例析基因的选择性表达的类型

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基因的选择性表达

基因的选择性表达

基因的选择性表达
基因的选择性表达是一种具有特殊意义的生物学现象,它指的是
某种基因特定的细胞或组织类型中只有部分基因表达才发生。

和其他
生物学现象不同,基因的选择性表达更加复杂,受到多种因素的制约。

基因的表达本质上来说是由DNA编码的mRNA和蛋白质决定的,它
们中间的转换过程叫作转录翻译。

转录翻译的功能受到很多因素的制约,这也就形成了基因的选择性表达。

例如,基因的表达通常受到开
放性的DNA结构,组蛋白的包裹,调控序列的信号和外界环境的影响,这些都会影响基因是否被转录,以及它的转录结果有多么高。

此外,基因的选择性表达也可能受细胞凋亡、脱靶反应和分化影响,其中细胞凋亡是细胞死亡的一个过程,它能够调节基因的表达,
以调节细胞的功能。

脱靶反应是指基因表达失控,缺乏调节,使得特
定基因在特定细胞中过度表达。

而分化是指细胞的发育,它对细胞的
功能有很大的影响,也会影响基因的表达。

总之,基因的选择性表达是复杂的,它受很多因素的制约,例如DNA结构开放性、组蛋白的包裹、调控序列的信号和外界环境等,还有
细胞凋亡、脱靶反应和分化等,这些都会影响基因的表达程度和结果,因此,对基因的选择性表达有很大的重要意义。

高中生物第六单元 遗传的物质基础学案-基因的表达 (1)

高中生物第六单元 遗传的物质基础学案-基因的表达 (1)

基因的表达【必备知识梳理】一、RNA的结构和种类二、遗传信息的转录1.概念:在细胞核中,通过以DNA的一条链为模板合成的过程。

2.场所:主要是,在、中也能发生转录过程。

3.产物:、、。

4.过程(以mRNA为例)三、遗传信息的翻译1.概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以为模板合成具有一定氨基酸顺序的的过程。

2.场所:。

3.过程:归纳总结复制、转录和翻译的比较四、中心法则1.提出者:。

2.补充后的内容图解五、基因表达产物与性状的关系1.直接控制途径(用文字和箭头表示)基因生物体的性状(完善实例分析如下)2.间接控制途径(用文字和箭头表示)基因生物体的性状(完善实例分析如下)(1)白化病致病机理图解(2)豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解六、基因的选择性表达与细胞分化1.生物体多种性状的形成,都是以为基础的,同一生物体中不同类型的细胞,基因都是相同的,但各不相同。

2.在不同类型的细胞中,表达的基因可分为以下两类(1)在所有细胞中都表达的基因,指导合成的蛋白质是维持所必需的,如、等。

(2)只在某类细胞中特异性表达的基因,如、等。

七、表观遗传八、基因与性状的关系在大多数情况下,基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系。

生物体的有些性状是由个基因决定的,如人的身高;一个基因也可以影响个性状,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;生物体的性状还受环境条件的影响。

【考点能力提升】考点一遗传信息的流动,遗传信息可以从DNA流向RNA遗传信息的转录是指在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。

(1)遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程,该过程需要解旋酶吗?(2)一个DNA分子上的所有基因都同时转录吗?它们的模板链都相同吗?(3)转录形成RNA时有没有方向性?,实质是将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列mRNA合成以后,通过核孔进入细胞质中。

新教材高中生物人教版2019必修二 课时作业 基因表达与性状的关系(解析版)

新教材高中生物人教版2019必修二 课时作业 基因表达与性状的关系(解析版)

4.2 基因表达与性状的关系1.下列关于基因与性状关系的叙述错误的是()A.一个基因可以影响一个性状B.一个基因可以影响多个性状C.一个性状可以受多个基因的影响D.生物的性状完全由基因决定【答案】D【解析】基因与性状的关系:基因与性状不是简单的线性关系,多数情况下一个基因控制一个性状,有时一个性状由多个基因控制,一个基因也可以影响多个性状,生物的性状不仅由基因决定,还与环境等相关,D错误。

2.基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异。

下列选项中能合理解释该现象的是()A.基因突变B.表观遗传C.基因重组D.染色体变异【答案】B【解析】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,基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关,B符合题意。

3.基因表达可受表观遗传机制的调控。

关于表观遗传机制,下列表述正确的是()A.DNA 序列没有发生改变B.DNA 甲基化阻碍翻译的发生C.RNA 干扰是细胞内特定的 mRNA 合成受阻D.组蛋白发生修饰后必然抑制基因的表达【答案】A【解析】表观遗传时,基因的碱基序列不发生改变,A正确;DNA 甲基化可能影响转录因子和DNA的结合,阻碍转录的发生,B错误;RNA 干扰可以干扰生物体本身的mRNA,导致相应蛋白质无法合成,从而使特定基因沉默,C错误;组蛋白修饰可以产生激活或抑制基因转录,D错误。

4.下列有关基因对性状的控制的说法,正确的是()A.囊性纤维病体现了基因对性状的直接控制B.柳穿鱼花的不同形态是由于基因型不同导致的C.人的血红蛋白与马的血红蛋白有差异,体现了基因的选择性表达D.DNA的甲基化修饰没有改变遗传信息,不能遗传给下一代【答案】A【解析】囊性纤维病的实例可以说明基因对性状的直接控制,即基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,A正确;柳穿鱼花的形态结构不同,原因是这两植株中的一株在开花时Lcyc基因未表达,它们其他方面基本相同,B错误;人的血红蛋白与马的血红蛋白有差异,是基因不同,C错误;DNA的甲基化修饰没有改变遗传信息,可以传给下一代,D错误。

4.2 基因表达与性状的关系

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。

基因的选择性表达

基因的选择性表达

基因的选择性表达## 基因的选择性表达基因的选择性表达是指在细胞中某些基因相对于其他基因具有更高的表达水平的现象。

这种表达水平的差异可以是在不同细胞类型之间或同一细胞中不同时间点之间存在的。

选择性表达对于细胞的功能和特化起着至关重要的作用,它可以使细胞在不同的环境中做出适应性的响应,从而维持生命的正常运转。

### 机制基因的选择性表达受到多种因素的调控,其中包括:1. **转录调控**:转录因子是一类可以结合到基因的启动子区域并调控基因转录的蛋白质。

不同细胞类型中的转录因子组合不同,因此会导致特定基因在特定细胞类型中的表达水平不同。

此外,细胞内的信号通路也可以通过调控转录因子的活性来影响基因的选择性表达。

2. **表观遗传学调控**:表观遗传学是指通过改变染色质结构而不改变DNA序列的方式来调控基因表达。

包括DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等方式,可以影响基因的可及性和转录活性,从而实现基因的选择性表达。

3. **非编码RNA的调控**:除了编码蛋白质的mRNA外,细胞中还存在着大量的非编码RNA,如miRNA和lncRNA等。

这些非编码RNA可以通过与mRNA结合形成RNA-RNA复合物,从而影响mRNA的稳定性和翻译活性,进而调控基因的表达。

### 生物学意义基因的选择性表达在生物学中具有重要的意义:1. **细胞分化和特化**:在多细胞生物中,细胞分化和特化是通过基因的选择性表达来实现的。

不同细胞类型表达不同的基因,从而赋予细胞特定的形态和功能。

2. **生理调节**:在哺乳动物的生长发育和生理过程中,基因的选择性表达在调节细胞代谢、组织发育和器官功能等方面发挥着至关重要的作用。

3. **疾病发生**:基因的选择性表达异常与多种疾病的发生和发展密切相关。

例如,肿瘤细胞常常表现出某些基因的过度表达或缺失,导致细胞失控增殖和恶性转化。

### 应用基因的选择性表达不仅在基础科学研究中具有重要意义,还在医学诊断和治疗中有着广泛的应用:1. **肿瘤标记物**:某些肿瘤特异性基因的选择性表达可以作为肿瘤的标记物,用于肿瘤的早期诊断和预后评估。

什么是基因选择性表达

什么是基因选择性表达

什么是基因选择性表达?基因选择性表达是普遍的基因选择性表达是普遍的由于细胞分化发生于生物体的整个生命进程中,所以基因的选择性表达在生命过程各阶段都在体现。

不仅如此,基因的选择性表达在单细胞原核、真核生物生长发育中,甚至病毒的生命活动中都明显表现,这充分体现了基因的选择性表达的普遍性。

细胞分裂与基因选择性表达在多细胞生物的个体发育中,受精卵有丝分裂增加细胞数目,产生的细胞大多数不再分裂,细胞中特定的基因通过转录翻译合成蛋白质,表现出特定的形态、结构和生理功能,形成不同的细胞和组织。

如:动物和人的红细胞和心肌细胞都来自同一胚层,后来分化出的红细胞合成出血红蛋白,而心肌细胞则能够合成肌动蛋白和肌球蛋白。

即使在细胞分裂过程中,基因的选择性表达同样存在。

如在细胞分裂间期、分裂期,仅仅是部分基因在表达,合成了特定的蛋白质、酶用于分裂过程,绝大部分基因没有表达。

成熟、衰老与基因选择性表达植物在成熟期,参与细胞分裂的基因基本不表达,用于物质转化的相关蛋白质等的基因在表达,合成相应的蛋白质、酶等。

如马铃薯块茎、甜菜块根形成后,细胞中用于合成葡萄糖转化为乳酸的酶的基因进行了表达,故它们无氧呼吸时产物是乳酸,有利于减少物质能量浪费,还降低了对细胞的伤害程度。

人和动物人和动物的第二特征的表现,是生长发育到一定阶段基因选择性表达的结果。

而在衰老过程中,用于正常代谢的酶合成受到抑制或数量减少,加速了衰老的程度,也是基因的选择性表达的结果。

程序性死亡(apoptosis)的理论假说也认为死亡的细胞是通过基因的选择性表达实现的。

单细胞生物作为单细胞生物,产生新个体常常通过细胞分裂的方式,细胞分裂中的仍有部分基因在表达。

新细胞(或新个体)生长发育中过程中,特定的基因在不同阶段表达,细胞完成相应的生理活动适应了特定的环境。

例1:草履虫通过实验比较双小核草履虫单独培养和与大草履虫混合培养发现其细胞内的基因表达有显著不同:混合培养时产生的蛋白质种类和数量远远超过单独培养的情况,增强了其竞争力。

考点11 基因表达与性状的关系(解析版)

考点11 基因表达与性状的关系(解析版)

考点11基因表达与性状的关系【核心考点重塑】一、基因对性状的控制:基因控制生物体性状是通过控制蛋白质的合成来实现的,有两条途径:1.间接控制: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:淀粉分支酶基因异常→不能转录翻译出淀粉分支酶→淀粉含量低,蔗糖含量高→皱粒豌豆酪氨酸酶基因异常→不能转录翻译出酪氨酸酶→不能将酪氨酸转化为黑色素→白化病。

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:CFTR基因缺失3个碱基对→CFTR蛋白缺少一个氨基酸→CFTR蛋白结构异常→囊性纤维病血红蛋白基因异常→血红蛋白结构异常→血红蛋白功能异常→镰刀型细胞贫血症3.基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系。

一个基因可能影响多种性状,一种性状也可能由多个基因控制。

如身高由多个基因决定,也与后天营养、锻炼等有关。

4.表型是基因型和环境共同作用的结果。

如水毛茛的叶形,水中呈丝状,空气中呈片状。

二、基因的选择性表达与细胞分化1. 表达的基因分类(1)管家基因:在所有细胞中都表达的基因。

(如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因。

)(2)奢侈基因:只在某类细胞中特异性表达的基因。

(如卵清蛋白基因、胰岛素基因、血红蛋白基因。

)2.细胞分化的“变”与“不变”(1)不变:DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。

(2)改变:mRNA、蛋白质的种类,细胞的形态、结构和功能。

三、表观遗传1.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,叫作表观遗传。

2.特点: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。

3.类型:表观遗传的类型有DNA的_甲基化_,构成染色体的_组蛋白_的甲基化和乙酰化等。

4.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,进而影响蛋白质的合成。

第4章第2节基因表达与性状的关系教案(详案)-2020-2021学年高一生物人教版(2019)必修2

第4章第2节基因表达与性状的关系教案(详案)-2020-2021学年高一生物人教版(2019)必修2

第4章 基因的表达第2节 基因表达与性状的关系教案(一)教学目标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.说明细胞分化是基因选择性表达的结果。

3.概述生物体的表观遗传现象。

(二)教学重点和难点1.教学重点(1)基因表达与性状的关系。

(2)细胞分化的本质是基因的选择性表达。

(3)表观遗传现象。

2.教学难点表观遗传现象。

(三)教学过程一、创设情境,回顾已有知识,解决新问题。

展示“问题探讨”中的问题,提示学生联系有丝分裂的知识,组织讨论。

二、阐明基因表达产物与性状的关系提出问题:基因控制生物体的性状,基因又指导蛋白质的合成,那么基因、蛋白质与性状之间是什么关系呢?提供事实:皱粒豌豆的形成机制是淀粉分支酶异常;人的白化症状形成的原因是缺少酪氨酸酶。

①豌豆的圆粒与皱粒圆粒豌豆:淀粉含量高→成熟时吸水胀大;皱粒豌豆:编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA 序列打乱→淀粉分支酶异常,活性大大降低→淀粉合成受阻,含量降低→成熟时失水皱缩。

②人白化病的形成:控制酪氨酸酶的基因异常→不能合成酪氨酸酶→酪氨酸不能转变为黑色素→表现出白化症状。

总结在豌豆的圆粒与皱粒、白化病两个实例中,基因、蛋白质与性状三者之间的关系。

1.间接途径(1)途径:基因―→控制酶的合成―→控制细胞代谢―→控制生物体的性状。

提供事实:囊性纤维化的症状及其形成的原因:囊性纤维化:编码CFTR 蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基→CFTR 蛋白在第508位缺少苯丙氨酸→CFTR 蛋白结构与功能异常→支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量繁殖,最终使肺功能严重受损。

回顾镰状细胞贫血的症状及其形成的原因。

组织小组讨论:这两种疾病形成的原因有什么共同点?分析、概括:共同点是基因结构改变导致所指导合成的蛋白质的结构异常,直接影响生物体的性状。

并用流程图表述:2.直接途径(1)途径:基因―→控制蛋白质的结构―→控制生物体的性状。

高中生物第二章遗传的分子基础3.中心法则细胞分化和表观遗传学案苏教版

高中生物第二章遗传的分子基础3.中心法则细胞分化和表观遗传学案苏教版

第二课时 中心法则、细胞分化和表观遗传新课程标准 学业质量目标3。

1。

4 概述DNA 分子上的遗传信息通过RNA 指导蛋白质的合成,细胞分化的实质是基因选择性表达的结果,生物的性状主要通过蛋白质表现 3。

1.5 概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象合格 考试 1.通过实例分析,归纳基因表达产物与性状的关系。

(科学思维)2。

通过对实验结果的分析,理解细胞分化的实质.(科学思维)等级 考试1。

通过分类和比较,明确中心法则各生物过程的异同。

(科学思维)2.基于生物学事实和证据,构建基因控制性状的模型,理解基因与性状的关系。

(科学思维)3。

运用结构与功能观,理解表观遗传产生的原因.(生命观念)一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系 1。

中心法则的提出及发展 (1)提出者:克里克。

(2)中心法则内容:根据图示,完成下表:项目序号生理过程遗传信息传递过程最初提出①DNA复制DNA流向DNA②转录DNA流向RNA③翻译RNA流向蛋白质发展补充④RNA复制RNA流向RNA⑤逆转录RNA流向DNA2.基因表达产物与性状的关系(1)基因控制性状的两种途径:①基因酶的合成代谢过程生物性状。

②基因蛋白质的结构生物性状。

(2)基因与性状的关系:判一判:结合基因与性状的对应关系,判断下列说法的正误:①生物的大多数性状受核基因控制。

(√)②一个基因只能控制一种性状。

(×)提示:一个基因可以影响多个性状。

③有些性状是由多个基因决定的。

(√)④基因型相同的个体表型一定相同。

(×)提示:基因型相同的个体表型不一定相同,生物性状也受环境影响。

⑤表型相同的个体基因型不一定相同。

(√)在人体细胞中,是否能发生上述中心法则的5个过程?举例说明.提示:不能。

人体中的RNA 不能进行复制。

二、细胞分化的本质是基因的选择性表达1。

生物体多种性状的形成,都是以细胞分化为基础的.2。

基因选择性表达的实例:选一选:下列基因中能在所有细胞中都表达的基因有:①②⑤,只在某类细胞中特异性表达的基因有:③④.①核糖体蛋白基因②ATP合成酶基因③卵清蛋白基因④胰岛素基因⑤呼吸酶基因3。

4.2基因表达与性状的关系导学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

4.2基因表达与性状的关系导学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

2024年春季期高二(2023级)高中生物必修二第4章第2节基因表达与性状的关系导学案学习目标:1.通过实例分析,探究基因表达与性状的关系。

2.通过比较分析,理解在个体发育过程中,细胞发生分化的本质。

3.基于对生物遗传现象的分析和讨论,进一步理解基因、环境与性状的关系。

课前案预习新知一、基因表达产物与性状的关系1.基因控制性状的两种方式(1)基因通过控制来控制过程,进而控制生物体的性状。

例子:豌豆的圆粒和皱粒;白化病(2)基因通过控制直接控制生物体的性状。

例子:囊性纤维化答案:(1)酶的合成代谢(2)蛋白质的结构二、基因的选择性表达与细胞分化1.基因类型(1)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所必需的,如核糖体蛋白基因、。

(2)只在某类细胞中表达的基因:如卵清蛋白基因、胰岛素基因。

2.细胞分化的本质:。

答案:1.(1)基本生命活动,ATP合成酶基因。

(2)特异性2.基因的选择性表达。

三、表观遗传1.概念:生物体基因的保持不变,但发生可遗传变化的现象。

2.存在:表观遗传现象普遍存在于生物体的的整个生命活动过程中。

3.类型:、组蛋白甲基化和等。

答案:1.碱基序列,基因表达和表型2.生长、发育和衰老3. DNA甲基化、乙酰化四、基因、环境和性状的关系1.在大多数情况下,基因与性状并不是简单的的关系。

(1)一个性状可以受到的影响。

(2)一个基因也可以影响。

2. 对性状也有重要的影响。

3.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。

答案:1.一一对应(1)多个基因(2)多个性状。

2.环境3.基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境预习自测1.基因通过控制酶的合成直接控制生物体性状。

( )提示:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,间接的控制生物的性状。

2.生物体的一种性状有时受到多个基因的影响。

( )3.基因的选择性表达与基因表达的调控有关。

《基因表达与性状的关系》学案

《基因表达与性状的关系》学案

《基因表达与性状的关系》学案学习目标 1.举例说明基因控制生物体性状的两种方式。

2.描述基因选择性表达与细胞分化的关系。

3.阐述表观遗传现象。

学 习 过 程【自学环节】一、基因表达产物与性状的关系1.间接途径:实例:皱粒豌豆的形成、 白化病的患病原因2.直接途径:实例:囊性纤维化的病因、镰刀型细胞贫血症的病因二、基因的选择性表达与细胞分化1.生物体多种性状的形成,都是以__________为基础的。

2.表达的基因的类型(1)一类是在____________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________________、ATP 合成酶基因。

(2)另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因,如________________、胰岛素基因。

3.细胞分化的本质是____________________________________________________。

三、表观遗传及基因与性状的对应关系1.表观遗传(1)概念:(2)类型:表观遗传的类型有DNA 的______、________的甲基化和乙酰化等。

(3)表观遗传现象普遍存在于生物体的________________的整个生命活动过程中。

(4)实例:蜂王和工蜂。

2.基因与性状间的对应关系 (1)基因控制生物体的性状⎩⎪⎨⎪⎧ ① ――→控制一个性状② ――→控制多个性状(如基因间相互作用)③ ――→控制 一个性状(如人的身高)(2)生物体的性状还受________的影响。

(3)基因与基因、基因与基因表达产物、________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________。

【探究环节】典例1.(不定项)如图为人体内基因对性状的控制过程,据图分析,下列相关叙述正确的是( )A .基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中B .图中过程①需要RNA 聚合酶的催化,过程②不需要tRNA 的协助C .过程④⑤的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同D .过程①②③表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典例2.同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是A.二者所处的细胞周期不同B.二者合成的特定蛋白不同C.二者所含有的遗传信息不同D.二者核DNA的含量不同典例3.同一个体中,在所有细胞中都表达的一类基因,称为管家基因,只在某类细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因。

基因的选择性表达及表观遗传课件(共24张PPT)

基因的选择性表达及表观遗传课件(共24张PPT)
巴西红耳龟是一种典型的温度依赖型性别决定,温度26 ℃为雄性孵化 温度(male producing temperature,MPT),温度32 ℃为雌性孵化温 度(Female producing temperature,FPT)。在不同温度下DNA甲基化 程度不同,导致蛋白质的表达差异,从而影响性别决定。
Q3:Avy/a小鼠为什么会出 现性状差异?
Q4:DNA甲基化程度导致毛发颜色改变,这种毛发颜色变化可遗传给后代吗?
黄色的母亲仅仅 会生出黄色或浅 色毛发的后代
Avy/a
深色的母亲会生 出黄色、浅色或 者深色毛发的后 代,而且比例固 定
Avy/a
基因的选择性表达及表观遗传课件(共 24张PP T)
表观遗传
(DNA) 基因
转录
RNA
翻译 蛋白质 体现 生物性状
选择性表达
细胞分化
基因的选择性表达及表观遗传课件(共 24张PP T)
基因的选择性表达及表观遗传课件(共 24张PP T)
问题5:表观遗传修饰是如何产生的?
基因的选择性表达及表观遗传课件(共 24张PP T)
基因的选择性表达及表观遗传课件(共 24张PP T)
问题4:
表观遗传调控机制
? 细胞分化
基因的选择性表达及表观遗传课件(共 24张PP T)
基因的选择性表达及表观遗传课件(共 24张PP T) 基因的选择性表达及表观遗传课件(共 24张PP T)
组蛋白K4 位点甲基化
组蛋白K27 位点甲基化
DNA甲基化
基因的选择性表达及表观遗传课件(共 24张PP T)
基因的选择性表达及表观遗传课件(共 24张PP T)
表观遗传学的应用
美国药监局已经批准了两个抑制甲基转移酶DNMT1的药物作为抗癌药 用于临床。它们是5-阿扎胞苷(商品名:维达扎,Vidaza)和 2-氮杂-5’-脱氧胞苷(商品名:达珂,Dacogen)

4.2基因表达与性状的关系

4.2基因表达与性状的关系
细胞的分化的实质:基因的选择性表达
练习与应用 一、概念检测
1. 下列关于人体细胞基因选择性表达的叙述,错误的是?A
A.肝细胞和肌细胞表达的基因完全不同 B.不同组织的形成是基因选择性表达的结果 C.基因的选择性表达可能与转录、翻译有关 D.胰岛细胞有存在血红蛋白基因,但不能合成血红蛋白
基因什么时候表达? 都是受到调控的,这种
一、基因表达产物与性状的关系
请大家认真阅读课本P71内容,合作完成表格内容:
豌豆的
性状对比:
圆粒与皱粒 (淀粉在细胞中具有保留水分的作用)
基因对比
饱满,能有效保留水分
含有编码淀粉分支酶的基因
皱缩,失水
插入了一段外来DNA序列, 打乱了编码淀粉分支酶的基因。
一、基因表达产物与性状的关系
实例1:豌豆的圆粒与皱粒基因与性状之间的关系2生物性状还会受到环境等条件的影响
南橘
北枳
雷鸟 春夏季
雷鸟 秋季
表现型 = 基因型 + 环境
雷鸟 冬季
练习与应用 一、概念检测
1.蜂群中的蜂王和工蜂均由受精卵发育而来,但两者在形态、行为等方面存在差异,
这是一种表观遗传现象,其内在原因可能是基因重组。(✘) 2. 基因与性状之间是一一对应的关系。(✘)
二、基因的选择性表达与细胞分化
来自同一个受精卵的细胞为何形态、功能各异?
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、珠蛋白 卵清蛋白
细胞
基因、胰岛素基因
mRNA
输卵管细胞
+++
+
珠蛋白 mRNA
-

4-2 基因的表达与性状的关系 (教案)——高中生物学人教版(2019)必修二

4-2 基因的表达与性状的关系 (教案)——高中生物学人教版(2019)必修二

第四章基因的表达第2节基因表达和性状的关系(一)教学目标1、通过从基因表达的角度分析皱粒豌豆与圆粒豌豆、白化病和囊性纤维化,掌握基因通过基因表达产物来控制生物性状的两种方式。

2、通过对柳穿鱼花的形态结构与小鼠毛色的遗传的分析,了解表观遗传现象,理解表观遗传的主要特点。

(二)教学重难点1、教学重点(1)基因表达产物与性状的关系、基因与性状的关系。

(2)基因的选择性表达与细胞分化。

2、教学难点(1)基因表达产物与性状的关系、基因与性状的关系。

(2)表观遗传(三)教学过程一、创设情境、导入新课PPT展示水毛茛的图片,同一株水毛茛水上的叶片和水中的叶片。

叶片的形状差距巨大思考1、水毛茛裸露在空气中的叶,与浸在水中的叶的基因型是否相同?叶形不同的原因是什么?相同;水中的氧含量低于空气中的氧气量,环境影响了基因的表达。

2、基因,蛋白质和性状有怎样的关系?基因指导蛋白质的合成,基因控制生物的性状蛋白质是生命活动的主要承担者。

二、基因与表达产物的关系(一)1、实例1:圆粒豌豆和皱粒豌豆(1)圆粒豌豆:编码淀粉分支酶的基因正常,淀粉分支酶活性正常,淀粉分支酶促进淀粉的合成,这样,当豌豆成熟时,淀粉含量高的豌豆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地保留水分,十分饱满。

(2)皱粒豌豆:皱粒豌豆的DNA中插人了一段外来DNA序列,打乱了编码淀粉分支酶的基因,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。

当豌豆成熟时,淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩3、实例2:白化病(1)白化病患者体内缺乏黑色素,全身皮肤呈乳白或粉红色,毛发为白或淡黄色(图1)。

由于缺乏黑色素的保护,患者皮肤对光线高度敏感,日晒后易发生晒斑和各种光感性皮炎,并可发生基底细胞癌或鳞状细胞癌。

白化病的患病原因是患者体内的酪氨酸酶缺乏或功能减退,使得黑色素不能正常合成。

通过上述两个实例证明: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。

基因表达与性状的关系-高一生物(人教版2019必修2)

基因表达与性状的关系-高一生物(人教版2019必修2)

小结:基因选择性表达与细胞分化
同一个体的 不同细胞
基因
形态、结构、
功能不同
种类相同
细胞 分化
基础
生物体多种性状的形 成
基因的选 原因 与基因表
本质 择性表达
达的调控
导致
有关
基因什么时候表达 基因在哪种细胞表达 基因表达水平的高低
表达的类型
选择性表达的基因(奢侈基因)举例
卵清蛋白基因 胰岛素基因
所有细胞都表达的基因(管家基因)
基因与性状的关系
1. 有些性状是由单个基因控制的。 基因与性状不一定是一一对应的关系
2. 有些性状是由多个基因控制的。
人的身高是由多个基因决定的,其中每个基因对身高都
有一定的作用。

1. 有的基因可决定或影响多种性状。
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
胰岛素基因表达 -
红细胞
+++
-
+
-
胰岛细胞
+++
-
-
+
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。
讨论
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?
这一事实说明,细胞中并不是所有的基因都表达,基因的表达存在选择性。
2. 上述两个例子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?
两个例子展示的遗传现象都表现为基因的碱基序列保持不变,但部分碱基发生了甲基化 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。

高一生物必修二《遗传与进化》基因的表达(二)题型归纳解析

高一生物必修二《遗传与进化》基因的表达(二)题型归纳解析

高一生物必修二《遗传与进化》基因的表达(二)题型归纳解析1 如图为某真核生物 基因表达时出现的两种情况,下列相关叙述正确的是 A. 基因中磷酸基团数目是正常蛋白质氨基酸数目的倍B. 若异常编码合成了蛋白质,则该蛋白质氨基酸数目可能比正常蛋白质的少C. 若基因中碱基对发生改变,则一定不会产生正常蛋白D. 剪接体的组成成分均在细胞质中合成,对进行剪接发生在细胞核中【答案】B【解析】 真核细胞中,基因的编码区包括内含子和外显子,只有外显子能编码蛋白质,因此, 基因中磷酸基团数目是正常蛋白质氨基酸数目的 倍多,A错误;未剪接的片段可能会造成终止密码子的提前出现,导致蛋白质氨基酸数目比正常蛋白质的少,B 正确;基因中碱基变化导致 相应位置密码子改变,但由于密码子的简并性,产物蛋白中相应位置的氨基酸可能不变,C错误;剪接体的组成成分是 和蛋白质,其中 在细胞核中合成,蛋白质在细胞质中合成。

D错误。

故选:。

例题1X ()X 6mRNA X hnRNA A.X 6B.C.mRNA D.RNA RNA B 达标检测11某生物基因表达过程如图所示。

下列叙述与该图相符的是( )A. 在聚合酶作用下双螺旋解开B. 杂交区域中应与配对C. 翻译只能得到一条肽链D. 该过程发生在真核细胞中【答案】A【解析】A、分析题图可知,在聚合酶作用下双螺旋解开,并以其中的一条链为模板进行转录,A正确;B、中无碱基,而含有碱基,因此在杂交区域中应与配对,B错误;C、由题图可知,翻译可以得到多条肽链,C错误;D、由题图可知,该题图显示的肽链的合成过程是边转录边翻译,是原核细胞内的转录、翻译过程,真核细胞的转录和翻译过程由核膜分开,D错误。

故选:A。

1如图为基因表达过程的示意图,下列叙述正确的是( )A. 图中的基因转录时两条链可同时作为模板,提高转录效率B. 图发生在绿藻细胞中,图发生在蓝藻细胞中C. 图翻译的结果是得到了多条氨基酸序列相同的多肽链D. 图中②是核糖体,翻译过程②由右向左移动【答案】CRNA DNA DNA-RNA A T mRNA RNA DNA RNA T U DNA-RNA A U mRNA 例题21DNA 1212【解析】A.转录时两条链不能同时作为模板,A错误;B.图是原核生物基因的转录和翻译过程(也可发生在叶绿体、线粒体中),而绿藻是真核生物,图是真核细胞核基因的转录和翻译过程,而蓝藻是原核生物,B错误;D.图所示的翻译过程中②核糖体由左向右移动,D错误。

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例如,将小麦播种在有光的环境中幼苗为绿色,播种在黑暗环境中则为黄化苗,显然叶绿素基因的表达受到了光照的影响。
三、基因选择性表达的应用
基因选择性表达在农业生产及基因治疗方面。
有很多应用实例,主要是通过有目的地促进或抑制一些特定基因的选择性表达,获得符合人类愿望和要求的新产品或新个体,以及治疗人类的某些疾病。
一、并非所有的基因都要选择性表达
细胞中的基因很多,但并非所有的基因都要选择性表达,需要选择性表达的只是其中的一部分。
若根据有无选择性表达这一特点进行划分,可将生物体内的基因分为“管家”基因和“奢侈”基因2种。
管家基因是指所有细胞都需要表达的基因,无选择性表达特点,与细胞分化无关,其产物是维持细胞基本生命活动所必需的,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。
3+
浓度低时,铁调节蛋白质与铁应答元件结合干扰了核糖体与mRNA的结合和移动,从而抑制了翻译的起始。
又如,大肠杆菌的β-半乳糖苷酶基因只有在环境中存在乳糖时才表达,再如,某些基因的表达需要激素诱导。
4.基因在特定外界条件作用(温度、pH、光照、机械等)下表达
基因的表达除受环境物质影响之外,还受到外界环境条件的影响,这些环境条件包括温度、光照、pH、机械作用等。
铁调节蛋白
基因的选择性表达是如何被调控的,一直是现代分子生物学的研究重点和热点,也是众多科学家毕生探求的课题,因为要了解动、植物的生长发育规律、形态结构特征及生物学功能,就必须搞清楚基因表达调控的机制。下面就基因选择性表达的类型归类总结,参考《生物学通报》的文章《深度解读基因的选择性表达》。
3.基因在特定环境作用下表达
要在特定的环境诱导下才能够表达,否则就不表达。
例如,铁蛋白质基因必须在Fe3+浓度较高时才表达(如图)。
铁蛋白是细胞内储存多余Fe
3+ 的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe 3+
、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。Fe
奢侈基因是只在特定细胞中表达的基因,有选择性表达的特点,控制细胞分化,如胰岛素基因、血红蛋白基因等。
二、基因的选择性表达主要类型:
1.在不同的空间里表达
不同细胞表达的基因不尽相同,细胞分化正是细胞中表达的基因不完全一样所致。
2.基因在不同的时间里表达

基因的选择性表达还表现在时间上有早晚之分,有些基因在胎儿阶段就开始表达,有些基因在儿童阶段才表达,还有些在成人阶段才表达。另外还表现在某些基因只在某一段时间内表达。
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