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,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？,第二节 基因表达与性状的关系问题探讨： 同一株水毛茛，,例一：豌豆的圆粒与皱粒,如何从基因控制性状的角度解释这一对相对性状的形成？,思考,一、基因表达产物与性状的关系：,例一：豌豆的圆粒与皱粒 如何从基因控制性状的角度解释这,编码淀粉分支酶,的基因,指导 合成,DNA,中插入了一段外来,DNA,序列,促使,合成,淀粉,引起,编码淀粉分支酶的,基因异常,淀粉分支酶不能正常合成,淀粉含量,_,不能合成淀粉,_,酶,淀粉含量,_,高,基因型,酶,代谢,过程,表现型,升,淀粉分支,低,一、基因表达产物与性状的关系：,编码淀粉分支酶指导 合成DNA中插入了一段外来DNA序列促,一、基因表达产物与性状的关系：,例二：白化病,症状：皮肤及其附属器官缺乏黑色素，表现出怕光等行为。,一、基因表达产物与性状的关系：例二：白化病症状：皮肤及其附属,基因,通过控制,_,的合成来控制,_,，进而控制生物体的性状。,控制酪氨酸酶的,基因异常,酪氨酸不能正常转化为,_,_,不能正常合成,缺乏黑色素，表现,_,结论,1,：,酶,代谢过程,间接控制,酪氨酸,酶,黑色素,白化病,基因型,酶,代谢,过程,表现型,一、基因表达产物与性状的关系：,例二：白化病,基因通过控制_的合成来控制_，进而,一、基因表达产物与性状的关系：,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。,例一：豌豆的圆粒与皱粒,例二：白化病,间接控制,一、基因表达产物与性状的关系：基因通过控制酶的合成来控制代谢,CFTR,（跨膜）基因缺失了,3,个碱基,CFTR,蛋白结构,_,，导致功能,_,患者支气管内黏液增多,黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染,基因型,蛋白质结构,表现型,异常,异常,基因还能通过控制蛋白质的,_,而,_,控制生物体的,_,性状,结构,直接,直接控制,结论,2,：,一、基因表达产物与性状的关系：,例三：囊性纤维病的发病机理,CFTR（跨膜）基因缺失了3个碱基CFTR蛋白结构_,一、基因表达产物与性状的关系：,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,一、基因表达产物与性状的关系：例三：囊性纤维病的发病机理基因,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：,+ +,+,+ +,+,+ +,+,+,+,+,二、基因的选择性表达与细胞分化：,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m,基因大致可以分为两类：,二、基因的选择性表达与细胞分化：,一类是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须的,（管家基因）,另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因,（奢侈基因）,基因大致可以分为两类：二、基因的选择性表达与细胞分化：一类是,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？,在特定的细胞中，基因的表达选择性，进而产生特异性的表达产物。,细胞分化的本质就是基因的,_,选择性表达,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？细胞分化的本质就,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？,一、基因表达产物与性状的关系：,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的性状。,缺乏黑色素，表现_,另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因（奢侈基因）,二、基因的选择性表达与细胞分化：,人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等,例一：豌豆的圆粒与皱粒,1、这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？,细胞分化的本质就是基因的_,另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因（奢侈基因）,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而又繁而有序的网络，精细地调控着生物体的性状,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。,二、基因的选择性表达与细胞分化：,症状：皮肤及其附属器官缺乏黑色素，表现出怕光等行为。,第二节 基因表达与性状的关系,第二节 基因表达与性状的关系,（1）翅的发育需要经过酶催化的反应,二、基因的选择性表达与细胞分化：,资料,1,：柳穿鱼的花,植株,A,植株,B,第二节 基因表达与性状的关系,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,Lcyc,基因,正常,植株,A,开花时表达,Lcyc,基因,高度,甲基化,植株,B,开花时不表达,F,1,（自交）,F,2,绝大部分植株的花与植株,A,相似,少部分植株的花与植株,B,相似,第二节 基因表达与性状的关系,Lcyc基因正常植株A开花时表达Lcyc基因高度植株B开花时,某种实验小鼠的毛色受一对等位基因,A,vy,和,a,的控制，,A,vy,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,A,vy,a,，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，,A,vy,基因的表达受甲基化的抑制，甲基化程度越高，,A,vy,基因的表达受到的抑制就越明显，小鼠体毛的颜色就越深。,第二节 基因表达与性状的关系,资料,2,：实验小鼠的毛色,某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，A,1,、上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？,基因的表达受到抑制,2,、资料,1,中，,F,1,的花为什么与植株,A,的相似？在,F,2,中为什么有些植株的花与植株,B,的相似？,F,1,的碱基序列并没有变化，但,DNA,的甲基化修饰可以遗,传给后代,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？,第二节 基因表达与性状的关系,1、上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？第二节 基,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。,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,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。,三、表观遗传,基因通过其表达产物蛋白质来控制性状，细胞内的基因,说明什么问题？,生物的性状除了受,_,决定外，,_,也对生物的性状有一定的影响。,雄蛙和雌蛙的性染色体分别是,XY,和,XX,。如果让它们的蝌蚪在,20,温度下发育时，雌雄比例大约为,1,：,1,。如果让这些蝌蚪在,30,温度下发育时，不管它们的性染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。,遗传物质,环境条件,四、基因与性状的关系：,说明什么问题？ 生物的性状除了受_决定外，,多基因控制某性状：,人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等,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而又繁而有序的网络，精细地调控着生物体的性状,四、基因与性状的关系：,多基因控制某性状： 人的身高、血压、智力、长相、记忆力,长翅果蝇,幼虫,长翅果蝇,25,35-37,残,翅果蝇,请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释：,（,1,）翅的发育需要经过酶催化的反应,（,2,）酶是在基因指导下合成的,（,3,）酶的活性受温度、,pH,等条件影响。,四、基因与性状的关系：,长翅果蝇长翅果蝇2535-37残翅果蝇请针对出现残翅果,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的性状。,四、基因与性状的关系：,基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着,
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