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课件网) 第2节 基因表达与性状的关系 同一株水毛莨，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。 1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗 受精 卵 有丝分裂 叶呈扁平状与丝状 (基因组成相 同 ) 环境因素 2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的 基因如何通过表达产物控制生物性状的 D NA R N A 蛋 白 质 性 状 一、基因表达产物与性状的关系 体现 转录 翻译 【实例1】豌豆的圆粒与皱粒 W W 淀粉分支酶基因 外来DNA 插入 基因 被打乱的淀粉分支酶基因 淀粉分支酶 蔗糖合成淀粉 淀粉含量升高 保水 圆粒豌豆 淀粉合成受阻 蔗糖含量升高 失水 皱粒豌豆 淀粉分支酶异常， 活性下降 一、基因表达产物与性状的关系 代谢过程 性状 酶的合成 控制酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸酶不能正常合成 酪氨酸不能正常转化为黑色素 缺乏黑色素，表现白化病 一、基因表达产物与性状的关系 【实例2】白化病 主要表现：畏光、毛发及皮肤呈白色。 基因 酶的合成 代谢过程 性状 控制 控制 间接控制 基因 酶的合成 代谢过程 生物的性状 【实例1】豌豆的圆粒与皱粒 以上实例说明基因是如何控制性状的 【实例2】白化病 一、基因表达产物与性状的关系 间接控制 一、基因表达产物与性状的关系 实例3:囊性纤维病 CFTR基因缺失了3个碱基 CFTR 蛋白结构异常，导致CFTR 蛋白转运氯离子的功能异常 基因 蛋白质结构 性状 患者支气管内黏液增多 黏液清除困难，细菌 繁殖，肺部感染。 囊性纤维化气管 正常气管 血红蛋白的结构发生变化 蛋白质结构 红细胞成镰刀型 性状 容易破裂，患溶血性贫血 实例4:镰刀型贫血症 正常红细胞 镰刀状红细胞 编码血红蛋白的 基因中一个碱基对变化 一 、基因表达产物与性状的关系 基因 血液正常流动 阻碍血液流动 基因 蛋白质结构 生物的性状 控制 直接控制 一、基因表达产物与性状的关系 实例3:囊性纤维病 实例4:镰刀型贫血症 以上实例说明基因是如何控制性状的 直接控制 一、基因表达产物与性状的关系 通过以上四个实例的分析，尝试用箭头和文字总结出基因对 性状控制的两种途径。 酶 细胞代谢 蛋白质的结构 间接控制 生物性状 直接 蛋白质 基因 神经细胞 红细胞 纤维原细胞 平滑肌 骨细胞 细胞 脂肪细胞 横纹肌细胞 小肠上皮细胞 保护 组织 营养 组织 输导 组织 分生组织 二 、基因的选择性表达与细胞分化 同一生物体中不同类型细胞，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 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 +++ 一 - 十 这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同，虽然有些蛋白质在所有的细 胞中都合成，但也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成。 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 细胞中并不是所有的基因都表达，细胞中基因的表达存在选择性 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别 管家基因： 是指所有细胞中均要稳定表达的一类基 因 ，其产物是对维持细胞基本生命活动 所必需的。如呼吸酶基因。 奢侈基因： 组织特异性基因，是指不同类型细胞 中特异性表达的基因，奢侈基因的产 物赋予各种类型细胞特异的形态结构 特征与功能。如胰岛素基因、血红蛋 白基因 表达 UUUU 上皮细胞 肌肉细胞 神经细胞 骨细胞 未表达 ABCDE ABCDE ABCDE 今 ABCDE 二、基因的选择性表达与细胞分化 基因 ABCDE 红细胞 1 干细胞 受精卵 心肌细胞 Chondrocyte 神经元 上皮细胞软骨细胞小肠上皮细胞 ... ...
