基因与生物性状的关系-高一下学期生物人教版（2019）必修2.pptx

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1、 学习目标学习目标 核心素养核心素养1.举例说明基因控制性状的两种方式。（重点、难点）2.概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。（难点）1.通过中心法则的学习了解遗传信息的传递规律。2通过中心法则模式图的学习培养建模学习的能力。3.通过分析吸烟会使人体细胞和精子细胞中DNA甲基化水平升高，认识到吸烟有害健康。一、基因、蛋白质与性状的关系一、基因、蛋白质与性状的关系 是控制生物是控制生物性状性状的基本单位，的基本单位，生物的生物的性状性状由由 来体现的，来体现的，基因基因蛋白质蛋白质想一想想一想 白化病白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官黑是一种较常见的皮肤及其附属器官黑色素

2、缺乏所引起的疾病。色素缺乏所引起的疾病。这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕光等行为黑色素，表现出怕光等行为 。控制酪氨酸酶形成的控制酪氨酸酶形成的基因基因异常异常控制酪氨酸酶形成的控制酪氨酸酶形成的基因基因正常正常酪氨酸酶酪氨酸酶不能正常合成不能正常合成酪氨酸酶酪氨酸酶正常合成正常合成酪氨酸酪氨酸不能正常转化为黑色素不能正常转化为黑色素酪氨酸酪氨酸能正常转化为黑色素能正常转化为黑色素缺乏黑色素而表现为缺乏黑色素而表现为白化病白化病表现正常表现正常 由这个实例大家可以总结出什由这个实例大家可以总结出什么结论？么结论？结论：结论：基因通过控

3、制基因通过控制酶酶的合成来的合成来控制代谢的过程，进而控制生物控制代谢的过程，进而控制生物体的体的性状性状间接控制间接控制编码血红蛋白的编码血红蛋白的 基因基因中一个碱基变化中一个碱基变化血红血红蛋白的结构蛋白的结构发生变化发生变化红细胞成镰刀型红细胞成镰刀型容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 英国财政部2006年11月30日在一份声明中告知媒体，英国财政大臣布朗次子弗雷泽(四个月大)近日被确诊患有囊性纤维变性。这是一种威胁生命的遗传病。囊性纤维病囊性纤维病控制合成控制合成CFTRCFTR蛋白的蛋白的基因缺失了基因缺失了3 3个碱基个碱基结构蛋白结构蛋

4、白(CFTR(CFTR蛋白蛋白)结构异常，导致结构异常，导致CFTRCFTR蛋白质功能异常蛋白质功能异常患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染，肺功能严重受损黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染，肺功能严重受损 由这二个实例大家又可以总结由这二个实例大家又可以总结出什么共同点？出什么共同点？结论：基因还能通过控制结论：基因还能通过控制蛋白质蛋白质的结构的结构而直接控制生物体的而直接控制生物体的性状性状直接控制直接控制基因和性状的关系都是简单的线性关系吗？基因和性状的关系都是简单的线性关系吗？不是！不是！问题探讨问题探讨一对基因控制一对性状（一对基因控制一对性状（一

5、因一效一因一效）一对基因影响多对性状（一对基因影响多对性状（一因多效一因多效）多对基因共同控制一种性状（多对基因共同控制一种性状（多因一效多因一效）基因与性状并不都是简单的线性关系基因与性状并不都是简单的线性关系身高的遗传身高的遗传 身高是身高是多基因性状多基因性状，身高的遗传基础一般身高的遗传基础一般认为包括认为包括三对基因：三对基因：AABBCCAABBCC思考：身高与后天的思考：身高与后天的营养和锻炼有关吗？营养和锻炼有关吗？基因控制生物性状的影响因素(1)一个基因能决定一种性状，但有的性状受多对基因的控制(如人的身高)。(2)基因控制性状还受到环境的影响，生物性状是基因型和环境条件共同

6、作用的结果。(3)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，精细地调控着生物体的性状。二、基因的选择性表达与细胞分化 同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，而形态、结构和功能却各不相同，这是为什么呢?思考讨论检测的3种细胞是否含有三种基因卵清蛋白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2 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？细胞中并不是所有的基因都表达，即基因的选择性表达。三、表观遗传 思考讨论资料1

7、柳穿鱼是一种园林花卉。如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。花的形态与Lcyc基因的表达相关。A,B两种植株，体内的Lcyc基因的序列相同植株A：Lcyc基因在开花时表达植株B：Lcyc基因不表达研究表明，植株研究表明，植株B的的Lcyc基因不基因不表达的原因是它被高度甲基化。表达的原因是它被高度甲基化。植株A植株B正常开花时表达高度甲基化开花时不表达F1（自交）F2Lcyc基因植株ALcyc基因植株B少部分植株的花与植株B相似F1植株的花与植株A相似绝大部分植株的花与植株A相似三、表观遗传 P73资料2 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

8、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。AvyAvyaaAvya研究表明，在Avy基因前端有一段特殊碱基序列具有多个可发生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；这段碱基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体色体毛的颜色就越深。发生在基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受抑制 F1植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因；植

9、株A的Lcyc基因能够表达，表现为显性；植株B的Lcyc基因由于部分碱基被甲基化,基因表达受到抑制，表现为隐性；因此同时含有这两个基因的F1中，花与植株A相似；F1自交后，F2中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因的部分碱基被甲基化，表达均受到抑制，因此，这部分植株的花与植株B的相似；讨论1.上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？2.资料1中，F1的花为什么与植株A的相似？在F2中为什么有些植株的花与植株B的相似？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？资料1和资料2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甲基化修饰可以可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。基因的碱基序列保持不变，性状发生改变，这表明基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系，基因的表达受到很多因素的影响，体现了基因与性状之间关系的复杂性。讨论