2.4.2基因对性状的控制（17张PPT）

第2节 基因表达与性状的关系
第4章 基因的表达
水毛茛
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
讨论：
1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？
两种形态的叶均是由受精卵分裂、分化后形成的，所以其基因组成一样
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生活环境引起的
编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶
淀粉合成正常
淀粉含量高
编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱
淀粉分支酶异常，活性大大降低
淀粉合成受阻，含量降低
淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩
圆粒豌豆
皱缩豌豆
1、皱粒豌豆的形成机制
2、白化症状的原理
酪氨酸酶基因异常
缺少酪氨酸酶
不能将酪氨酸转变为黑色素
白化症状
总结：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状
3、囊性纤维化病的原理
编码CFTR蛋白缺少3个碱基
CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生异常
CFTR转运离子的功能出现异常
患者支气管中黏液增多，管腔受阻，肺部功能严重受损
囊性纤维病是北美白种人中比较常见的一种遗传病，患者支气管被异常的黏液堵塞，常与幼年时死于肺部感染
转运蛋白CFTR的作用
4、镰刀型细胞贫血症
总结：基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
直接控制
间接控制
蛋白质结构
酶的合成
基因控制生物性状的途径
二、基因的选择性表达与细胞分化
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}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
+++
-
-
+
“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子
1、 这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么区别？
讨论：
三种细胞中各能合成自己特有的蛋白质，如输卵管细胞能合成卵清蛋白，红细胞可合成珠蛋白，而胰岛细胞可合成胰岛素
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？
三种细胞中含有三种基因，而只有对应的细胞中能检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了不同细胞合成的蛋白质不同，是因为其转录产生的mRNA不同，即基因的选择性表达
1、基因的表达大致分为两类：
另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清蛋白基因、胰岛素基因 ——奢侈基因
一类是在所有细胞中都表达的基因 ，指导合成蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因 ——管家基因
2、细胞分化的本质：基因的选择性表达
3、基因与性状的关系：
1、一因一效：一个基因控制一种性状
2、一因多效：一个基因控制多种性状
3、多因一效：多个基因控制一种性状
4、基因与环境共同决定生物的性状
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}项目
细胞质基因
细胞核基因
存在部位
叶绿体、线粒体
细胞核
是否与蛋白质结合
否，DNA裸露
与蛋白质结合为染色体
结构
双链DNA
双链DNA
功能
复制、转录、翻译
复制、转录、翻译
基因数量
少
少
遗传方式
母系遗传，不遵循孟德尔遗传
细胞核遗传，遵循孟德尔遗传
联系
线粒体和叶绿体是半自主性细胞器，这些部位的基因活动还要受核基因的控制
细胞质基因与细胞核基因的比较
1、基因控制性状表现的主要途径是( )
A.RNA→蛋白质(性状) B.RNA→DNA→蛋白质(性状)
C.DNA→蛋白质(性状) D.DNA→RNA→蛋白质(性状)
课堂练习
2、镰刀型细胞贫血症是一种遗传病,在对患者红细胞的血红蛋白分子进行分析研究时发现,在组成血红蛋白分子的多肽链上,发生了氨基酸的替换,发生替换的根本原因在于控制其结构的基因中发生了个别碱基的替换。分析以上材料可得出( )
A.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位
B.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状
C.基因结构发生变化,性状不一定发生变化
D.如果生物体的性状发生变化,则控制其性状的基因也一定发生了变化
D
B
3、囊性纤维病的实例可以说明( )
A.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
B.DNA中某个碱基发生改变,生物体合成的蛋白质必然改变
C.基因通过控制激素的合成,控制生物体的性状
D.基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
4、下列有关生物体内基因、酶与性状的关系,叙述正确的是( )
A.绝大多数酶是基因转录的产物
B.一种性状只能由一种基因控制
C.基因控制性状可通过控制蛋白质的结构来实现
D.细胞只要含有某种酶的基因就一定有相应的酶
D
C
5、有关基因、蛋白质与性状关系的叙述中,不正确的是( )
A.一个基因不一定只能控制一个性状,多个基因可以影响和控制同一个性状
B.控制酪氨酸酶的基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
C.并不是染色体上的所有基因都能表现出相应的性状
D.蛋白质的功能可以影响性状
6、下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是( )
A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的
C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的
B
D
7、某雌雄异株植物的花色由三个复等位基因A1、A2和A3控制,且A1、A2和A3中任何两个基因组合在一起,各基因都能正常表达,如图表示基因对花色的控制关系,下列说法正确的是( )

A.花色的表达体现了基因通过控制酶的合成来直接控制生物性状
B.红花植株与纯合白花植株杂交,后代中可能出现红色:白色=1:1
C.若两植株杂交后代同时出现四种花色,则亲本植株一定为橙色和紫色
D.若杂合白花植株与橙花植株杂交,则后代中白色个体和橙色个体所占比例相同
C
谢谢观看