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课件网) ` 4.2 基因表达与性状的关系 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? 2.这两种叶形的差异,可能是由什么因素引起的? 课前导入 ①皱粒豌豆的形成机制: 基因 酶 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(P71) 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。 酶:大多数是蛋白质,少量是RNA 一、基因表达产物与性状的关系(P71) ③囊性纤维化的形成机制: 基 因 结构蛋白 蛋白功能 生物的性状 CFTR基因缺失了3个碱基 患者支气管内黏液增多,管腔受阻,细菌繁殖,造成肺部感染 CFTR蛋白结构异常,导致CFTR转运氯离子的功能异常 CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,氨基酸顺序异常 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(P71) 一、基因表达产物与性状的关系(P71) 基因 结构蛋白 细胞结构 生物性状 酶或激素 细胞代谢 生物性状 直接作用 间接作用 基因对性状的间接控制和直接控制大多数是通过蛋白质来起作用的。 二、基因的选择性表达与细胞分化(P72) 生物体多种性状的形成,都是以细胞分化为基础的。同一生物体的不同类型细胞中,基因都是相同的,而形态结构和功能却各不相同,这是为什么呢? 思考:分析不同类型细胞中DNA和RNA的检测结果 二、基因的选择性表达与细胞分化(P72) 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? ①每种细胞只合成3种蛋白质中的一种 ②基因的表达存在选择性 二、基因的选择性表达与细胞分化(P72) 细胞分化是基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。 1.细胞分化的“不变”与“变”: DNA、tRNA、rRNA ①不变 细胞的数目 ②变 mRNA、蛋白质的种类 细胞的形态、结构和功能 2.细胞中表达的基因分类: 二、基因的选择性表达与细胞分化(P72) 管家基因 奢侈基因 在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。 如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等。 只在某类细胞中特异性表达的基因,这类基因表达会使细胞在形态、结构和功能上产生稳定的差异。 如胰岛素基因、血红蛋白基因等。 3.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,会直接影响性状。 二、基因的选择性表达与细胞分化(P72) 基因表达 什么时候表达? 在哪种细胞表达? 表达水平的高低? 1.柳穿鱼花的形态结构的遗传: 三、表观遗传(P73) Lcyc基因 正常 开花时表达 Lcyc基因 高度 甲基化 开花时不表达 植株A 植株B × 植株A 绝大部分与植株A相似 少数部分与植株B相似 植株B的Lcyc基因高度甲基化,使其不表达。 2.小鼠毛色遗传: 三、表观遗传(P73) 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。 不同颜色的小鼠 三、表观遗传(P73) 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(P73) (1)概念: 生物体基因的碱基序列_____,但_____和_____发生_____的现象; 保持不变 基因表达 表型 可遗传变化 (2)特点: ①DNA不变; ②可遗传; (3) 调控机制: ①DN ... ...