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第4章 基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系（第2课时）
学习目标与任务
（1）阐述表观遗传现象。
（2）举例说明基因与性状之间的复杂关系，认同生物学中因果关系的复杂性。
（3）针对复杂情境，提出假说，并尝试多角度、多因素地分析。
基因什么时候表达？
在哪种细胞中表达？
表达水平高低？
调控
阅读教材p73
思考. 讨论
阅读、思考
思考
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？
资料1（节选）
1.上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？
植株B的花形与植株A的花形不同，是因为植株B的Lcyc基因被高度甲基化，使得Lcyc基因不表达。
实验鼠子一代毛色有差异，是因为子一代小鼠所含有的Avy基因“上游”一段特殊碱基序列甲基化修饰程度不同，使得Avy基因表达所受到的抑制程度不同。
资料2（节选）
DNA的碱基序列没有发生变化，但部分碱基发生了甲基化修饰。
教材p74
图4-10 DNA甲基化示意图
胞嘧啶
5-甲基胞嘧啶
资料1（节选）
尝试在右图中绘制示意图，从Avy基因表达情况的角度，解释Avya鼠毛色的差异。
资料2（节选）
F1 Avya
思考、绘制
尝试在右图中绘制示意图，从Avy基因表达情况的角度，解释Avya鼠毛色的差异。
资料2（节选）
F1 Avya
思考、绘制
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？
×
F1
配子
由Lcyc基因甲基化与非甲基化所形成的“杂合子”中，Lcyc基因在开花时表达。
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？

F1
进一步说明，F1中含有甲基化的Lcyc基因，Lcyc基因的甲基化可遗传，并影响植株的性状。
F2
思考
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
思考、归纳、概括
碱基序列没有变化
部分碱基发生了甲基化修饰
基因的表达
表型
可遗传，并影响后代表型
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，叫作表观遗传（epigenetic inheritance）。
三.表观遗传
1.定义
2.类型
DNA的甲基化修饰
染色体上蛋白质的修饰
（如组成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰）
3.存在时期
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。
4.实例
（1）同卵双胞胎具有微小差异
（2）
蜂王 工蜂
(3) 吸烟使男性精子活力下降
你认同“个体一辈子不管有多少诸如抽烟、喝酒、暴食、熬夜等不健康的生活习惯，只要不改变DNA的碱基序列，就只是自己身体受影响，而不会影响后代”这样的观点吗？
表观遗传
1.概念: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。
2.特点
(1)可遗传:基因表达和表型可以遗传给后代。
(2)不变性:基因的碱基序列不发生改变。
(3)可逆性:DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即被修饰的DNA可发生去甲基化。
3.存在时期: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。
4.机制:DNA甲基化;构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰。如DNA甲基化通过影响遗传信息的转录来抑制基因表达。
5.实例
(1)柳穿鱼花形的遗传与表观遗传有关。
(2)某种小鼠毛色的遗传与表观遗传有关。
(3)基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关。
(4)一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,它们在形态、结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关。
特别提醒
表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。
四.基因与性状间的对应关系
1. 一种性状可由一个基因控制吗？请举例说明。
2. 一种性状一定由一个基因控制吗？请举例说明。
3. 一个基因一定只控制一种性状吗？
4. 生物体的性状完全由基因控制吗？请举例说明。
思考、举例说明
不是。如现实情况下，子女身高与父母身高的数据关系，并未体现出一对等位基因控制的相对性状的遗传特点。
人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有作用。
1. 一种性状可由一个基因控制吗？请举例说明。
有可能。如豌豆茎的高度（高茎/矮茎）、种子的形状（圆滑/皱缩）、子叶的颜色（黄色/绿色）等性状，可看作由一个基因控制。
2. 一种性状一定由一个基因控制吗？请举例说明。
3. 一个基因一定只控制一种性状吗？
水稻Ghd7基因编码的蛋白质对水稻的生长、发育和产量都有重要作用。
一个基因可能影响多个性状。
4. 生物体的性状完全由基因控制吗？请举例说明。
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。
教材p75
阅读、思考、提出假说
提示：翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、pH等条件的影响。
生物体的性状不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要影响。
基因与性状的关系是简单的一一对应关系吗？
表型
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，精细地调控着生物体的性状。
基因与性状关系的归纳
1.在大多数情况下,基因与性状的关系不是简单的一一对应的关系。
(1)一个基因控制一个性状。
(2)一个基因影响多个性状。
(3)多个基因控制一个性状,如人的身高是由多个基因决定的。
2.生物体的性状不完全是由基因决定的,环境也会影响生物体的性状。
3.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,精细地调控着生物体的性状。
知识小结
第1课时
第2课时
下课
Thanks!
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