越性。
课后作业
1．尝试写出本节的概念关系图或知识网络图；
2．针对性训练练习册相应内容。
第4章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系
第4章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系
基因的表达
基因指导蛋白质的合成
翻译
转录
主要表现为
基因
转录
翻译
蛋白质
DNA
复制
RNA
逆转录
复制
中心法则
细胞分化
选择性表达
控制酶的合成
控制蛋白质的结构
表观遗传
控制性状
环境
影响
1962年，科学家用电镜观察衣藻、玉米等植物叶绿体的超薄切片时，发现叶绿体基质有长为20.5nm左右的细纤维。用DNA酶处理，它就消失，由此证明它是叶绿体DNA。后来，科学家用生物化学方法，证明了线粒体也有DNA。它们的DNA都能半自主性自我复制，并通过转录和翻译能合成自身某些蛋白质，科学家把这些基因称为细胞质基因。
目前研究表明，线粒体DNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，且都只能通过母亲遗传给后代（细胞质遗传/母系遗传，不符合孟德尔遗传规律），如线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。
１
２
３
４
５
６
７
８
９
10
11
思考：为何细胞质遗传的特点是只能通过母亲遗传给后代？
受精过程，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞
拓展：细胞质基因的遗传
DNA的分布
主要在染色体上
细胞质内
细胞核遗传
细胞质遗传
生物的遗传
染色体是DNA的主要载体
例：紫茉莉叶色的遗传
比较 细胞质基因 细胞核基因
存在部位
是否与蛋白质结合
基因在DNA上
基因数量
遗传方式
功能
叶绿体、线粒体
细胞核染色体DNA
否，DNA分子裸露
与蛋白质结合为染色体
较少
较多
细胞质遗传/母系遗传
不遵循孟德尔遗传定律
细胞核遗传
遵循孟德尔遗传规律
半自主复制
转录、翻译
复制 转录、翻译
线性排列