基因表达与性状的关系20张
合集下载
必修二 第4章 第2节 基因表达与性状的关系
第2节基因表达与性状的关系1、同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和沉浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态，这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？（1）这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的；（2）这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。
2、基因表达产物与性状之间有什么关系？（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）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
3、举例说明，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。
举例1：皱粒豌豆：若编码淀粉分支酶的基因中插入一段外来的DNA序列，就会打乱原有基因的碱基排列顺序，导致淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，进而使细胞内淀粉含量降低。
淀粉在细胞中具有保留水分的作用，当豌豆成熟时，淀粉含量高的豌豆能有效的保留水分，十分饱满，即，圆粒豌豆。
淀粉含量低的温度不能有效保留水分，豌豆由于失水而皱缩，即，皱粒豌豆。
举例2：白化病：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。
如果一个人酪氨酸酶基因异常，就会缺少酪氨酸酶，那么这个人就不能合成黑色素，从而表现出白化症状。
4、举例说明，基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
举例1：囊性纤维病：编码CFTR蛋白（一种转运蛋白）的基因缺失了三个碱基，导致CFTR 蛋白在508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能出现异常，导致患者支气管中粘液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。
举例2：镰状细胞贫血：编码血红蛋白的基因发生突变，其中有一个氨基酸-谷氨酸被替换为缬氨酸，导致血红蛋白的空间结构发生改变，变成镰状，该蛋白质无法正常携带氧气，使患者患镰状细胞贫血。
5、有三种细胞，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？说明：细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。
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）？
第二节 基因表达与性状的关系(共21张PPT)【22页】
例三：囊性纤维病的发病机理
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
直接控制
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
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果：
+ + +
+ + +
+ + +
第二节 基因表达与性状的关系
问题探讨：
同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和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？
例一：豌豆的圆粒与皱粒
一、基因表达产物与性状的关系：
编码淀粉分支酶的基因
DNA中插入了一段外来DNA序列
第二节 基因表达与性状的关系
概念：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
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。
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是受到调控的。细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型都是Avya，却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，Avy基因的表达受甲基化的抑制，甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制就越明显，小鼠体毛的颜色就越深。
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
直接控制
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
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果：
+ + +
+ + +
+ + +
第二节 基因表达与性状的关系
问题探讨：
同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和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？
例一：豌豆的圆粒与皱粒
一、基因表达产物与性状的关系：
编码淀粉分支酶的基因
DNA中插入了一段外来DNA序列
第二节 基因表达与性状的关系
概念：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
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。
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是受到调控的。细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型都是Avya，却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，Avy基因的表达受甲基化的抑制，甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制就越明显，小鼠体毛的颜色就越深。
4.2 基因表达与性状的关系
高中生物第四章基因的表达02102
4.2 基因表达与性状的关系
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，进而控制生物的性状
实例：豌豆粒形、白化症状
2.基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
实例：囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症
二、基因的选择性表达与细胞分化
细胞分化的本质是基因的选择性表达
三、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
四、基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在复杂的相互作用，形成错综复杂的网络，精细地调控着生物的性状
1。
基因表达与性状的关系 高一生物(人教版2019必修2)
表观遗传
★表观遗传修饰中，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。（教材P74）
思考与讨论：①结合下图分析组蛋白修饰前后的作用？
表观遗传 资料9：植物的春化作用：低温促使植物开花的作用
冬小麦的Flc基因所在部位的组蛋白被修饰
表观遗传
合作探究三：利用关键词“基因”、“基因表达”、“表观修饰”、 “环境”、“性状”等关键词建构概念关系图式
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？
01 Part One 基因表达产物与性状的关系
基因表达产物与性状的关系
案例1：豌豆的圆粒与皱粒
合作探究一 1、如何从基因控制性状的角度解释这一对相对性状的形成原因？ 直接原因？根本原因？ 2、请依据学案和教材资料进行填空。
基因表达产物与性状的关系
基因的选择性表达与细胞分化
1、不同类型细胞中DNA和mRNA种类P72 1）同种生物的不同类型细胞中DNA是一样的。 2）同种生物的不同类型细胞中mRNA、蛋白质是不完全一样的。
基因的选择性表达与细胞分化 2、细胞分化 1）细胞分化的本质：基因的选择性表达 2）管家基因：
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 命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。
②突变型的Lcyc基因是隐性基因吗？与野生 型的 Lcyc基因序列是否一致？
表观遗传
资料3：突变型的Lcyc基因的测序结果，在基因编码区并未检测到改变的碱基；而对 野生型和突变型不同发育阶段Lcyc基因表达情况的检测中发现突变型任何发育阶段 均没有Lcyc基因的转录。
资料4：为了进一步探究野生型与突变型Lcyc基因表达差异的原因，科学家用限制性
4.2基因表达与性状的关系(共39张PPT)
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基因还能通过控制蛋白质的结构来直接控制 生物体的性状。
当堂检测
C 【1】白化病病人出现白化症状的根本原因是 (
)
A 病人体内缺乏黑色素 B 病人体内无酪氨酸 C 控制合成酪氨酸酶的基因不正常 D 长期见不到阳光
白化病患者
当堂检测
C 【2】下列关于“基因与性状”关系的描述，正确的是（ ）
DNA甲基化示意图
Lcyc基因 在开花时
表达
Lcyc基
植株 A
植株B
因不表 达
基因被高度甲基化
（有多个碱基连接甲基基团）
知识拓展 DNA甲基化修饰
CH3
5'
3'
5'
3'
CG
CG
GC
胞嘧啶甲 基化
GC
3'
5'
3'
5'
CH3
1 通常是胞嘧啶发生甲基化修饰。
2 甲基化通常是抑制基因转录。
3 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。
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
血红蛋白基因中1个碱 基对被替换
血红蛋白中谷氨酸被缬氨 酸替换，空间结构改变
生物性状 红细胞呈镰刀型,易破裂， 使人患溶血性贫血
②基因还能通过控制蛋白质的结构来直接控制 生物体的性状。
当堂检测
C 【1】白化病病人出现白化症状的根本原因是 (
)
A 病人体内缺乏黑色素 B 病人体内无酪氨酸 C 控制合成酪氨酸酶的基因不正常 D 长期见不到阳光
白化病患者
当堂检测
C 【2】下列关于“基因与性状”关系的描述，正确的是（ ）
DNA甲基化示意图
Lcyc基因 在开花时
表达
Lcyc基
植株 A
植株B
因不表 达
基因被高度甲基化
（有多个碱基连接甲基基团）
知识拓展 DNA甲基化修饰
CH3
5'
3'
5'
3'
CG
CG
GC
胞嘧啶甲 基化
GC
3'
5'
3'
5'
CH3
1 通常是胞嘧啶发生甲基化修饰。
2 甲基化通常是抑制基因转录。
3 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。
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
血红蛋白基因中1个碱 基对被替换
血红蛋白中谷氨酸被缬氨 酸替换，空间结构改变
生物性状 红细胞呈镰刀型,易破裂， 使人患溶血性贫血
4.2基因表达与性状的关系
第2节基因表达与性状的关系学案设计(一)学习目标1.举例说明基因通过控制酶的合成和蛋白质的结构控制生物体的性状。
2.概述生物体的表观遗传现象。
3.说明细胞分化是基因选择性表达的结果。
自主预习一、基因表达产物与性状的关系1.间接控制:基因通过来控制,进而控制生物性状。
实例①:豌豆的圆粒和皱粒:圆粒豌豆→有基因→产生→淀粉含量高→圆粒;皱粒豌豆→无正常基因→不产生淀粉分支酶→→皱粒;实例②:人的白化病:患者体内异常→缺少酶→不能将酪氨酸转化为→白化症状2.直接控制:基因通过,直接控制生物性状。
实例③:人类囊性纤维病:CFTR基因缺失3个碱基→异常→CFTR蛋白功能异常→肺严重受损实例④:镰状细胞贫血:血红蛋白基因碱基对的改变→血红蛋白中氨基酸的改变→红细胞呈镰刀型→易破裂,贫血特别提醒:生物的形态、结构和生理功能等方面的性状主要是由蛋白质体现的,蛋白质的合成又受基因的控制,所以生物的性状是由基因控制的。
二、基因的选择性表达与细胞分化1.在不同类型的细胞中,表达的基因大致可以分为两类:一类是在所有细胞中都表达的基因,指导合成的蛋白质是所必需的,如核糖体蛋白基因、合成酶基因;另一类是只在某类细胞中的基因,如卵清蛋白基因、基因。
2.细胞分化的本质就是。
三、表观遗传柳穿鱼Lcyc基因和小鼠A vy基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。
这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
像这样,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。
课堂探究[课堂探究1]有同学说:基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系,请小组讨论分析原因?[课堂探究2]以下基因与性状的关系,说法正确的是( )A.基因可以通过控制蛋白质合成来控制生物的性状B.白化病人出现症状的根本原因是缺少酪氨酸酶C.豌豆的圆粒和皱粒的本质区别是基因的碱基序列不同D.同一个体不同细胞中RNA种类相同,蛋白质种类不同E.表观遗传是指由环境引发的性状改变,与基因表达无关F.基因型相同,表型一般相同,基因型不同,表型一定不同G.残翅果蝇在不同温度孵化时,翅形不同,说明温度是翅形的决定因素核心素养专练1.人类镰状细胞贫血是由于编码血红蛋白的基因异常引起的,这说明了( )A.基因通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物的性状B.基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状C.基因与环境相互作用共同调控生物的性状D.基因和性状间不是简单的线性关系2.下列有关细胞分化的分析中,错误的是( )A.在个体发育过程中,有序的细胞分化能够增加细胞的类型B.从细胞器水平分析,细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果C.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和功能各不相同D.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,这是细胞分化的直接原因3.下列关于表观遗传的理解,说法正确的是( )A.DNA的甲基化与环境因素无关B.DNA的甲基化影响基因的翻译过程C.表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律D.DNA的甲基化导致基因的碱基序列改变4.右图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况,下列分析错误的是( )A.此图能说明细胞分化的本质B.基因b可能控制RNA聚合酶的合成C.细胞中mRNA差异最大的是细胞2和4D.一般来说,这5种细胞的核遗传物质相同5.下图为人体对性状控制过程示意图,据图分析可得出( )A.过程①②都主要在细胞核中进行B.食物中缺乏酪氨酸会使皮肤变白C.M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中D.老年人细胞中不含有M26.人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病,下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。
基因表达与性状的关系(第1课时)(共18张PPT)课件高一下学期生物人教版必修2
① 蛋白质
基因 ？
②
性状
① 基因指导蛋白质的合成
② 蛋白质是生命活动的承担者
一.基因表达产物与性状的关系 1.基因控制性状的间接途径
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：豌豆的粒形、人的白化病
2.基因控制性状的直接途径
基因通过控制 蛋白质的结构 来 直接 控制生物体的性状。
第4章 基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系(第1课时）
问题探讨
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？
一样
2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的
？
环境
叶呈扁平状
空气
水
叶呈丝状
一.基因表达产物与性状的关系
试描述这三者之间的关系：
基因
控制
血红蛋白结构发生变化
蛋白质结构
控 制
生物性状
红细胞形态呈镰刀状
正常红细胞
镰刀型红细胞
红细胞容易破裂，患溶血性贫血
【思考】基因如何控制生物的性状？
基因是控制生物性状的基本单位，而生物的性状由蛋白质来体现的。 所以基因是通过指导蛋白质的合成来控制生物的性状的。
酶或激素
细胞代谢 间接控制
基因
结构蛋白
思考与讨论
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？
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 卵清蛋白基因、珠蛋 卵清蛋白 珠蛋白 胰岛素
细胞 白基因、胰岛素基因 mRNA mRNA mRNA
高三生物一轮复习课件基因表达与性状的关系
多个基因控制一种性状
某一红色链孢霉合成精氨酸的过程：
归纳提升4: 遗传物质、 环境、性状
基因Ⅰ 基因Ⅱ 基因Ⅲ
↓
↓
↓
酶Ⅰ
酶Ⅱ
酶Ⅲ
↓
↓
↓
某化合物→鸟氨酸 → 瓜氨酸 →精氨酸
1.如果该生物不能合成精氨酸，其直接原因可能是？
2.如果该生物不能合成精氨酸，其根本原因可能是？ 3.如果基因Ⅰ不正常，该生物能否合成精氨酸？
(1)生物体的绝大多4其.如 数他果性基基因 状因呢受Ⅰ？单正基常因，能 控否制确,但定不该生 是物简一单定的能一合一成对精氨酸？
应关系。
5. 分析上述任一个基因和精氨酸的关系？
(2)生物体的有些性状是由多个基因决定的,如人的身高。
(3)一个基因也可以影响多个性状,如水稻的Ghd7基因不仅参与
开花的调控,还对水稻的生长、发育和产量都有重要作用。
3.资料2中,F1小鼠基因型是Avya,小鼠毛色为什么不是 黄色而是表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型?
4.资料1和资料2展示的遗传现象有什么共性?你对基因 和性状的关系有什么新的认识?
典例3 下列属于表观遗传现象的有( ) C
①果蝇的眼色基因所在的染色体区域,螺旋程度较高,出 现红白相间的斑点状复眼
①机理:基因 酶的合成 细胞代谢 生物体性状。
②实例:白化病、豌豆皱粒的形成原因。
探究二:基因的选择性表达与细胞分化
问题情景 科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和 胰岛细胞,对着3种细胞种的DNA和mRNA进行了检测,结 果如下表。
卵清蛋白基
检测的 3 因、珠蛋白基 卵清蛋白 珠蛋白
种细胞 因、胰岛素基 mRNA mRNA
②F1高茎豌豆自交,F2出现高茎豌豆和矮茎豌豆 ③男性吸烟者精子中的DNA甲基化水平高,精子活力下 降
4-2基因表达与性状的关系
三、表观遗传
基因什么时候表达、在哪种细胞中表达以及表达水平 的高低都是受到调控的，这种调控会直接影响性状。
资料2：研究表明，在A基因的前端有 一段特殊的碱基序列决定着该基因的 表达水平。
时，A基因正常表达， 小鼠表现为黄色;
甲基化后，A基因的表达就受到抑 制。
这段碱基序列的甲基化程度越高， A”基因的表达受到的抑制越明显小鼠 体毛的颜色就越深。
练习题
3.管家基因是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细 胞基本生命活动所必需的，而奢侈基因是指不同类型细胞中特异性
。 表 达 的 基 因 ， 其 产 物 赋 予 各 种 类 型 细 胞 特 异 的 形 态 结 构 特 征 与 功 能
下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。下列有关叙 述不正确的是( )
2、白化病。
控制酶形成的基因异常。
酪氨酸酶不能正常合成。 酪氨酸不能转化成黑色素。
控制酶形成的基因正常。 酪氨酸酶正常合成。 酪氨酸正常转化成黑色素。
缺乏黑色素而表现为白化病。
表现正常。
基因是如何控制生物的性状的？
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控 制生物性状。
3、囊性纤维病。
C
CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸，结构异 常，导致功能异常。
（1）基因与性状并不都是一一对应的简单的线性关系， 一种性状可以由多个基因的影响、一个基因也可以影响多 个性状。
环境
（3）基因与基因、基因与基因表达产物、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。
思维训练：
表现型=基因型+环境条件
遗传学家曾经做过这样的实验：果蝇幼虫正常的培养环境 温度为25℃，将孵化残翅果蝇幼虫放在31℃的环境中处理， 得到了一些长翅果蝇，这些长翅果蝇在正常温度下繁殖的后 代仍然是残翅果蝇。
基因表达与性状的关系 高一下学期生物人教版(2019)必修2
实例2：我国科学家研究发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控， 而且对水稻的生长、发育和产量都有重要作用。
资料3：DNA甲基化、组蛋白的化学修饰是由相应的酶催化完成的，而这些酶也由相应 的基因编码。
DNA甲基转移酶
材料2
小鼠毛色的遗传
黄色体毛
黑色体毛
Avy Avy
aa
Avya
介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型
在Avy基因的前端一 段特殊的碱基序列，有 多个可发生DNA甲基化 修饰的位点，当这些位 点没有甲基化时，Avy基 因正常表达，小鼠表现 为黄色。当这些位点甲 基化后，Avy基因的表达 就受到抑制。
调控
DNA甲基化
基因表达
组蛋白甲基化ຫໍສະໝຸດ 组蛋白乙酰化表型改变资料3：将多只基因型为Avya的雄鼠与基因型为aa的雌鼠杂交，孕期分别 饲喂正常食物和富含甲基的食物，与饲喂正常食物相比，在孕期饲喂富 含甲基的食物所产生的子代（Avya）中黑鼠数量较多，进一步检测发现 子代Avy基因前端特殊序列甲基化程度较高。
第四章 第2节
知识回顾
基因表达
DNA
转录
翻译
RNA
蛋白质 体现
性状
（基因）
基因相同，性状是否相同呢？
材料1
柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，
其他方面基本相同。
两侧对称型
F2
问题1：柳穿鱼花的形态结构 这一性状能否遗传？
F1
植株A
与植株A相似
绝大部分与 植株A相似
问题2：柳穿鱼花的形态结构 的遗传现象能否用孟德尔的经 典遗传理论加以解释？如果可 以，请尝试绘制遗传图解。
Avy基因
资料3：DNA甲基化、组蛋白的化学修饰是由相应的酶催化完成的，而这些酶也由相应 的基因编码。
DNA甲基转移酶
材料2
小鼠毛色的遗传
黄色体毛
黑色体毛
Avy Avy
aa
Avya
介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型
在Avy基因的前端一 段特殊的碱基序列，有 多个可发生DNA甲基化 修饰的位点，当这些位 点没有甲基化时，Avy基 因正常表达，小鼠表现 为黄色。当这些位点甲 基化后，Avy基因的表达 就受到抑制。
调控
DNA甲基化
基因表达
组蛋白甲基化ຫໍສະໝຸດ 组蛋白乙酰化表型改变资料3：将多只基因型为Avya的雄鼠与基因型为aa的雌鼠杂交，孕期分别 饲喂正常食物和富含甲基的食物，与饲喂正常食物相比，在孕期饲喂富 含甲基的食物所产生的子代（Avya）中黑鼠数量较多，进一步检测发现 子代Avy基因前端特殊序列甲基化程度较高。
第四章 第2节
知识回顾
基因表达
DNA
转录
翻译
RNA
蛋白质 体现
性状
（基因）
基因相同，性状是否相同呢？
材料1
柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，
其他方面基本相同。
两侧对称型
F2
问题1：柳穿鱼花的形态结构 这一性状能否遗传？
F1
植株A
与植株A相似
绝大部分与 植株A相似
问题2：柳穿鱼花的形态结构 的遗传现象能否用孟德尔的经 典遗传理论加以解释？如果可 以，请尝试绘制遗传图解。
Avy基因
基因表达与性状的关系(18张PPT)PPT优秀课件
－ － +
基因表达与性状的关系（18张PPT）PP T优秀 课件
基因表达与性状的关系（18张PPT）PP T优秀 课件
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
基因表达与性状的关系（18张PPT）PP T优秀 课件
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
基因表达与性状的关系（18张PPT）PP T优秀 课件
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
基因表达与性状的关系（18张PPT）PP T优秀 课件
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
基因表达与性状的关系（18张PPT）PP T优秀 课件
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
基因表达与性状的关系（18张PPT）PP T优秀 课件
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
正常
编码酪氨酸酶的基因发生
基因突变
基因
控制
白
化
病
的
病
因
？
酪氨酸酶合成量大大降低
酶的合成
控制
酪氨酸转化为黑色素受阻
（或不能合成）
代谢过程
控制
白化病患者
黑色素不能合成的个体出
现白化
生物性状
基
因
控
制
性
状
表
达
的
方
式
②
2.基因表达产物与性状的关系
思考
Thinkin
g
思考4：以上两个例子说明基因是如何控制性状的？
血红蛋白β链第6位氨基酸谷
氨酸被缬氨酸所替代，形成
异常的血红蛋白S（HbS）
镰变的红细胞
可发生溶血、
堵塞毛细血管
等，引起相关 结果
氧分压下降时HbS相互作用
症状
螺旋，使红细胞扭曲成镰状
蛋白质的结构
直接
控制
生物性状
基
因
控
制
性
状
表
达
的
方
式
④
2.基因表达产物与性状的关系
思考
Thinkin
g
思考6：以上两个例子说明基因是如何控制性状的？
基因的表达
基因表达与性状的关系
1.背景——问题探讨
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？
这两种形态的叶，其细胞的基因组成是
一样的。
水毛茛
2. 这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？
基因表达与性状的关系
适应环境变化
基因突变使生物体能够适应环境变化 ，如抗药性、耐寒性等。
驱动物种分化
基因突变在物种形成和分化过程中发 挥重要作用，导致生殖隔离和新物种 产生。
参与基因流和基因渗透
基因突变可以影响种群间的基因流和 基因渗透，从而影响物种的遗传结构 和进化方向。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
单一基因遗传病案例分析
囊性纤维化
由单一基因突变导致，影响多个器官系统，特别是肺部和消化系 统。
镰状细胞贫血
由血红蛋白基因突变引起，导致红细胞形状改变，易引发疼痛和 贫血。
亨廷顿氏舞蹈症
由单一基因突变导致，影响神经系统，表现为不自主运动和认知 障碍。
基因表达与性状的关系
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
汇报人：
2024-02-02
• 基因表达基本概念及过程 • 性状决定因素及遗传规律 • 基因表达与性状关系探讨 • 实验技术方法在基因表达研究中应用 • 挑战与展望：深入理解生命奥秘
目录
CONTENTS
01
基因表达受到多种因素调控，包括转录因子、表观遗传修饰等， 机制十分复杂。
技术手段局限
目前的技术手段在检测灵敏度、分辨率和通量等方面仍存在一定局 限。
疾病与基因表达关系不明确
很多疾病的发生发展与基因表达异常有关，但具体机制和因果关系 尚不明确。
新技术、新方法发展趋势预测
单细胞测序技术
随着单细胞测序技术的发展，未来可以更加深入地研究单个细胞 的基因表达情况。
基因表达与性状的关系(18张PPT)【完美版】
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。
基因表达与性状的关系（18张PPT）【 完美版 】
基因表达与性状的关系（18张PPT）【 完美版 】
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？
基因表达与性状的关系（18张PPT）【 完美版 】
基因表达与性状的关系（18张PPT）【 完美版 】
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（18张PPT）【 完美版 】
基因表达与性状的关系（18张PPT）【 完美版 】
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？
基因表达与性状的关系（18张PPT）【 完美版 】
基因表达与性状的关系（18张PPT）【 完美版 】
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3．果蝇长翅对残翅显性。用一定高温处理残翅 基因纯合子的幼虫，其发育为成虫后，翅膀表现 为长翅。下列解释错误的是：（ ）。
A．翅膀基因在幼虫阶段就已经开始表达 B．高温下相关蛋白质回复正常 C．这种长翅个体的基因型已经变为杂合子 D．表现型是基因与环境因素共同作用的结果
识图回答
（1）此图解的全过程叫 中心法则 和中心法则的发展。 （2）图中①的生理过程叫DNA的复制；进行的场所是主要 是细胞的细胞核内；进行的时间是细胞分裂的 间期 。 （3）图中②的生理过程叫 转录 ； 进行的场所是细胞的 细胞核 内。
2、这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
假说：翅的发育需要经过酶催化的反应， 而酶是在基因指导下合成的，酶的活 性受温度、pH等条件影响。
结论：基因控制生物体的性状，而性状 的形成同时还受到环境的影响。
性状＝ 基因 ＋外界环境
▲ 性状的形成往往是内因（基因）与外因 （环境因素等）相互作用的结果
课堂练习题：
（4）图中③的生理过程叫 逆转录 ； 这过程需要在 逆转录酶 的作用下才能进行。
（5）图中④的生理过程叫RNA的复制 ；该过程的发现，
说明RNA也可作为生物的 遗传物质
。
（6）图中⑤的生理过程叫 翻译 ； 进行的场所是细胞内 细胞质中。的核糖体上
•
1.沈从文的创作风格趋向浪漫主义， 他要求 小说的 诗意效 果，融 写实、 纪梦、 象征于 一体， 语言格 调古朴 ，句式 简峭、 主干突 出，单 纯而又 厚实， 朴讷而 又传神 ，具有 浓郁的 地方色 彩，凸 现出乡 村人性 特有的 风韵与 神采。
5.一次眼光看风景万物，多了一份包 涵和宽 容，看 到的历 史也就 不是战 争、王 朝更迭 之类的 东西， 而是千 百年来 凡夫俗 子们的 哀乐、 努力和 命运。 它们代 表了更 为现实 逼真的 生存和 价值。
•
6.抒发的感情真诚感人，不写自己的 品学兼 优、勤 奋用功 ，而是 如实地 展现自 己的天 生的野 性，充 满了阅 读和学 习“生 活”这 本大书 所得到 的欢欣 鼓舞的 生命体 验，表 现了对 自然和 生命无 比好奇 和热爱 以及泰 然面对 一切残 忍和苦 难的生 活观。
酪氨酸不能正常 转化为黑色素
缺乏黑色素表现 为白化病
① 基因通过控制_酶__的___合成来控制代谢过程，进而 间接 控制生物体的_性__状__
囊性纤维病的病因图解
② 基因还能通过控制蛋白质的_结__构___而控制 生物体的__性__状___
CFTR基因缺失3个碱基
CFTR蛋白结构异常， 导致功能异常
生命，理解生活的意义。
复制 转录
DNA
逆转录
复制
翻译
RNA
蛋白质
基因 蛋白质 与性状之间的关系？
第二节 基因表达与性状的关系
一、基因表达与基因产物的关系 从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆
一、基因表达与基因产物的关系
从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆
DNA中插入了一段外来的DNA序列， 编码淀粉分支酶的
•
2.沈从文创作的小说主要有两类，一 种是以 湘西生 活为题 材，一 种是以 都市生 活为题 材，前 者通过 描写湘 西人原 始、自 然的生 命形式 ，赞美 人性美 ；后者 通过都 市生活 的腐化 堕落， 揭示都 市自然 人性的 丧失。
•
3. 从作者的描述看，作者的观察敏锐 ，记忆 超强， 对现象 世界十 分倾心 ，对大 自然的 声音、 气味， 社会上 的人与 事怀有 浓厚的 兴趣。 他把大 自然与 社会生 活称为 一本“ 大书” ，他从 这本“ 大书” 中学到 了许多 书本上 没有的 东西， 他在自 然和社 会中倾 心体验 ，尊重 生命本 真的做 法，并 非不爱 学习， 而是为 了更好 的学习 。
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4~7d的长翅果蝇幼虫在35~37℃处理6~24h后， 得到了某些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后 代仍然是长翅果蝇。
1、请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，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？
人的身高能只由一个基因控制吗？
有很多性状都是由多 个基因共同控制的
人的身高、血压、 智力、长相、记忆 力、性格、自尊、 对社会的态度等
身高完全是由基因 决定的吗？
生物体的性状除了受基因控制外，还受哪些因素的影响？
环境
基因型相同，表现型是否一定相同？
不是
遗传控制 + 后天环境的影响
叶片
表现型 = 基因型 + 外界环境
患者支气管内黏液增多
黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
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_。
三、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。
基因和性状的关系都是简单的线性关系吗？
•
7. 学习了这篇传记让我们了解到了沈 从文从 小如何 “读社 会这本 大书” ，感受 到他青 春期的 悲欢得 失。由 于传主 生活经 历的太 多苦难 ，加上 作者在 回忆中 不时融 入淳厚 的情感 ，让我 们读来 有某种 沉重与 辛酸， 也让我 们学生 受到启 发：对 于强者 ，生活 中的风 霜雨雪 也和阳 光雨露 一样， 都从不 同侧面 或者以 不同的 方式滋 润着我 们的生 命，现 实中的 曲折、 坎坷、 苦难可 能拓展 人的精 神空间 ，让人 能更加 以阔大 的心胸 与坚强 的意志 ，去感 受
•
4.不少评论家觉得沈从文擅长写景， 且晴朗 明澈， 但是缺 少深度 。也有 评论家 认为好 就好在 没有深 度，因 为没有 深度的 “看” 风景， 其实就 不为一 般的社 会价值 所局限 ，这样 也就抛 弃了自 以为是 的优越 感和置 身事外 的位置 ，而是 在宇宙 万汇的 动静之 中“看 ”。
•
打乱了编码淀粉分支酶的基因
基因正常
淀粉分支酶不能_正__常__合__成_
淀粉分支酶正常合成蔗糖 不能合成为淀粉，蔗糖含量升高
代谢
蔗糖合成为淀粉， 淀粉含量升高。
淀粉含量低 的豌豆由 性状 淀粉含量 ，高有效保持 ，
于 失水，而显得 皱缩 。
水分豌豆显得 。 圆胖
白化病
控制酪氨酸酶的 基因异常
酪氨酸酶不能 正常合成
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、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源
染色体上的两个相对基因共同控制，只有当同时存 在两个显性基因（A和B）时，花中的紫色素才能合
成，下列说法正确的是（ D ）
A．一种性状只能由一种基因控制 B．基因在控制生物体的性状上是互不干扰的 C．每种性状都是由两个基因控制的 D．基因之间存在着相互作用