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课件网) 第四章 基因的表达 第二节 基因表达与性状的关系 1.基因如何控制生物体的性状 2.细胞分化与基因表达有什么关系； 3.表观遗传信息是如何调控基因表达的； 4.怎样理解基因与性状关系的复杂性； 本节聚焦： 知识回顾 基因如何指导蛋白质的合成？ 蛋白质 基因 转录 翻译 RNA 性状 基因究竟是如何控制生物性状的？ 控制 请阅读课本P71，找出皱粒豌豆和白化病的形成机制。 一、基因表达产物与性状的关系 淀粉 ，含量降低 编码 的基因被插入的DNA序列打乱 淀粉分支酶 合成受阻 豌豆 基因 酶的合成 代谢 过程 性状 控制 控制 表现 皱粒豌豆的形成机制 失水而皱缩 异常,活性降低 淀粉分支酶 编码酪氨酸酶的基因 酪氨酸 转化为黑色素 酪氨酸酶 缺乏黑色素，表现为白化病 异常 缺少 不能 白化病发病机制 结论1：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 编码CFTR蛋白的 缺失3个碱基 CFTR转运氯离子的 CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸，导致 支气管内黏液增多，细菌大量繁殖，肺功能受损 蛋白质结构 性状 【自主学习1】 基因 蛋白结构异常 功能异常 囊性纤维病是怎样形成的？ 【资料3】囊性纤维病 囊性纤维病者中，编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致患者支气管中黏液增多，细菌大量繁殖，肺功能受损。 基因 控制 控制 结论2：基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 ATP ADP 功能正常的CFTR蛋白 H2O 异常关闭的CFTR蛋白 稀薄的黏液 氯离子 黏稠的分泌物不断积累 一、基因表达产物与性状的关系 间接控制途径 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 例如：豌豆的圆粒和皱粒、白化病等 直接控制途径 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 例如：囊性纤维病等 小结: 基因控制性状的2种途径 基因通过控制其表达产物蛋白质来直接或间接的控制生物体的性状 二、基因的选择性表达与细胞分化 生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的，那为什么来自同一个受精卵的细胞发育过程中细胞在形态、功能等方面有差异呢？ 细胞分化 二、基因的选择性表达与细胞分化 思考·讨论 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？ 3种细胞中合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋白质。 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？ 在特定的细胞中，基因的表达具有选择性，进而产生特异性的表达产物。 二、基因的选择性表达与细胞分化 细胞分化的本质就是： 基因的选择性表达 思考：细胞分化过程中,细胞中物质的“变”与“不变”？ 1.同种生物的不同类型细胞中 是一样的。 2.同种生物的不同类型细胞中 是不完全一样的。 DNA mRNA、蛋白质 思考：如何判断一个细胞是否发生分化？ 细胞分化的标志 分子水平： 细胞水平： 合成某种细胞特有的mRNA或蛋白质 形成不同种类的细胞 二、基因的选择性表达与细胞分化 思考：细胞中的基因是否都需要进行特异性表达吗？ 表达基因的分类: （2）只在某类细胞中特异性表达的基因 （1）在所有细胞中都能表达的基因 ①核糖体蛋白基因 ②ATP合成酶基因 ③血红蛋白基因 ④卵清蛋白基因 ⑤呼吸酶基因 ⑥胰岛素基因 ⑧唾液淀粉酶基因 ⑨肌动蛋白基因 ⑦抗体基因 练一练：请给下列 ... ...
