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课件网) 第2节 基因表达与性状的关系 【目录】 基因表达产物与性状的关系 1 基因的选择性表达与细胞分化 2 表观遗传 3 基因与性状的对应关系 4 1.这两种形态的叶,其细胞的基因组成一样吗? 2.这两种叶的差异,可能是由什么因素引起的? 问题探讨 比较水毛茛空气中的叶和浸在水中的叶,思考以下问题: 一样 叶片所在的环境不同 一、基因表达产物与性状的关系 试描述这三者之间的关系: 基因 蛋白质 性状 ① ② ? ① 基因指导蛋白质的合成 ② 蛋白质是生命活动的承担者 一、基因表达产物与性状的关系 阅读教材 P71-72,从基因与蛋白质的角度解释以下现象: 1. 豌豆的圆粒和皱粒 2. 人的白化症 3. 囊性纤维病 一、基因表达产物与性状的关系 1. 豌豆的圆粒和皱粒 淀粉分支酶的基因正常 DNA中插入了一段外来的DNA序列, 打乱了编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶正常合成 蔗糖合成为淀粉, 淀粉含量升高 淀粉分支酶不能合成 淀粉含量高,保水, 豌豆为圆粒 淀粉含量低,失水 豌豆皱缩 蔗糖不合成为淀粉,蔗糖含量升高 基因 性状 酶 代谢过程 2. 人的白化病 控制酶形成的基因正常 控制酶形成的基因异常 一、基因表达产物与性状的关系 酪氨酸酶正常合成 酪氨酸转为黑色素 表现正常 酪氨酸酶不能合成 酪氨酸不能转为黑色素 缺乏黑色素,白化病 基因 性状 酶 代谢过程 以上实例说明基因是如何控制性状的? 酶的合成 代谢的过程 生物体的性状 基因通过控制 , 来控制 , 进而控制 。 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 编码跨膜蛋白(CFTR)的基因正常 编码跨膜蛋白(CFTR)的基因 缺失3个碱基对 3. 囊性纤维病 使CFTR转运氯离子的功能异常, 患者支气管内黏液增多 CFTR蛋白缺少苯丙氨酸, 影响CFTR蛋白结构 肺部功能正常 编码跨膜蛋白(CFTR)结构正常 CFTR转运氯离子的 功能正常 支气管受阻,肺部功能严重受损 基因 性状 蛋白质结构 以上实例说明基因是如何控制性状的? 基因通过控制 , 直接控制 。 一、基因表达产物与性状的关系 蛋白质的结构 生物体的性状 动植物中不同的细胞 1. 这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别? 2. 3种细胞中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? 思考 讨论 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果,讨论以下问题: 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 + + + - - + 有各自特异性的蛋白质 不同种类细胞中基因的表达情况有差别 1. 不同细胞中表达的基因: 二、基因的选择性表达与细胞分化 所有细胞都表达:维持细胞生命活动必须的蛋白质的基因, 如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因等 某类细胞特定表达:卵清蛋白基因、胰岛素基因等 2. 细胞分化的本质: 基因的选择性表达。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。 三、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,叫作表观遗传(epigenetic inheritance)。 1. 概念: 2. 实例: (1)柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的甲基化有关。 (2)一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的, 但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同 (3)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,男性吸烟者的 精子活力下降,精子中DNA的甲基化水平明显升高。 三、表观遗传 除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。 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 ... ...