资源简介

(共45张PPT)
课前背记
1.什么是基因的表达？它包括哪两个过程？
2.转录：场所、模板、产物、原料、酶、碱基配对方式？
3.翻译：场所、模板、产物、原料、碱基配对方式？
4.中心法则的内容？
课前提问
1.基因的表达是指基因控制合成 的过程，
该过程包括 和 两个阶段。
2.下图表示生物界的中心法则，回答下列问题：
（1）①②③④⑤⑥分别表示 过程。
（2）①②过程需要的酶分别是：
① 。
② 。
蛋白质
转录
翻译
DNA复制
转录
翻译
逆转录
RNA复制
翻译
解旋酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶
第2节 基因表达与性状的关系
同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，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？
空气中的叶
浸在水中中的叶
叶呈扁平状
叶呈丝状
2. 这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？
问题探讨
这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。
这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。
“基因是导演，蛋白质是演员，性状是演员的表演作品”，
请你整理总结基因、蛋白质和性状的关系？
基因
蛋白质
性状
指导合成
体现
控制
基因通过指导 的合成来控制生物体的 。
蛋白质
性状
2.基因还能通过控制 来直接控制生物体的性状。
1.基因通过控制 ，进而控制生物体的性状；
基因
酶
代谢
生物体性状
蛋白质的结构
生物体性状
蛋白质
间接作用
直接作用
归纳小结
基因表达产物与性状的关系
表达的基因分类
管家基因
所有细胞中都表达的基因，这类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，如核糖蛋白基因、ATP合成酶基因。
奢侈基因
只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清蛋白基因、胰岛素基因。
细胞的分化
归纳小结
基因的选择性表达与细胞分化
基因相同
表达的基因分类
管家基因
所有细胞中都表达的基因，这类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，如核糖蛋白基因、ATP合成酶基因。
奢侈基因
只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清蛋白基因、胰岛素基因。
细胞的分化
归纳小结
基因的选择性表达与细胞分化
基因相同
本质:基因的选择性表达
判断
1.每种tRNA只能识别和转运一种氨基酸
2.在转录过程中，DNA双螺旋解开需要解旋酶的参与，同时消耗能量。
3.在洋葱根尖细胞中，转录可发生在细胞核、线粒体、叶绿体中。
4.转录过程与翻译过程的碱基配对方式完全相同。
5.翻译过程中需要3种RNA的全部参与
6.RNA都是单链结构，不存在碱基对。
7.DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的。
8.一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子。
9.密码子是指基因上3个相邻的碱基
阅读课本71-72页
完成学习指导93-94
基因
酶的合成
代谢过程
性状
控制
控制
控制
一、基因表达产物与性状的关系
实例：
1.豌豆的粒型
（饱满与皱缩）
2.白化病。
基因
蛋白质的结构
性状
控制
直接控制
实例：
1.囊性纤维化病
2..……
找出下列三个实例中，哪个属于基因对性状的“直接控制”——
判断下列实例中体现的“基因表达产物与性状的关系”：
判断下列实例中体现的“基因表达产物与性状的关系”：
正常红细胞
镰状红细胞
镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，患者的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状。科学家经过研究发现，患者的红细胞之所以会发生变化，是因为其内的血红蛋白基因发生突变导致其合成的血红蛋白分子的肽链发生了氨基酸的替换。
酒精（乙醇）
乙醇脱氢酶
乙醛
乙醛脱氢酶
乙酸
（醋酸）
CO2、H2O等
乙醇脱氢酶
相关基因
乙醛脱氢酶
相关基因
乙醛增多
会扩张血管
喝酒上脸
（红孩儿）
酒精中毒体质（脸白）
酒仙
千杯不醉
判断下列实例中体现的“基因表达产物与性状的关系”：
正常人
①
②
③
④
二、基因的选择性表达与细胞分化
1.细胞中的基因包括哪两大类？
2.细胞分化的实质是什么？
3.基因的选择性表达与什么有关？
有人把细胞中的基因形象地分为两大类“管家基因”和“奢侈基因”。“管家基因”在所有细胞中表达，是维持细胞基本生命活动所必需的；而“奢侈基因”只在特定组织细胞中表达。下列属于“奢侈基因”表达产物的是( )
A. ATP水解酶 B. RNA聚合酶
C. 膜蛋白 D. DNA聚合酶
D
二、基因的选择性表达与细胞分化
预习检测
吸烟
酗酒
暴食
熬夜
不良生活习惯
这些不良习惯对下一代有影响吗？
阅读教材P73相关资料
4min
三、表观遗传
资料1信息梳理：
柳穿鱼花的形态结构
Lcyc基因的表达（转录和翻译）
植株A
植株B
直接 相关
基因
不
相
同
同
开花时 表达
不表达
（甲基化）
（甲基化）
DNA甲基化是指在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5号碳位共价键结合一个甲基基团
CA …… UCCCUAAGGAUAG CCAUCCCAGAUG
DNA甲基化后为什么不能表达？
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因（Lcyc基因）
非编码区
非编码区
编码区
不编码mRNA
不编码mRNA
(编码mRNA)
启动子
终止子
启动子：启动子是RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA 序列
终止子：给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列
RNA聚合酶
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因（Lcyc基因）
非编码区
非编码区
编码区
(编码mRNA)
启动子
终止子
启动子：启动子是RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA 序列
终止子：给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列
CA …… UCCCUAAGGAUAG CCAUCCCAGAUG
转录
mRNA
DNA甲基化后为什么不能表达？
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因（Lcyc基因）
非编码区
非编码区
编码区
(编码mRNA)
启动子
终止子
CA …… UCCCUAAGGAUAG CCAUCCCAGAUG
转录
mRNA
翻译
蛋白质
若DNA甲基化后又会怎样呢？
DNA甲基化后为什么不能表达？
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因（Lcyc基因）
非编码区
非编码区
编码区
启动子
终止子
CH3
CH3
DNA的启动子甲基化后的其中一种机制可能吸引其他蛋白质与之结合，这样RNA聚合酶便不能结合上去，该基因不能转录，则不能表达！
DNA甲基化后为什么不能表达？
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因（Lcyc基因）
启动子
终止子
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
启动子
终止子
CH3
CH3
1.这两种基因的碱基序列有没有改变？
没有
2.这两种基因都表达了吗？
甲基化的基因未表达
3.DNA甲基化可以遗传吗？
可以，柳穿鱼花的实验可以证明
植株A
植株B
F1
F2
P
植株A
植株B
×
与植株A相似
少部分B
绝大部分A
（自交）
DNA甲基化抑制了基因的表达，且可以遗传！
资料1信息梳理：
资料2信息梳理：
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。
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？
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因（Lcyc基因）
启动子
终止子
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
启动子
终止子
CH3
CH3
表观遗传：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。
你能用表观遗传观点解释基因选择性表达的原因吗？
未被甲基化的基因能够表达；
被甲基化的基因不能表达。
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。（教材P74，相关信息）
表观遗传的其它机制：
组蛋白甲基化后，会使DNA缠绕在组蛋白上更紧，这样DNA不能解开双链从而不能转录，基因不能表达！
通过非编码RNA抑制翻译过程。
非编码RNA：不编码蛋白质的RNA。(除tRNA和rRNA)
DNA
DNA
mRNA
非编码RNA
蛋白质
阻止翻译(抑制基因表达)
互补配对
表观遗传的其它机制：
研究表明：吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响，还有研究发现，吸烟可使男性精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。
环境
DNA甲基化
诱发
表观遗传与生活的联系：
有害物质（酒精、重金属）、
吸烟、生物钟紊乱、
营养条件、
温度变化。
表观遗传与生活的联系：
表观遗传与生活的联系：
吸烟
酗酒
暴食
熬夜
不良生活习惯
这些不良习惯对下一代有影响吗？
总之，请再明确：表观遗传能够使生物体在碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变！
P75思维训练
说明：环境可以通过诱发基因的甲基化，从而产生表观遗传现象；但环境也可能仅仅通过影响酶的活性（不诱发基因的甲基化），来影响生物体的性状，从而导致生物体发生不可遗传的变异。
2min阅读课本P74最后两段，两句话概况基因与性状的关系——
1.基因与性状之间并不是简单的一对一的关系。a、b
2.生物的性状是基因和环境共同作用的结果。
生物体性状
精确调控
基因
基因
表达产物
环境
错综复杂的网络
总结：
完成课后题
练习与应用——拓展应用
（1）
①基因和性状并不简单一一对应
②同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律
③某些植物可以进行无性生殖
④个别性状由细胞质基因控制
（2）实验的可重复性
①实验样本足够大重复次数足够多，实验才有说服力；
②任何实验结果的可靠性也需要经得起独立重复实验的考验。
剂量补偿：雌性体内的一条X染色体会随机失活。对于XBXO的个体：
①XB失活，则XO表达，表现黄色体毛；
②XO失活，则XB表达，表现黄色体毛。
练习与应用——拓展应用

展开更多......

收起↑