基因和性状的关系44页PPT
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4.2基因表达与性状的关系 课件(共20页ppt)
翻译水平的调控
4.miRNA是miRNA前体经过加工之后的一类非编码的具有调控功能的小RNA分 子(18～25个核苷酸)，它含有一段能够自我配对形成“茎环”结构的序列(如图 所示)。某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成，如图是某真核细
胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图。下列叙述错误的是( D )
如图所示。下列相关推测不合理的是( D )
A.染色质中的组蛋白乙酰化与去乙 酰化不属于可逆反应 B.HDAC复合物使组蛋白去乙酰化 伴随着对基因转录的抑制 C.激活因子、抑制因子可能改变了 组蛋白的空间结构 D.活性染色质更便于DNA聚合酶与 DNA的结合
转录水平的调控
2.大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、 lacA三个结构基因(编码参与乳糖代谢 的酶，其中酶a能够水解乳糖)，以及 操纵基因、启动子和调节基因，调节 基因表达的阻遏蛋白可调控结构基因 表达。培养基中无乳糖存在时，阻遏 蛋白和操纵基因结合，导致RNA聚合 酶不能与启动子结合；乳糖存在时， 乳糖与阻遏蛋白结合，改变其构象。
转录后水平的调控
3.如图是人体细胞内细胞核基因的表达过程示意图，前体mRNA在细胞核内剪切、
拼接后参与翻译过程。下列叙述正确的是( C )
A.基因的转录需要解旋酶和DNA聚合酶的催化 B.一个基因控制合成不同的多肽链与转录时的模板链不同有关 C.翻译过程需要成熟的mRNA、tRNA、氨基酸、能量和核糖体等 D.若该基因为呼吸酶基因，则图示过程可发生在任何成熟的细胞中
问题一：基因控制生物性状的方式有几种，举教材中实例说明 问题二：细胞中表达的基因分为哪两类？细胞分化的本质是什么？分化
后不同功能的细胞中核DNA、RNA、蛋白质是（相同or不同or不完全相 同）？
基因表达与性状的关系课件-高一生物人教版必修2
课堂小结
1.基因表达产物与性状关系
（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。 （2）基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2.细胞分化的实质就是奢侈基因的选择性表达。
深度学习 以豌豆的圆形、皱形这一相对性状为例，从基因表达的角度解释Rr呈完全 显性的分子机制。
深度学习 不完全显性：F1的性状介于双亲之间，如紫茉莉双亲是红花和白花时， F1是粉色花。从基因表达的角度解释不完全显性的分子机制。
基因表达产物与性状的关系 实例2：人的白化病
基因
酪氨酸酶基因
酪氨酸 酪氨酸酶
酶
代谢 过程
酪氨酸酶基因异常
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ酪氨酸酶
酪氨酸
黑色素 正常
性状
黑色素 （无）
基因表达产物与性状的关系 实例3：囊性纤维病
请用流程图梳理囊性纤维化病的逻辑关系。
囊性纤维化（CF）是一种遗传病，该病的病因 是位于7号染色体上基因的碱基序列缺失了3个碱基， 使得所编码的氯离子载体蛋白（CTFR）中少了一个 氨基酸，导致细胞对氯离子的转运发生异常，细胞 积累氯离子，不断吸收周围黏液的水分，黏液变得 黏稠，堵塞呼吸道，细菌大量繁殖诱发感染。
下图所示两种柳穿鱼是同种生物，但花的形态结构不同。 柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关，两种植 株Lcyc基因序列完全相同。。
植株A 两侧对称花
植株B 辐射对称花
思考：观察下图，什么是DNA甲基化（？注 DNMT——DNA甲基转移酶）
CPG岛
甲基化 CPG岛
DNMT
DNMT DNMT
5’-甲基胞嘧啶 （5-mC）
⊗ 两侧对称花
在F2中，性状分离比是 3：1吗？
基因表达与性状的关系课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2
资料1、2结论说明： ①基因的甲基化会抑制基因的表达，从而影响 生物的性状； ②DNA甲基化能通过生殖细胞遗传给下一代。
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。
组蛋白乙酰化与去乙酰化修饰：组蛋白乙 酰化一般与基因转录激活相关，而组蛋白 去乙酰化则与基因沉默相关。
2、直接控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生 物体的性状。
实例③ 囊性纤维化的病因
一般过程
编码CFTR蛋白的基因缺 失3个碱基
508位 缺少苯丙氨酸
CFTR蛋白结构异常，导 致功能异常
基因（发生了缺失）
控制
蛋白质
组成
患者支气管内黏液增多
细胞形态、结构
管腔受阻，细菌繁殖， 肺功能严重受损
表现
生物的性状
该种小鼠的毛色除了受Avy基因控制外,还受到Avy基因上游的一段 DNA序列(a序列)控制。 a序列可以使Avy基因持续表达(小鼠毛色全部为黄色) 可以使Avy基因的表达处于完全关闭状态(小鼠毛色全部为黑色) 另外，a序列还能够调控Avy基因的表达水平，使小鼠毛色呈现介 于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。
可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代。 不变性：基因的碱基序列保持不变。 可逆性: DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即
可以被修饰的DNA可以发生去甲基化 (3)理解表观遗传注意三个问题：
①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律; ②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修
饰的基因; ③表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响
(三)思考·讨论2 1.柳穿鱼花的形态改变是因为Lcyc基因的部分碱基被高度甲基 化，小鼠毛色的改变是因为 A”基因的前端有一段影响A"基因 表达的特殊的碱基序列被甲基化。发生在基因或基因前端的甲 基化修饰均导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。 2.其可能机制为:F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。因此 ，同时含有这两个基因的F的花与植株A的相似。F,自交后，F, 中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因的 部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，因此，这部分植株的 花与植株B的相似。
基因表达与性状的关系(18张PPT)PPT优秀课件
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基因表达与性状的关系（18张PPT）PP T优秀 课件
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二、基因的选择性表达与细胞分化 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？
•
4．抽象的内容能加以阐发。所谓“抽 象”，是 与“具 体”相 对而言 ，抽象 的也就 是概括 的。所 谓“阐 发”就 是化抽 象、概 括为具 体。阐 发常见 的有两 种形式 ：一是 举出实 例，一 是分析 因果。
•
5．含蓄的内容能加以解说。语句的含 蓄，一 是作者 为了表 达的需 要或某 种目的 ，故意 不直接 表达想 表达的 内容， 而把它 隐含在 字里行 间；一 是运用 了象征 、双关 等修辞 格，采 用婉曲 的手法 来表达 自己的 思想、 观点、 看法。 对此类 材料， 不仅要 理解它 字面的 含意， 而且要 深入挖 掘其 所隐含 的信息 ，即能 用简洁 明白的 语言解 说材料 深层的 内涵。
株A相似
少部分植株的花 与植株B相似
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基因高度甲基化
调控序列甲基化程度不同
基因序列没有变化
甲基化
基因表达水平不一致 导致
生物性状出现差异
基因表达与性状的关系（18张PPT）PP T优秀 课件
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假说：翅的发育是基因通过控制酶的合 成从而控制代谢间接控制的，而酶的 活性又受温度的影响，31度相关酶的 活性高，促进了翅的发育
基因表达与性状的关系（18张PPT）PP T优秀 课件
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二、基因的选择性表达与细胞分化 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？
•
4．抽象的内容能加以阐发。所谓“抽 象”，是 与“具 体”相 对而言 ，抽象 的也就 是概括 的。所 谓“阐 发”就 是化抽 象、概 括为具 体。阐 发常见 的有两 种形式 ：一是 举出实 例，一 是分析 因果。
•
5．含蓄的内容能加以解说。语句的含 蓄，一 是作者 为了表 达的需 要或某 种目的 ，故意 不直接 表达想 表达的 内容， 而把它 隐含在 字里行 间；一 是运用 了象征 、双关 等修辞 格，采 用婉曲 的手法 来表达 自己的 思想、 观点、 看法。 对此类 材料， 不仅要 理解它 字面的 含意， 而且要 深入挖 掘其 所隐含 的信息 ，即能 用简洁 明白的 语言解 说材料 深层的 内涵。
株A相似
少部分植株的花 与植株B相似
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基因高度甲基化
调控序列甲基化程度不同
基因序列没有变化
甲基化
基因表达水平不一致 导致
生物性状出现差异
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假说：翅的发育是基因通过控制酶的合 成从而控制代谢间接控制的，而酶的 活性又受温度的影响，31度相关酶的 活性高，促进了翅的发育
高中生物 人教版 必修2 遗传与进化 第4章 基因的表达 4.2基因表达与性状的关系 课件 (42张PPT)
18
为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现出明 显不同？
因为这两种叶所处的环境不同。 可见：基因型相同，表现型也不一定相同。
表现型= 基因型 + 外界环境
环境会影响基因的表达。
即表现型是基因型与环境相互作用的结果。
19
DNA的分布
主要在染色体上
（所以说，染 色体是DNA的主 要载体）
细胞核遗传
少量在细胞质内
编码淀粉分支酶的 DNA中插入了一段外来的DNA序列，
基因正常
打乱了编码淀粉分支酶的基因
蔗糖合成为淀粉， 淀粉含量升高
淀粉分支酶不能___正__常__合_ 成
蔗糖不能合成为淀粉， 蔗糖含量升高
淀粉含量低的豌豆由于 失水而显得皱缩
10
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
40
• 5.下面是对基因型和表现型关系的叙述，其中错误的
是
（B ）
A、表现型相同，基因型不一定相同
B、基因型相同，表现型一定相同
C、在相同生活环境中，基因型相同，表现型一定相同
D、在相同生活环境中，表现型相同，基因不一定相同
41
THANK YOU!
42
控制生物体的__性__状___
14
三、基因与性状的数量关系
基因与性状并不都是简单的线性关系，基因与性状之 间并不是简单的一一对应关系，有些性状是由多个基 因决定的，有的基因可决定或影响多个性状。
一对基因控制一对性状（一因一效） 一对基因影响多对性状（一因多效） 多对基因共同控制一种性状（多因一效）
多基因控制某性状 人的身高、血压、智力、长相等 一个基因控制多性状
17
同一株水毛茛，裸露在空气中的叶 和浸在水中的叶，叶形有什么区别？
为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现出明 显不同？
因为这两种叶所处的环境不同。 可见：基因型相同，表现型也不一定相同。
表现型= 基因型 + 外界环境
环境会影响基因的表达。
即表现型是基因型与环境相互作用的结果。
19
DNA的分布
主要在染色体上
（所以说，染 色体是DNA的主 要载体）
细胞核遗传
少量在细胞质内
编码淀粉分支酶的 DNA中插入了一段外来的DNA序列，
基因正常
打乱了编码淀粉分支酶的基因
蔗糖合成为淀粉， 淀粉含量升高
淀粉分支酶不能___正__常__合_ 成
蔗糖不能合成为淀粉， 蔗糖含量升高
淀粉含量低的豌豆由于 失水而显得皱缩
10
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
40
• 5.下面是对基因型和表现型关系的叙述，其中错误的
是
（B ）
A、表现型相同，基因型不一定相同
B、基因型相同，表现型一定相同
C、在相同生活环境中，基因型相同，表现型一定相同
D、在相同生活环境中，表现型相同，基因不一定相同
41
THANK YOU!
42
控制生物体的__性__状___
14
三、基因与性状的数量关系
基因与性状并不都是简单的线性关系，基因与性状之 间并不是简单的一一对应关系，有些性状是由多个基 因决定的，有的基因可决定或影响多个性状。
一对基因控制一对性状（一因一效） 一对基因影响多对性状（一因多效） 多对基因共同控制一种性状（多因一效）
多基因控制某性状 人的身高、血压、智力、长相等 一个基因控制多性状
17
同一株水毛茛，裸露在空气中的叶 和浸在水中的叶，叶形有什么区别？
《基因表达与性状的关系》 PPT教学课件
②镰状细胞贫血：镰状细胞贫血（也叫镰刀型细胞贫血症）是一种遗传病。正常人的红细 胞是中央微凹的圆饼状，而镰状细胞贫血患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。这样的红细胞 容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。这种病的病因是什么呢？对患者红细 胞的血红蛋白分子的分析研究发现，在组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨基酸的替换 ，血红蛋白结构异常，红细胞形态异常 。
第4章 基因的表达
4.2 基因表达与性状的关系
本节聚焦
基因如何控制生物体的性状？ 细胞分化与基因表达有什么关系？ 表观遗传信息是如何调控基因表达的？ 怎样理解基因与性状关系的复杂性？
一. 基因表达产物与性状的关系
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
实例：豌豆的圆粒和皱粒、白化病、苯丙酮尿症
②白化病：人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的 。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变 为黑色素。如果一个人由于基因异常而缺少酪氨酸酶，那么这个 人就不能合成黑色素，从而表现出白化症状。
一. 基因表达产物与性状的关系
③苯丙酮尿症：苯丙酮尿症是一种严重的常染色体隐性遗传性氨基酸代谢病，因患者尿中 排泄大量的苯丙酮酸而得名。本病的病因是位于12号染色体上的苯丙氨酸羟化酶基因发生 突变，导致苯丙氨酸羟化酶活性降低或丧失。苯丙氨酸不能转变为酪氨酸，而转变为苯丙 酮酸和苯乳酸并在体内累积，导致血液和尿液中苯丙氨酸及其衍生物排出增多。同时多巴 胺、5-羟色胺、γ－氨基丁酸等重要神经递质缺乏，引起神经系统的功能损害。
思考：
①上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？
②资料1中F1的花为什么与植株A的相似？在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？ ③资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？这对你认识基因和性状的关系有什么启示 ？
第4章 基因的表达
4.2 基因表达与性状的关系
本节聚焦
基因如何控制生物体的性状？ 细胞分化与基因表达有什么关系？ 表观遗传信息是如何调控基因表达的？ 怎样理解基因与性状关系的复杂性？
一. 基因表达产物与性状的关系
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
实例：豌豆的圆粒和皱粒、白化病、苯丙酮尿症
②白化病：人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的 。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变 为黑色素。如果一个人由于基因异常而缺少酪氨酸酶，那么这个 人就不能合成黑色素，从而表现出白化症状。
一. 基因表达产物与性状的关系
③苯丙酮尿症：苯丙酮尿症是一种严重的常染色体隐性遗传性氨基酸代谢病，因患者尿中 排泄大量的苯丙酮酸而得名。本病的病因是位于12号染色体上的苯丙氨酸羟化酶基因发生 突变，导致苯丙氨酸羟化酶活性降低或丧失。苯丙氨酸不能转变为酪氨酸，而转变为苯丙 酮酸和苯乳酸并在体内累积，导致血液和尿液中苯丙氨酸及其衍生物排出增多。同时多巴 胺、5-羟色胺、γ－氨基丁酸等重要神经递质缺乏，引起神经系统的功能损害。
思考：
①上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？
②资料1中F1的花为什么与植株A的相似？在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？ ③资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？这对你认识基因和性状的关系有什么启示 ？
《基因表达与性状的关系》基因的表达PPT精品课件
胰岛素基因
+++
+++
+++
卵清蛋白 mRNA
+ － －
珠蛋白 mRNA
－ + －
1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同
胰岛素 mRNA
－ － +
基因的选择性表达与细胞分化
检测的3种细胞
输卵管细胞 红细胞 胰岛细胞
卵清蛋白基因珠 蛋白基因
胰岛素基因
+++
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。
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。
DNA甲基化调控基因表达机制：
RNA聚合酶
RNA聚合酶
DNA甲基化后转录异常
RNA聚合酶
DNA甲基化常发生在CG碱基对上
三、表观遗传
表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生 命活动过程中。
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化、 磷酸化等修饰也会影响基因的表达。
工蜂
表观遗传形成的原因
亲本
环境
遗传
诱发
DNA甲基化等 表观遗传修饰
有研究表明：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。不仅如此，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。
血友病。下列叙述错误的是（ C ）
A、该项研究说明人和羊共用一套遗传密码子
B、该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
+++
+++
+++
卵清蛋白 mRNA
+ － －
珠蛋白 mRNA
－ + －
1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同
胰岛素 mRNA
－ － +
基因的选择性表达与细胞分化
检测的3种细胞
输卵管细胞 红细胞 胰岛细胞
卵清蛋白基因珠 蛋白基因
胰岛素基因
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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。
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。
DNA甲基化调控基因表达机制：
RNA聚合酶
RNA聚合酶
DNA甲基化后转录异常
RNA聚合酶
DNA甲基化常发生在CG碱基对上
三、表观遗传
表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生 命活动过程中。
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化、 磷酸化等修饰也会影响基因的表达。
工蜂
表观遗传形成的原因
亲本
环境
遗传
诱发
DNA甲基化等 表观遗传修饰
有研究表明：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。不仅如此，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。
血友病。下列叙述错误的是（ C ）
A、该项研究说明人和羊共用一套遗传密码子
B、该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
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此外，组蛋白甲基化、乙酰化等等因素也会影响基因表达， 导致表观遗传。
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综上：
基因表达与性状的关系：
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以及表达 水平的高低都可以影响生物的性状
遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温度 为25℃，将孵化后残翅果蝇幼虫在31℃的环境培养，得到了某些 翅长接近正常果蝇的成虫，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生 的后代仍然是残翅果蝇。
1、请针对高温培养残翅果蝇幼虫得到翅长接近正常的果蝇成 虫的原因提出假说，进行解释。
提示：翅的发育是否经过酶催化的反应？酶与基因的关系是 怎样的？酶与温度的关系是怎样的？
2、这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
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假说：翅的发育是基因通过控制酶的合 成从而控制代谢间接控制的，而酶的 活性又受温度的影响，31度相关酶的 活性高，促进了翅的发育
性状是由基因和环境共同影响和 决定的
细胞核
亲代DNA的 游离的脱 每一条链 氧核苷酸
DNA
DNA→DNA
细胞核
DNA的一条链 游离的核 （模板链） 糖核苷酸
mRNA DNA→mRNA
细胞质 mRNA
游离的 氨基酸
蛋白质 mRNA→Pro
遗传 物质 复制
DNA转录RNA翻译
蛋白质
都是
DN
A
遗传
复制 RNA 翻译 蛋白质
物质
是
逆转录 RNA
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。
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综上：
基因表达与性状的关系：
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以及表达 水平的高低都可以影响生物的性状
遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温度 为25℃，将孵化后残翅果蝇幼虫在31℃的环境培养，得到了某些 翅长接近正常果蝇的成虫，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生 的后代仍然是残翅果蝇。
1、请针对高温培养残翅果蝇幼虫得到翅长接近正常的果蝇成 虫的原因提出假说，进行解释。
提示：翅的发育是否经过酶催化的反应？酶与基因的关系是 怎样的？酶与温度的关系是怎样的？
2、这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
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假说：翅的发育是基因通过控制酶的合 成从而控制代谢间接控制的，而酶的 活性又受温度的影响，31度相关酶的 活性高，促进了翅的发育
性状是由基因和环境共同影响和 决定的
细胞核
亲代DNA的 游离的脱 每一条链 氧核苷酸
DNA
DNA→DNA
细胞核
DNA的一条链 游离的核 （模板链） 糖核苷酸
mRNA DNA→mRNA
细胞质 mRNA
游离的 氨基酸
蛋白质 mRNA→Pro
遗传 物质 复制
DNA转录RNA翻译
蛋白质
都是
DN
A
遗传
复制 RNA 翻译 蛋白质
物质
是
逆转录 RNA
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。
基因表达与性状的关系ppt课件
在不同细胞内表达的基因不同。
二、基因的选择性表达与细胞分化
细胞分化实质 : 基因选择性表达
指导合成的蛋白质是维持细胞 生命活动所必需的。
基因
在所有细胞中都表达的基因
管家基因 核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因
在某类细胞中特异性表达的基因
奢侈基因
卵清蛋白基因、胰岛素基因、血红蛋白基因
二、基因的选择性表达与细胞分化
植株B
Lcyc基因 基因未表达
植株A
植株B
三、表观遗传
某种实验小鼠毛色受等位基因Avy和a的控制，Avy为显性，表现为黄色；a为隐性， 表现为黑色体毛。纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，子代小鼠基因型为Avya，却 表现出黄色和黑色之间的一系列过渡类型。
黄色体毛
黑色体毛
Avy Avy
aa
Avya
➢怎么利用表观遗传解释左图的情况？
实例3：囊性纤维化
稀薄的黏液
黏稠的分泌物 不断积累
ATP 氯离子
ADP
H2O
功能正常的CFTR蛋白
异常关闭的 CFTR蛋白
一、基因表达产物与性状的关系
实例4：镰刀型细胞贫血症
血红蛋白基因正常
血红蛋白基因异常
编码血红蛋白的基因中一个碱基变化
基因
血红蛋白结构发生变化
血红蛋白功能异常
红细胞形态呈镰刀状，易破裂 ，患溶血性贫血
+++
+
+
+
-
-
红细胞
+++
+
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-
+
-
胰岛细胞
+++
二、基因的选择性表达与细胞分化
细胞分化实质 : 基因选择性表达
指导合成的蛋白质是维持细胞 生命活动所必需的。
基因
在所有细胞中都表达的基因
管家基因 核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因
在某类细胞中特异性表达的基因
奢侈基因
卵清蛋白基因、胰岛素基因、血红蛋白基因
二、基因的选择性表达与细胞分化
植株B
Lcyc基因 基因未表达
植株A
植株B
三、表观遗传
某种实验小鼠毛色受等位基因Avy和a的控制，Avy为显性，表现为黄色；a为隐性， 表现为黑色体毛。纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，子代小鼠基因型为Avya，却 表现出黄色和黑色之间的一系列过渡类型。
黄色体毛
黑色体毛
Avy Avy
aa
Avya
➢怎么利用表观遗传解释左图的情况？
实例3：囊性纤维化
稀薄的黏液
黏稠的分泌物 不断积累
ATP 氯离子
ADP
H2O
功能正常的CFTR蛋白
异常关闭的 CFTR蛋白
一、基因表达产物与性状的关系
实例4：镰刀型细胞贫血症
血红蛋白基因正常
血红蛋白基因异常
编码血红蛋白的基因中一个碱基变化
基因
血红蛋白结构发生变化
血红蛋白功能异常
红细胞形态呈镰刀状，易破裂 ，患溶血性贫血
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红细胞
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胰岛细胞
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基因与性状的关联
基因与性状的关联一、基因和性状的定义基因是决定生物遗传特征的分子单位，是DNA特定区域上的序列。
而性状则是生物个体表现出来的具体特征，包括形态特征、生理特征等。
二、基因对性状的影响基因通过编码蛋白质来影响生物个体的性状。
不同的基因型将导致不同的蛋白质表达，从而表现为不同的性状。
1. 单基因遗传性状有些性状受单个基因控制，比如人类的血型就受到ABO基因的控制。
不同的基因型会导致A、B、AB或O型血液。
2. 多基因遗传性状大部分性状受到多个基因的共同影响，比如人类的身高、体重等。
这种情况下，基因型的组合会导致连续变化的性状表现。
3. 基因突变与新性状基因突变是指在DNA序列中发生的变异，这种变异可能会导致新的性状表现。
比如一些遗传疾病就是由于特定基因突变所导致。
三、环境对基因和性状的调控除了基因本身，环境也对性状表现起着重要作用。
1. 温度、光照等外部条件外部环境可以影响基因表达及蛋白质合成，从而影响性状表现。
比如在温度适宜的条件下，某些植物会开花结果；而在光照充足的条件下，动物体毛颜色可能会更加鲜艳。
2. 营养和生活习惯饮食和生活习惯也会影响性状表现。
科学合理的饮食和健康生活习惯对于维持良好的健康状态至关重要。
四、解读基因对性状的影响了解基因与性状之间的关联对于科学家们解读遗传规律和进行后代健康管理具有重要意义。
1. 遗传学研究借助现代分子生物学技术，科学家们可以更加深入地研究基因和性状之间的关系。
这不仅帮助人们理解遗传规律，还可能为一些遗传疾病的治疗提供线索。
2. 个体化健康管理通过了解自身携带的基因信息，个体可以更加针对性地进行健康管理。
比如了解自己易患某种遗传性疾病，则可以采取相应的预防措施。
五、伦理与社会问题随着对基因与性状关联认识的不断加深，相关伦理和社会问题也逐渐浮出水面。
1. 基因工程伦理问题对于人类干细胞、胚胎基因编辑等技术，涉及到道德、伦理等方面的复杂问题。
人们需要权衡科学发展与伦理道德之间的平衡。
基因表达与性状的关系PPT课件
2.分析资料1，F1的花为什么与植株A的相似？在F2中，为什么有些植株的花与 植株B的相似？
F1具有一个正常的Lcyc基因和一个被高度甲基化的Lcyc基因，故它的花与植株A相似；F1自交后的F2中 有些植株具有两个被高度甲基化的Lcyc基因，因此它的花与植株B的相似
3.资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？
一、基因表达产物与性状的关系
科学家将水熊中发现的抗辐射基因Dsup转移到人类细胞中，希望能提高人类细胞的抗辐 射能力
1、辐射处理时转入Dsup基因组细胞存活率和未 处理组相比有什么变化，说明什么问题 2、辐射处理时转入Dsup基因但是抑制蛋白组细 胞存活率和未处理组相比有什么变化，说明什么 问题？
形态和功能各不相同
-
32
-
33
相关信息：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。
-
22
3.实例： 表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过
程中。 例如，同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关；一个蜂群中，蜂
王和工蜂都由受精卵发育而来，但它们在形态、结构、生理和行为等方面 截然不同，表观遗传也在其中发挥了重要的作用。
A. 由基因产物呈现的性状①②③④可知，一个基因
会影响多种性状 B. 若⑧为表达出的异常血红蛋白呈现的性状——红 细胞呈镰刀状，可说明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 C. 图示可表明基因与性状之间并非简单的线性关系 D. 生物体的性状除了受基因控制外，还受环境条件
的影响
-
31
拜格林的研究表明： 1、如果爷爷辈在9到12岁时有大吃大喝的经历，那他们的孙子的寿命就比较短，得糖尿病的几率会增 加。 2、如果爷爷辈在青春期前挨饿，其孙子就较少得心血管病。 3、如果祖母在青春期前曾大吃大喝，她们的孙女的寿命也会明显缩短。 4、如果父亲在11岁之前（即进入青春期之前）就开始吸烟，那他们的儿子在9岁时就会超重
F1具有一个正常的Lcyc基因和一个被高度甲基化的Lcyc基因，故它的花与植株A相似；F1自交后的F2中 有些植株具有两个被高度甲基化的Lcyc基因，因此它的花与植株B的相似
3.资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？
一、基因表达产物与性状的关系
科学家将水熊中发现的抗辐射基因Dsup转移到人类细胞中，希望能提高人类细胞的抗辐 射能力
1、辐射处理时转入Dsup基因组细胞存活率和未 处理组相比有什么变化，说明什么问题 2、辐射处理时转入Dsup基因但是抑制蛋白组细 胞存活率和未处理组相比有什么变化，说明什么 问题？
形态和功能各不相同
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相关信息：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。
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3.实例： 表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过
程中。 例如，同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关；一个蜂群中，蜂
王和工蜂都由受精卵发育而来，但它们在形态、结构、生理和行为等方面 截然不同，表观遗传也在其中发挥了重要的作用。
A. 由基因产物呈现的性状①②③④可知，一个基因
会影响多种性状 B. 若⑧为表达出的异常血红蛋白呈现的性状——红 细胞呈镰刀状，可说明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 C. 图示可表明基因与性状之间并非简单的线性关系 D. 生物体的性状除了受基因控制外，还受环境条件
的影响
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拜格林的研究表明： 1、如果爷爷辈在9到12岁时有大吃大喝的经历，那他们的孙子的寿命就比较短，得糖尿病的几率会增 加。 2、如果爷爷辈在青春期前挨饿，其孙子就较少得心血管病。 3、如果祖母在青春期前曾大吃大喝，她们的孙女的寿命也会明显缩短。 4、如果父亲在11岁之前（即进入青春期之前）就开始吸烟，那他们的儿子在9岁时就会超重
4.2基因表达与性状的关系(共39张PPT).ppt
A 基因可通过控制酶的合成直接控制生物体的性状 B 基因与生物性状之间不存在简单的线性关系 C 基因与多种因素相互作用精细地调控生物的性状 D DNA上的片段均能直接或间接地控制生物的性状
02 / 基因的选择性表达与细胞分化
1 这个过程我们称为什么？细胞分化 2 这些细胞的基因是否相同？相同 3 这些不同类型细胞的结构和功能都
人教版必修二 《遗传与进化》第四章 基因的表达 第二节
基因表达与性 状的关系
新课导入
“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳， 叶徒相似，其实味不同。所以然者何？ 水土异也。”（右图）像这种随环境不 同，生物性状发生改变的例子非常普遍。
为什么相同的生物在不同的环境中 会出现性状差异？基因、蛋白质、
性状三者间究竟有怎样的关系？
基因 酶的合成 代谢过程 生物性状
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
畏光
毛发及皮 肤呈白色
白化病患者
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。
间接控制
基因 控制 酶的合成 控制 代谢过程 间接 生物性状 控制
【实例3】囊性纤维化的发病机理
卵清蛋白基因、 珠蛋白基因、胰
卵清蛋白
岛素基因
mRNA
+++
+
+++
-
+++
-
珠蛋白 mRNA
+ -
胰岛素 mRNA
+
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。
检测的3种 细胞
输卵管细胞 红细胞
02 / 基因的选择性表达与细胞分化
1 这个过程我们称为什么？细胞分化 2 这些细胞的基因是否相同？相同 3 这些不同类型细胞的结构和功能都
人教版必修二 《遗传与进化》第四章 基因的表达 第二节
基因表达与性 状的关系
新课导入
“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳， 叶徒相似，其实味不同。所以然者何？ 水土异也。”（右图）像这种随环境不 同，生物性状发生改变的例子非常普遍。
为什么相同的生物在不同的环境中 会出现性状差异？基因、蛋白质、
性状三者间究竟有怎样的关系？
基因 酶的合成 代谢过程 生物性状
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
畏光
毛发及皮 肤呈白色
白化病患者
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。
间接控制
基因 控制 酶的合成 控制 代谢过程 间接 生物性状 控制
【实例3】囊性纤维化的发病机理
卵清蛋白基因、 珠蛋白基因、胰
卵清蛋白
岛素基因
mRNA
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+
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珠蛋白 mRNA
+ -
胰岛素 mRNA
+
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。
检测的3种 细胞
输卵管细胞 红细胞
基因与性状的关系
A、蛋白质的功能可以影响性状；
B、蛋白质的结构可以直接影响性状；
C、基因控制性状是通过控制蛋白质的
合成实现的；
D、生物体的性状完全由基因控制。
总结：表现型=基因型+外界环境
结合上述所有的实例，你如何评价基因 决定生物体的性状这一观点？
基因与基因、基因与基因产物、基因与环境 之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成 了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的 性状。
第二节 基因对性状的控制
一、中心法则的提出及其发展 转录 翻译 复 DNA RNA 制 逆转录 RNA复制 二、基因、蛋白质和性状的关系 酶或激素 细胞代谢 基因 细胞结构 结构蛋白 三、基因型和表现型的关系 四、生物性状是由多个基因控制的 五、细胞质基因 生物性状 生物性状 蛋白质
人的身高、血压、智力、 长相、记忆力、性格、自 尊、对社会的态度等。
同一株水毛茛裸露在空气中的叶和浸泡 在水中的叶表现出两种不同的形态。
1、这两种形态的叶，其细胞的 基因组成一样吗？
基因组成基本相同，由一个受精 卵发育而来。
四、基因型与表现型的关系
25℃
长翅果蝇
长翅果蝇的 25℃ 后代仍是长翅果 一些残翅果蝇 幼虫 蝇 35—37℃
基础训练
1.揭示生物体内遗传信息传递一般 规律的是（ C ）
A.基因的遗传定律
B.碱基互补配对原则
C.中心法则
D.自然选择学说
2.下图所示的过程，正常情况下动植 物细胞中都不可能发生的是（ B ）
④ ①
DNA
②
⑤
蛋白质
RNA
③
A、①②
⑥ B、③④⑥
C、⑤⑥
D、②④
3、下面是关于基因、蛋白质和性状三者 间关系的叙述，其中不正确的是（ D ）
B、蛋白质的结构可以直接影响性状；
C、基因控制性状是通过控制蛋白质的
合成实现的；
D、生物体的性状完全由基因控制。
总结：表现型=基因型+外界环境
结合上述所有的实例，你如何评价基因 决定生物体的性状这一观点？
基因与基因、基因与基因产物、基因与环境 之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成 了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的 性状。
第二节 基因对性状的控制
一、中心法则的提出及其发展 转录 翻译 复 DNA RNA 制 逆转录 RNA复制 二、基因、蛋白质和性状的关系 酶或激素 细胞代谢 基因 细胞结构 结构蛋白 三、基因型和表现型的关系 四、生物性状是由多个基因控制的 五、细胞质基因 生物性状 生物性状 蛋白质
人的身高、血压、智力、 长相、记忆力、性格、自 尊、对社会的态度等。
同一株水毛茛裸露在空气中的叶和浸泡 在水中的叶表现出两种不同的形态。
1、这两种形态的叶，其细胞的 基因组成一样吗？
基因组成基本相同，由一个受精 卵发育而来。
四、基因型与表现型的关系
25℃
长翅果蝇
长翅果蝇的 25℃ 后代仍是长翅果 一些残翅果蝇 幼虫 蝇 35—37℃
基础训练
1.揭示生物体内遗传信息传递一般 规律的是（ C ）
A.基因的遗传定律
B.碱基互补配对原则
C.中心法则
D.自然选择学说
2.下图所示的过程，正常情况下动植 物细胞中都不可能发生的是（ B ）
④ ①
DNA
②
⑤
蛋白质
RNA
③
A、①②
⑥ B、③④⑥
C、⑤⑥
D、②④
3、下面是关于基因、蛋白质和性状三者 间关系的叙述，其中不正确的是（ D ）