基因的选择性表达(课堂PPT)
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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。
3
2 基因选择性表达的几种类型
2.1 基因在不同的空间 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。
4
2.2 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。如在成熟期，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、
基因的选择性表达
2017.04
1
• 基因的选择性表达是指在细胞分化中，基因在 特定的时间和空间条件下有选择表达的现象。
2
1 .并非所有的基因都要选择性表达（奢侈基因）
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）若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成
的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因 是 mRNA两端存在不翻译的序列 。
（4）若要改造铁蛋白分子，将图中色
氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、
UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，
可以通过改变DNA模板链上的一个 C→A
碱基来实现，即由
。
Baidu Nhomakorabea
12
5
• 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。
• 再如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。
9
（1）图中甘氨酸的密码子是 GGU，铁蛋白基因
中决定 的模板链碱基序列为
…CCACTGACC…
(…CCAGTCACC…。)10
（2）Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干 扰了 核糖体在mRNA上的结合与移动 ，从而抑制了 翻译的起始；Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合 Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白 mRNA能够翻译。这种调节机制既可以F避e3+免 对 细胞的毒性影响，又可以细减胞内物质和能量的浪费 11
8
• 2010 年高考江苏卷34题 • 铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋
白合成的调节与游离的Fe3+、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。 当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而 丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁 蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起 始密码后开始翻译（如下图所 示）。回答下列 问题：
• 程序性死亡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。
6
• 2.3同一时间，同一细胞中不同的基因表达的 程度不同（基因表达的量不同）
同一细胞膜上不同的载体数量不同。
7
2.4 基因在特定环境作用下表达 有些基因需要在特定的环境诱导下才能
够表达， 否则就不表达。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， 某些基因的表达需要激素诱导。 再如下面的铁蛋白质基因必须在Fe3+浓度较 高时才表达。
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2 基因选择性表达的几种类型
2.1 基因在不同的空间 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。
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2.2 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。如在成熟期，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、
基因的选择性表达
2017.04
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• 基因的选择性表达是指在细胞分化中，基因在 特定的时间和空间条件下有选择表达的现象。
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1 .并非所有的基因都要选择性表达（奢侈基因）
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）若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成
的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因 是 mRNA两端存在不翻译的序列 。
（4）若要改造铁蛋白分子，将图中色
氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、
UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，
可以通过改变DNA模板链上的一个 C→A
碱基来实现，即由
。
Baidu Nhomakorabea
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• 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。
• 再如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。
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（1）图中甘氨酸的密码子是 GGU，铁蛋白基因
中决定 的模板链碱基序列为
…CCACTGACC…
(…CCAGTCACC…。)10
（2）Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干 扰了 核糖体在mRNA上的结合与移动 ，从而抑制了 翻译的起始；Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合 Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白 mRNA能够翻译。这种调节机制既可以F避e3+免 对 细胞的毒性影响，又可以细减胞内物质和能量的浪费 11
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• 2010 年高考江苏卷34题 • 铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋
白合成的调节与游离的Fe3+、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。 当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而 丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁 蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起 始密码后开始翻译（如下图所 示）。回答下列 问题：
• 程序性死亡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。
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• 2.3同一时间，同一细胞中不同的基因表达的 程度不同（基因表达的量不同）
同一细胞膜上不同的载体数量不同。
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2.4 基因在特定环境作用下表达 有些基因需要在特定的环境诱导下才能
够表达， 否则就不表达。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， 某些基因的表达需要激素诱导。 再如下面的铁蛋白质基因必须在Fe3+浓度较 高时才表达。