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(共42张PPT)
第2节 基因对性状的控制
第四章 基因的表达
基因
性状
？
生物的性状主要是由___________体现的
蛋白质
生物的性状主要是由_______控制的
基因
生物的性状是基因通过控制蛋白质的合成来实现的。
开动脑筋
生物的一切遗传性状都是受基因控制的
DNA分子（基因）的脱氧核苷酸的排列顺序
信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序
多肽链中氨基酸的排列顺序
蛋白质的结构和功能的特异性
生物体表现出各种遗传性状
？
基因如何通过控制蛋白质的合成来控制生物性状
一、基因表达产物与性状的关系
实例一、豌豆的圆粒和皱粒
DNA中插入了一段外来DNA序列
打乱了编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶不能正常合成
蔗糖不能合成淀粉
淀粉含量低，豌豆由
于失水而显得皱缩
编码淀粉分支酶
的基因正常
淀粉分支酶正常合成
蔗糖能合成淀粉
淀粉含量高，有效保留
水分，豌豆显得饱满
基因
酶
代谢过程
实例一、豌豆的圆粒和皱粒
基因
酶
代谢过程
性状
白化病
白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官黑色素缺乏所引起的疾病。
这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕光等行为
实例二、人类的白化病
控制酪氨酸酶形成的基因异常
酪氨酸酶不能正常合成
酪氨酸不能转化成黑色素
缺乏黑色素表现为白化病
控制酪氨酸酶形成的基因正常
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸能转化成黑色素
表现正常
基因
酶
代谢过程
性状
实例二、人类的白化病
以上实例说明基因是如何控制性状的？
1.豌豆的圆粒和皱粒
2.人的白化症
基因通过控制 ，
来控制 ，
进而控制 。
酶的合成
代谢的过程
生物体的性状
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
例如：豌豆的粒形
人的白化病
一、基因表达产物与性状的关系
实例三：囊性纤维病
囊性纤维病是北美白种人中常见的一种遗传病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。
实例三：囊性纤维病
CFTR基因缺失了三个碱基(碱基缺失)
CFTR蛋白缺少一个丙苯氨酸，蛋白结构异常，导致功能异常。
患者支气管内黏液增多，官腔受阻，细菌大量繁殖，肺功能严重受损。
实例三：囊性纤维病
实例四：镰刀型细胞贫血症
正常红细胞（圆饼状）
镰刀型红细胞（镰刀状）
从基因的角度来解释镰刀型细胞贫血症
编码血红蛋白基因的碱基对发生替换
血红蛋白中氨基酸发生替换，蛋白结构异常
红细胞成镰刀型
容易破裂，患溶血性贫血
基因通过控制 ，
直接控制 。
以上实例说明基因是如何控制性状的？
蛋白质的结构
生物体的性状
3.囊性纤维病
4.镰刀型贫血症
2.直接控制
基因还能通过控制蛋白质的______而_____ 控制生物体的_______
结构
直接
性状
例如：囊性纤维病
镰刀型贫血症
一、基因表达产物与性状的关系
基因
蛋白质的结构
生物性状
酶的合成
代谢过程
生物性状
蛋白质
直接控制
间接控制
小结
(1)图中反映了基因控制生物体性状的哪种途径
(2)牵牛花的颜色只受一对基因控制吗
(3)牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关，这说明了什么？
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。
不是。牵牛花的颜色主要由花青素决定，而花青素的合成是由多对基因共同控制的。
说明环境因素也会影响生物体的性状
二、基因的选择性表达与细胞分化
二、基因的选择性表达与细胞分化
科学家研究发现，细胞中的基因有些表达，有些不表达。在不同类型的细胞中，表达的基因大致可以分为两类:
基因什么时候表达？
在哪种细胞中表达？
以及表达水平的高低？
如何调控？
都是受到调控的，这种调控会直接影响性状
三、基因表达的调控
①上述资料中，柳穿鱼状改变的原因是什么
原因:Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化
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。
研究表明，在Avy基因的前端（或称上游）有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，这段碱基序列具有多个可_________________的位点，当这些位点___________时， Avy基因_________，小鼠表现为黄色；当这些位点_______后， Avy基因的表达就_________；
这段序列的甲基化程度越高， Avy基因的表达受到的抑制越_____，小鼠体毛的颜色就越____；
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？
表观遗传
生物体基因的碱基序列________，但________和_____发生__________的现象；
保持不变
基因表达
表型
可遗传变化
（1）DNA序列不变；
（2）可遗传给后代；
（3）受环境影响；
（1）DNA甲基化修饰；
（2）染色体上蛋白质的修饰
DNA甲基化修饰；
染色体上蛋白质的修饰
基因组成相同的同卵双胞胎的微小差异；
蜂王和工蜂形态、结构、生理和行为等方面截然不同。
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。
（3）一个性状可以受到多个基因的影响。
四、基因与性状的关系
（1）一个基因可以影响一个性状 。
（2）一个基因也可以影响多个性状 。
四、基因与性状的关系
一对基因控制一对性状（一因一效）
一对基因影响多对性状（一因多效）
多对基因共同控制一种性状（多因一效）
基因与性状并不都是简单的线性关系
五、基因型与表现型的关系
在自然界中不仅存在单基因对性 状控制，而且还存在多基因对性状的 控制，环境对性状也有影响。
　　同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，叶形有什么区别？
　　水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些
　
这两种不同形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？
　
基因组成是一样的。因为它们都是由同一个受精卵经过有丝分裂产生的。
表现型=
基因型 + 外界环境
为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现出明显不同？
因为这两种叶所处的环境不同。
可见：基因型相同，表现型也不一定相同。
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，精细地调控这生物体的性状。
补充：生物多样性的原因
DNA的多样性
蛋白质的多样性
生物性状的多样性
决定
导致
根本原因
直接原因
1、下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述，其中不正确的是( )
A、一个性状受一个基因的控制
B、蛋白质的结构可以直接影响性状
C、蛋白质的合成受基因的控制
D、蛋白质的功能之一是可以体现性状
A
课堂练习
2、在同一草场，牛和羊虽吃同样的草料，但牛肉和羊肉的味道却不同，其根本原因是（　　）
A、牛羊肉中所含物质成分不同
B、牛羊的染色体数目不同
C、不同的DNA控制合成不同的蛋白质
D、牛和羊的祖先不同
C
3．白化病患者的毛发呈白色，皮肤呈淡红色。
其患病的根本原因是 ( ) A．皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素
B．皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸 C．皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸酶
D．皮肤和毛发等全身细胞中的基因不正常
4．囊性纤维病发病的直接原因是 （ ） A．CFTR蛋白结构异常 B．氯离子转运受阻 C．CFTR基因缺陷 D．细菌的繁殖
D
C

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