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课件网) 第3节 遗传信息控制生物的性状 第3课时 阐述表观遗传及其作用机制，认知遗传信息传递的规律，渗透结构与功能观，培养生命观念和科学思维。 01 02 描述基因选择性表达与细胞分化的关系。 细胞分裂 细胞分化 细胞分裂使细胞数目增多， 细胞分化使细胞种类增加。 虽然每个人都来自一个受精卵,但受精卵通过分裂和分化形成了约200种不同类型的细胞,如血细胞、肌细胞、神经细胞,每种类型细胞中的DNA序列都是相同的,那么,为什么基因组内的遗传信息会在特定发育阶段、特定组织部位、特定细胞类型上有不同的表达呢 基因的表达是有选择性的。 在个体发育过程中，一个或一群细胞在形态，结构和功能上发生稳定性差异的过程。 细胞分化 一、细胞分化的本质是基因选择性表达 科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛B细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示。回答有关问题： 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B细胞 ＋＋＋ － － ＋ 说明：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子。 (1)鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛B细胞都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因的原因是三种细胞都是由_____形成的。 (2)鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛B细胞中都只检测到一种mRNA的原因是_____。 (3)鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛B细胞中含有的mRNA和蛋白质_____ (填“相同”“不同”或“不完全相同”)。 受精卵经有丝分裂和细胞分化 基因选择性表达 不完全相同 1.管家基因和奢侈基因 ①管家基因：指所有细胞中都表达的一类基因，这类基因指导合成的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，DNA聚合酶基因，RNA聚合酶基因，呼吸酶基因等。 ②奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因。如胰岛素基因，珠蛋白基因等。 一、细胞分化的本质是基因选择性表达 2.细胞分化（实质：基因选择性表达） (1)细胞形态的改变：如肌细胞的梭形、哺乳动物成熟红细胞的圆饼状、神经细胞的突起状等。 (2)细胞结构的变化：细胞器的种类和数量发生变化。 (3)细胞功能的特化：执行特定的功能，如运动功能、反射功能、免疫功能等。 (4)特殊分子的合成：如合成唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白和肌动蛋白等。 3.基因选择性表达的结果 DNA甲基化 组蛋白修饰 组蛋白 DNA 甲基化位点 组蛋白修饰:是指组蛋白在相关酶作用下发生甲基化、乙酰化、磷酸化、腺苷酸化、泛素化、ADP核糖基化等修饰的过程。 1.表观遗传：指生物体基因的碱基序列保持不变，而表型发生可遗传变化的现象。 这种修饰能改变染色质状态及其开放程度，进而调控基因的表达。 主要是发生在基因组DNA上某些区域的胞嘧啶上，它的第5位碳原子和甲基之间通过共价键结合，被修饰为5-甲基胞嘧啶。 二、表观遗传及其作用机制 Lcyc基因 植株A Lcyc基因 表达 Lcyc基因 植株B Lcyc基因 不表达 甲基化 柳穿鱼花形态改变，是因为基因的部分碱基被高度甲基化 案例：柳穿鱼花的形态结构的遗传 Lcyc基因 植株A Lcyc基因 表达 Lcyc基因 植株B Lcyc基因 不表达 F1植株同时含有来自植株A 和植株B的Lcyc基因； 植株A的Lcyc基因能够表达，表现为显性； 植株B的Lcyc基因由于部分碱基被甲基化,基因表达受到抑制，表现为隐性； 甲基化 Lcyc基因 正常 植株A 开花时表达 Lcyc基因 高度 甲基化 植株B 开花时不表达 × F1 （自交） F2 绝大部分植株的花与植株A相似 少部分植株的花与植株B相似 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 甲基化的Lcyc的基因可遗传， ... ...
