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第2节 基因表达与性状的关系（第2课时）
能阐明表观遗传信息调控基因表达的机制。
能举例说明基因、性状与环境的关系。
1.上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？
2.分析资料1，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？
阅读课本73页思考讨论，并思考以下问题：
一、表观遗传
正常
植株A
Lcyc基因
高度甲基化
植株B
×
F1
F2
少部分
植株A相似
绝大部分
P
Lcyc基因

问题1: 柳穿鱼性状改变的原因是什么？
资料1：柳穿鱼花的遗传
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）：
问题2: 如何解释甲基化现象？
资料1：柳穿鱼花的遗传信息梳理
植株A
植株B
未甲基化修饰
甲基化修饰
基因表达
基因未表达
Lcyc基因
Lcyc基因
Lcyc基因
Lcyc基因
DNA甲基化抑制了基因的表达！
问题3: 分析资料1，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？
Lcyc基因
Lcyc基因
Lcyc基因
Lcyc基因
Lcyc基因
Lcyc基因
Lcyc基因
Lcyc基因
亲本
F1
配子
基因表达
基因未表达
F1
Lcyc基因
Lcyc基因

F2
Lcyc基因
Lcyc基因
F1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
黑色体毛
aa
黄色体毛
Avy
Avy
Avya
介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型
问题4: 为什么会出现上述现象？小鼠性状改变的原因是什么？
DNA甲基化抑制了基因的表达！
资料2：小鼠毛色的遗传
资料2：小鼠毛色的遗传
未甲基化修饰
Avy基因
a基因
甲基化修饰
Avy基因
a基因
基因表达抑制
-
基因表达抑制
--
基因表达抑制
---
Avy基因
a基因
甲基化程度越高，Avy基因表达受到抑制越明显，小鼠颜色越深。
问题5: 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？
碱基序列没有发生变化
部分碱基发生了甲基化修饰
基因的表达
表型
可遗传，并影响后代表现
抑制
影响
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。
定义
存在时期
类型
表观
遗传
象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。
特征
②非编码RNA干扰（例如miRNA）
①DNA甲基化修饰
③组蛋白甲基化、乙酰化等
可遗传性、可逆性、DNA不变
同卵双胞胎是一个精子与一个卵细胞结合产生一个受精卵后再一分为二形成的两个胚胎。他们基因组成相同，但是性状依然有差异，有时候甚至差异很大。
【实例1】
二、基因与性状的关系
蜂王
工蜂
持续获得蜂王浆
不能持续获得蜂王浆
同由受精卵发育而来的蜂王和工蜂在形态、结构、生理和行为等方面截然不同。表观遗传在其中发挥了重要作用。
【实例2】
关系
1
2
3
一个基因 一种性状
控制
基因的特异性
如红绿色盲、白化病等单基因遗传病
多个基因 一种性状
控制
多基因效应
如:人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用。
一个基因 多种性状
控制
基因的多效性
如研究发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控，而且对水稻的生长、发育和产量都有重要的作用。
表型=基因型+环境
基因与性状并不是简单的一一对应的关系。
基因
结构蛋白
细胞结构
生物性状
酶或激素
细胞代谢
生物性状
直接
作用
间接
作用
细胞分化的本质就是基因的选择性表达。
表观遗传会在不改变DNA碱基序列的情况下产生可遗传变异。
基因和性状不是一一对应的，存在精细的调控。
基因表达与性状的关系
1.下列属于表观遗传现象的有( )
①果蝇的眼色基因所在的染色体区域，螺旋程度较高，出现红白相间的斑点复眼
②F1高茎豌豆自交，F2出现高茎豌豆和矮茎豌豆
③男子吸烟者精子中的DNA甲基化水平高，精子活力下降
④编码酪氨酸酶的基因异常，导致白化病
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④
C
2. 下列有关基因表达的叙述，错误的是（ ）
A. 环境可能会通过对基因的修饰，调控基因的表达
B. 基因的选择性表达与基因表达的调控有关
C. 染色体组蛋白发生甲基化会影响基因表达水平的高低
D. 表观遗传能使生物体发生可遗传的性状改变，DNA甲基化会使基因的
碱基序列发生改变
D
3. 基于对基因与生物体性状关系的理解，判断下列表述正确的是( )
A. 生物体的性状主要是由基因决定的
B. 每种性状都是由一个特定的基因决定的
C. 基因都是通过控制酶的合成来控制性状的
D. 基因的碱基序列相同，该基因决定的性状一定相同
C

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