生物人教版（2019）必修2 4.2基因表达与性状的关系（共22张ppt）

(共22张PPT)
基因表达与性状的关系
第2节
阅读教材P71－72，从分子水平分析以下实例：
一、基因表达和产物与性状的关系
①圆粒豌豆与皱粒豌豆形成的原因
②白化病的病因
③囊性纤维病的病因分析
④以上事例说明基因控制性状的途径有哪些？
事例1. 圆粒与粒豌豆
编码淀粉分支酶的基因
指导 合成
淀粉分支酶
合成淀粉
淀粉含量升高
基因
酶
代谢过程
表现型
催化
淀粉分支酶异常，活性降低
编码淀粉分支酶的基因被插入DNA序列打乱
淀粉合成受阻，含量降低
淀粉含量低，豌豆失水皱缩
事例2.白化病病因
酪氨酸酶不能正常合成
编码酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸不能正常转化为黑色素
皮肤、毛发缺乏黑色素表现为白化病
事例1和2说明基因可以通过控制___________的合成控制________过程，从而控制生物的性状。
事例3.囊性纤维病
基因
蛋白质的结构
表现型
CFTR基因缺失3个碱基
CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，结构异常
患者支气管内粘液增多
粘液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
CFTR蛋白转运氯离子功能异常
生物体的性状由基因控制，基因是如何控制性状的呢？
蛋白质
直接途径
间接途径
基因
蛋白质的结构
生物性状
酶的合成
细胞代谢
生物性状
二、基因的选择性表达与细胞分化
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
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？
②3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？
不完全相同
细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性
思考与讨论
③细胞分化的本质是什么？
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。
比如：核糖体蛋白基因，ATP合成酶基因。
只在某些细胞中特异性表达的基因。
比如：卵清蛋白基因、胰岛素基因。
管家基因
奢侈基因
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
1、两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？
一样
2、这两种叶形的差异，可能由什么因素引起？
环境因素
问题探讨
三、表观遗传
F2：大部分与植物A相似，少部分与植物B相似
A
正常的柳穿鱼花（A）
左右对称，
B
另一种柳穿鱼花（B）
辐射对称，
×
P:
F1：
1.表观实例
柳穿鱼花的形态由基因Lcyc控制。检测植株A和B的Lcyc基因，发现它们的碱基序列完全相同，但植株B的Lcyc基因有多个碱基被甲基化。
A
B
①植株B的花形态发生改变是不是相关基因的遗传信息发生了改变造成的？
②F1的花为什么与植株A相似？在F2中，为什么有些植株的花与B相似？
例2　小鼠毛色的遗传
AvyAvy
aa
F1表现出不同的毛色，介于黄色和黑色之间（伪灰色）
②F1小鼠的基因型都应该是AVYa,但毛色不同，是不是基因结构发生了改变，从而改变了遗传信息？
①F1小鼠毛色有差异，是不是环境不同导致的？
对亲本黄色鼠和F1小鼠的Avy基因进行测序：
测序结果表明：
F1小鼠的Avy基因结构并未改变。
③什么原因导致F1小鼠的Avy毛色不同？
　　研究表明，在Avy基因的前端有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平,这段碱基序列具有多个可发生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，A基因的表达到的抑制越明显，小鼠毛色就越深。
小鼠毛色与Avy基因的甲基化水平：
Avy基因的甲基化是如何影响基因表达的？
　　表中数据说明Avy基因的甲基化是如何影响了基因表达的？
（1）柳穿鱼花形和小鼠毛色的遗传这两个事例展示的遗传现象有什么区同的特点？
　　基因的碱基序列没有发生改变，但碱基发生了甲基化修饰，使基因不能表达或表达的量不同，从而影响生物的性状。
2　表观遗传的概念及特点
（2）什么是表观遗传？
生物体基因的碱基序列未改变 ，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫做表观遗传。
（3）表观遗传有什么特点？
①碱基序列不变
②可以遗传
③不符合孟德尔定律
（4）表观遗传的其它实例
同卵双生的双胞胎会有微小的差异，可能的原因？
教材P75猫的毛色遗传
技能训练
否，因为不能遗传
【思考】该现象是否属于表观遗传？为什么？
果蝇幼虫正常的培养温度为25°C，将刚孵化的残翅果蝇放在31°C的环境中培养，得到了一些翅长接近正常（长翅）的果蝇成虫，这些翅长接近正常的果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。
3　基因与性状的关系
资料1　控制身高的不是单个基因，而是很多基因，它们之间没有明确的显隐性关系，但有有效基因和无效基因之分。身高性状的表达，看个体基因型中控制身高的有效基因的多少。有效基因多，表现身高就高。
人的身高遗传说明基因与性状的关系是什么？
资料2　研究数据表明同，婴幼儿时期的营养充足、青少年时期积极锻炼有助于身高的增长。　
②　水稻的Ghd7基因与性状的关系，
③水毛茛的叶形