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第四章 基因的表达
第2节基因表达与性状的关系
（第二课时）
重难点：
1.表观遗传（难点）
2.基因与性状的关系
基因的选择性表达如何实现？
基因什么时候表达
基因在哪种细胞中表达
基因表达水平的高低
基因的表达受到调控
这与基因表达的调控有关。
表观遗传就是一种非常重要的基因表达调控手段
一.表观遗传
资料1 柳穿鱼不同形态的花
Lcyc基因（碱基序列相同）
开花时，表达
高度甲基化
开花时，不表达
未甲基化
甲基化的基因片段
一.表观遗传
资料2 不同毛色的小鼠
Avy基因的上游（碱基序列相同）
未甲基化
表达
小鼠黄色
表达受到不同程度的抑制
不同程度的甲基化
小鼠出现黄色和黑色之间的一系列过渡色
Avy基因中这段序列的甲基化程度越高，Avy基因表达受到的抑制越_______,小鼠毛色越_____。
一.表观遗传
5`
3`
决定基因表达水平的序列
思考并讨论：
1.上述两个资料中，柳穿鱼和小鼠相关基因的碱基序列有没有改变？性状改变的原因是什么？
柳穿鱼和小鼠相关基因的碱基序列没有改变。但因为基因的部分碱基被甲基化，导致相关基因不表达或者表达受到抑制，进而影响性状。
2.分别解释资料1中F1与F2的表现型出现的原因，此现象说明了什么？
F1植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因；植株A的Lcyc基因能够表达；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。因此同时含有这两个基因的F1中，花与植株A相似；
F2中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因，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；
一.表观遗传
1.概念：
DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型！（P74）
生物体基因的碱基序列________，但__________和______发生__________的现象。
2.常见的调控机制：
DNA甲基化修饰
相关信息：
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达；
①通常是胞嘧啶发生甲基化修饰
②甲基化通常是抑制基因表达（通常是抑制转录）
5`
3`
3`
5`
C
G
G
C
5`
3`
3`
5`
C
G
G
C
CH3
CH3
胞嘧啶甲基化
保持不变
基因的表达
表型
可遗传变化
基因上游序列的胞嘧啶被甲基化后，导致相应的基因失活而不能转录；未被甲基化的基因仍可以控制合成相应的蛋白质。DNA的甲基化可调控基因的表达，调控简图如下，下列分析正确的是（ ）
A.甲基化直接抑制基因的翻译从而使基因无法控制合成相应的蛋白质
B.甲基化可能会影响DNA聚合酶与基因的结合
C.甲基化改变了DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例
D.人体肌细胞中与血红蛋白合成有关的基因可能被甲基化
D
即时巩固
3.特点：
①可遗传性，即性状的改变能遗传给后代
②不变性，即DNA碱基序列没有发生改变
③可逆性，如甲基化时，会抑制基因的表达；
去甲基化时，可恢复基因的表达
一.表观遗传
5.影响DNA的甲基化的外界因素
与社会的联系P74
启示：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。
4.发生时期：
普遍存在于个体生长、发育和衰老的整个生命过程中
二.基因与性状的关系
1.基因决定生物性状
同班同学在比身高
基因对身高有决定性作用
①多个基因决定一种性状
如：身高由多个基因决定，其中每个基因对身高都有作用
②一个基因决定多种性状
如：图中基因2
③一个基因一种性状
如：图中基因1
基因与性状并不是简单的一一对应的关系
橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相似，其实味不同。所以然者何？水土异也。
2.生物性状还会受到环境等条件的影响
如：后天加强营养和体育锻炼可以突破遗传身高
3.基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在复杂的相互作用，形成一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
二.基因与性状的关系
一般来说，性状是基因和环境共同作用的结果。
思维训练：
请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。
思考：1.这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
刚孵化的残翅果蝇幼虫
31℃培养
正常翅的果蝇
残翅果蝇
25℃下培养
它们产生的后代
解释：
果蝇翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因控制下合成的，酶的活性受温度、pH等条件的影响。
不属于
二.基因与性状的关系
2.该种情况属于表观遗传吗？
1.经典遗传、表观遗传、环境等对表型的影响
2.表观遗传：碱基序列不变，引起的性状变化可遗传
3.仅由环境变化引起的性状变化，不可遗传（表型模拟）
1.经典遗传：碱基序列改变，引起的性状变化可遗传
2.请用一个等式体现出表现型，基因型和环境三者之间的关系
表现型=基因型+环境
即时巩固
下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是（ ）
A.两个小鼠的毛色不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同
B.叶片长期黑暗处理会变成黄色,这种变化是由环境造成的
C.黄种人夫妇的子代都是黄种人,说明该性状是由遗传因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的
D
一.表观遗传
三.基因—蛋白质—性状的关系
基因的多样性
蛋白质的多样性
性状的多样性
决定
导致
根本原因
直接原因/物质基础
表现形式
小结
二.基因与性状的关系

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