4.2 基因表达与性状的关系（共17张ppt）生物人教版（2019）必修2.pptx

第四章基因的表达

4.2基因表达与性状的关系

学习目标

1.概述基因控制生物体性状的2.理解基因、蛋白质与性状关

两种方式系

3.概述基因选择性表达与细胞4.概述某些基因中碱基序列不

分化的关系变但表型改变的表观遗传现象

①豌豆粒形

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

(1)途径：

基因

(2)实例

基因表达产物与性状的关系

1.基因通过表达产物间接控制性状

生物体的性状

酶的合成

代谢过程

控制

控制

控制

症状。

、

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

(1)途径：

(2)实例

2.基因通过表达产物直接控制性状

蛋白质的结构

基因

控制

二、基因的选择性表达与细胞分化

1.基因类型

(1)在所有细胞中都能表达的基因(管家基因):

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)只在某类细胞中特异性表达的基因(奢侈基因):

如卵清蛋白基因、胰岛素基因

2.细胞分化的本质

基因的选择性表达。

3.细胞分化的结果

基因的选择性表达导致来自同一个体的体细胞中mRNA和蛋白质不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。

神经细胞

纤维原细胞

骨细胞

红细胞

平滑肌细胞

小肠上皮细胞

横纹肌细胞

脂肪细胞

三、表观遗传

1.定义：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，叫表观遗传。

2.存在时期：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.实例

(1)同卵双胞胎的微小差异

(2)蜂王与工蜂在形态、结构、生理和行为上的不同。

(2)组蛋白的甲基化或乙酰化修饰(不稳定):组蛋白是组成染色质的主要蛋白质，组

蛋白被修饰后，染色质形态发生变化，有利于基因表达(组蛋白乙酰化促进表达)或不利于基因表达(组蛋白甲基化可抑制表达),如图。

4.表观遗传的常见类型

(1)DNA甲基化修饰(稳定):通常是胞嘧啶发生甲基化修饰，甲基化通常是抑制基因表达，如图。

DNA

甲基化

组蛋白一

的影响。

(3)有些基因可影响多种性状。

(4)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表型可能不同；基因型不同，表型可能相同。

(1)基因通过控制蛋白质的合成来控

制遗传性状。

(2)生物体的一种性状可以受多个基因

多基因效应：多个基因控制同一性状

一个基因决定一种性状，但基因的表达受到多种因素的影响

·B基因多效性：同一个基因会影响C多种性状

D

—→F

了—→G3—→H

二者不是简单的线性关系

产物性状

→A

5.基因与性状的关系

蛋白质合成E

基因

性状

相对性状

6.DNA、基因、蛋白质、性状之间的关系

显性性状

隐性性状

相对性状的分离

蛋白质

基因型

翻译

转录

控制

RNA

基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响，基因和环境相互作用共同决定生物的表型。

基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间相互作用，形成错综复杂的网络，精细地调控着生物的性状。

7.基因与性状的关系

细胞分化的本质

表观遗传

环境

影响性状

控制

基因表达与性状的关系

代谢

接间

B.②过程只需要mRNA、氨基酸、核糖体、ATP即可完成

C.人的镰状细胞贫血体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状

D.人的白化病体现基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而直接控制生物性状

1.如图为基因的作用与性状的表现流程示意图。正确的选项是(c)

性状

2.(2022黑龙江齐齐哈尔期中)研究表明，柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。

A、B两株柳穿鱼体内Lcyc基因的碱基序列完全相同，但花的形态结构明显不同