葉呈扁平狀葉呈絲狀思考：1.這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成一樣嗎？2、水毛茛兩種葉形態(tài)的差異，可能是由什么因素導(dǎo)致的？3、從以上可知，基因與性狀是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系嗎？都是由同一個(gè)受精卵細(xì)胞分裂、分化產(chǎn)生，遺傳物質(zhì)相同環(huán)境不同引起的基因與性狀不一定是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系生物的性狀還與環(huán)境因素有關(guān)

第四章第2節(jié)

基因與性狀的關(guān)系基因控制蛋白質(zhì)體現(xiàn)性狀蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者怎樣控制？一、基因控制性狀的方式思考：自然界的豌豆有皺粒豌豆和圓粒豌豆，那么圓粒豌豆和皺粒豌豆是怎么形成的？241實(shí)例一：皺粒豌豆圓粒豌豆的形成機(jī)制皺粒豌豆的形成機(jī)制3基因酶的合成控制生物性狀控制編碼淀粉分支酶基因合成淀粉分支酶合成淀粉淀粉含量升高，保留水分編碼淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打亂淀粉分支酶異常，活性降低淀粉合成受阻淀粉含量低的豌豆，失水皺縮控制代謝過(guò)程控制催化導(dǎo)致外來(lái)DNA插入思考：皺粒豌豆形成的根本原因和直接原因分別是什么？基因AmRNA酪氨酸酶酪氨酸中間產(chǎn)物黑色素轉(zhuǎn)錄翻譯合成黑色素的代謝途徑：思考：人的頭發(fā)是黑的與什么物質(zhì)有關(guān)？基因如何控制該物質(zhì)的合成？根據(jù)黑色素的合成途徑思考，白化病是如何形成的？一、基因控制性狀的方式實(shí)例二：白化病的形成思考：患白化病的根本原因:

。直接原因:

?？刂评野彼崦傅幕虍惓Ｈ鄙倮野彼崦刚摇盎颉闭摇暗鞍踪|(zhì)”思考：白化病的形成原因和老年人頭發(fā)變白的原因一樣嗎？不一樣頭發(fā)變白是因?yàn)榧?xì)胞衰老，導(dǎo)致絡(luò)氨酸酶活性下降，黑色素的含量減少思考：通過(guò)上述兩個(gè)實(shí)例，說(shuō)出基因是控制性狀的方式是？基因酶的合成控制生物的性狀間接控制代謝過(guò)程控制思考：基因還有其他控制生物性狀的方式嗎？一、基因控制性狀的方式實(shí)例三：囊性纖維病思考：1、囊性纖維病表現(xiàn)為怎樣的癥狀？正常氣管囊性纖維化氣管氣流大小患者支氣管中黏液增多，管腔受阻，細(xì)菌在肺部大量生長(zhǎng)繁殖，最終使肺功能嚴(yán)重受損。思考：為什么囊性纖維病患者的支氣管粘液會(huì)增多？ATPADP功能正常的CFTR蛋白H2O異常關(guān)閉的CFTR蛋白稀薄的黏液氯離子黏稠的分泌物不斷積累2、囊性纖維病患者粘液增多的原因：思考：CFTR蛋白的功能為什么會(huì)異常？編碼CFTR蛋白的基因缺失3個(gè)堿基編碼CFTR蛋白的基因第508位缺少苯丙氨酸CFTR蛋白片段CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常CFTR蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)Cl-的功能異常囊性纖維化支氣管黏液增多，管腔受阻，細(xì)菌在肺部大量繁殖3、囊性纖維化形成的機(jī)理思考：1、囊性纖維化的產(chǎn)生的根本原因和直接原因是什么？2、囊性纖維化的產(chǎn)生，體現(xiàn)了基因控制性狀的方式是？基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)控制生物的性狀直接控制拓展：囊性纖維化屬于常染色體隱性遺傳病思考：

鐮刀型細(xì)胞貧血癥——某人編碼血紅蛋白的基因中一個(gè)堿基變化，使得血紅蛋白結(jié)構(gòu)改變，紅細(xì)胞形態(tài)呈鐮刀狀，這種紅細(xì)胞易破裂，該個(gè)體患溶血性貧血，該病的產(chǎn)生體現(xiàn)了基因控制性狀的方式是？基因控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀小結(jié)：基因控制性狀的方式基因酶的合成控制生物的性狀間接控制代謝過(guò)程控制

（2）直接控制

基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)控制生物的性狀直接控制

（1）間接控制例如：豌豆的圓粒和皺粒、白化病等例如：囊性纖維病、鐮狀細(xì)胞貧血癥等思考：生物體的哪些性狀由基因間接作用控制？間接控制：如甲狀腺激素（氨基酸衍生物）、淀粉、色素易錯(cuò)提醒1.基因只能通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀()2.基因是通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制生物性狀的()3.皺粒種子的形成可以說(shuō)明基因可通過(guò)控制酶的活性間接控制生物性狀（）4、白發(fā)和白化病產(chǎn)生的原理相同（

）5、囊性纖維化是CFTR蛋白的基因替換了3個(gè)堿基后導(dǎo)致CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常產(chǎn)生的疾?。?/p>

）√××××練一練：1.下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^(guò)程，下列正確的是(

)

A.基因1和基因2一般不會(huì)出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個(gè)細(xì)胞中B.圖中①過(guò)程需要RNA聚合酶的催化，②過(guò)程不需要tRNA的協(xié)助C.④⑤過(guò)程的結(jié)果存在差異的根本原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同D.過(guò)程①②③表明基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物體的性狀D思考：細(xì)胞內(nèi)所有基因都表達(dá)嗎？二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化思考：1、生物體多種性狀形成的基礎(chǔ)是什么？2、同一生物體不同細(xì)胞遺傳物質(zhì)一樣嗎？3、為什么同一生物不同細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)功能卻各不相同？細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是什么？細(xì)胞分化同一生物體的不同細(xì)胞都是由受精卵分裂、分化形成，遺傳物質(zhì)相同二、細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)檢測(cè)的三種細(xì)胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰島素mRNA輸卵管細(xì)胞++++--紅細(xì)胞+++-+-胰島細(xì)胞+++--+思考：1、3種細(xì)胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測(cè)到其中一種基因的mRNA，這一事實(shí)說(shuō)明了什么？2、基因的表達(dá)可以分為幾種類型？細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是什么？在不同細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的基因不同基因的選擇性表達(dá)檢測(cè)的三種細(xì)胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因ATP合成酶基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰島素mRNAATP合成酶mRNA輸卵管細(xì)胞+++++--+紅細(xì)胞++++-+-+胰島細(xì)胞++++--++管家基因所有細(xì)胞中都表達(dá)的一類基因，這類基因指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的。奢侈基因在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，這類基因表達(dá)的產(chǎn)物賦予各種類型細(xì)胞特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與功能。1、表達(dá)的基因分類二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化思考：根據(jù)管家基因與奢侈基因的定義，對(duì)下列基因進(jìn)行歸類。①核糖體蛋白基因②ATP合成酶基因③血紅蛋白基因

④卵清蛋白基因⑤呼吸酶基因⑥胰島素基因

⑦抗體基因

⑧唾液淀粉酶基因?qū)儆诠芗一虻氖牵篲_____________屬于奢侈基因的是：______________③④⑥⑦⑧①②⑤基因的選擇性表達(dá)產(chǎn)生特定種類的蛋白質(zhì)細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能出現(xiàn)差異細(xì)胞分化實(shí)質(zhì)2、細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化思考：1、上皮細(xì)胞和肌肉細(xì)胞中都具有E基因和C基因轉(zhuǎn)錄mRNA和蛋白質(zhì)嗎？2、同一生物不同細(xì)胞中產(chǎn)生的mRNA和蛋白質(zhì)的種類相同嗎？為什么？由于基因的選擇性表達(dá)，同一生物不同產(chǎn)生的mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同管家基因表達(dá)的mRNA和蛋白質(zhì)在任何細(xì)胞中均相同，奢侈基因轉(zhuǎn)錄的mRNA和蛋白質(zhì)只在特定的細(xì)胞中有3、同一個(gè)體不同細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，tRNA、rRNA相同嗎？4、細(xì)胞分化會(huì)改變細(xì)胞的數(shù)目嗎？同一個(gè)體不同細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，tRNA、rRNA相同細(xì)胞分化不改變細(xì)胞的數(shù)目，但增加了細(xì)胞的種類5、細(xì)胞分化的標(biāo)志什么？細(xì)胞器水平分析：細(xì)胞器的種類、數(shù)目改變分子水平角度分析：合成某種細(xì)胞特有的mRNA和蛋白質(zhì)細(xì)胞水平角度分析：細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同（即細(xì)胞的種類不同）易錯(cuò)提醒1.細(xì)胞分化形成的細(xì)胞一般會(huì)保持分化后的狀態(tài)，不可逆轉(zhuǎn)()2.在一個(gè)細(xì)胞中所有的基因都一定表達(dá)()3.同一個(gè)體的不同組織細(xì)胞的形態(tài)、功能不同是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果()4.不同生物的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同是基因不同造成的()5、人的胰島B細(xì)胞中沒(méi)有血紅蛋白基因和血紅蛋白基因轉(zhuǎn)錄的mRNA（

）6、同一個(gè)人的紅細(xì)胞和胰島素細(xì)胞均含有胰島素基因的mRNA（

）√×√√××思考：細(xì)胞的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)（即遺傳信息的執(zhí)行情況不同），那么基因的選擇性表達(dá)與什么有關(guān)？基因的選擇性表達(dá)與基因表達(dá)調(diào)控有關(guān)基因什么時(shí)候表達(dá)？在哪種細(xì)胞中表達(dá)？以及表達(dá)水平的高低？思考：如何調(diào)控基因的表達(dá)？都是受到調(diào)控的，這種調(diào)控會(huì)直接影響性狀調(diào)控基因是否表達(dá)調(diào)控基因表達(dá)多少三、表觀遺傳下圖所示的兩株柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)與Lcyc基因的表達(dá)直接相關(guān)，兩株柳穿魚的Lcyc基因序列相同，只是植株A的Lcyc基因在開花時(shí)表達(dá)，而植株B的Lcyc基因不表達(dá)。植株A植株B實(shí)例一、柳穿魚的花思考：1、植株B花的形態(tài)結(jié)構(gòu)改變的原因是什么？2、DNA的甲基化指的是什么？植株B的Lcyc基因的部分堿基被高度甲基化，導(dǎo)致Lcyc基因不表達(dá)三、表觀遺傳DNA的甲基化：在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶作用下，DNA分子特定堿基序列中的胞嘧啶，被選擇性地添加了甲基，形成5-甲基胞嘧啶DNA甲基化圖形思考：為什么DNA高度甲基化后，基因就不能表達(dá)了？正常情況下基因的表達(dá)過(guò)程：--ATGCATGCAT……CGATCGTAGCCA……TCCCTAAGGATAGCCATCCCAGATG……CATGCATCCATGC-----TACGTACGTA……GCTAGCATCGGT……AGGGATTCCTATCGGTAGGGTCTAC……GTACGTAGGTACG---基因（Lcyc基因）非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)(編碼mRNA)啟動(dòng)子終止子CA……UCCCUAAGGAUAGCCAUCCCAGAUG

轉(zhuǎn)錄mRNA翻譯蛋白質(zhì)若DNA甲基化后又會(huì)怎樣呢？--ATGCATGCAT……CGATCGTAGCCA……TCCCTAAGGATAGCCATCCCAGATG……CATGCATCCATGC-----TACGTACGTA……GCTAGCATCGGT……AGGGATTCCTATCGGTAGGGTCTAC……GTACGTAGGTACG---基因（Lcyc基因）非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)啟動(dòng)子終止子CH3CH3RNA聚合酶DNA高度甲基化后基因的表達(dá)情況：思考：1、DNA高度甲基化后，基因不能表達(dá)的原因是什么？2、試用過(guò)程圖描述柳穿魚A、B形態(tài)結(jié)構(gòu)不同與DNA甲基化的關(guān)系？基因的啟動(dòng)子發(fā)生了甲基化，導(dǎo)致RNA聚合酶不能與啟動(dòng)子結(jié)合，抑制了基因的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而導(dǎo)致基因不能正常表達(dá)基因甲基化又叫基因沉默柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同與DNA甲基化的過(guò)程圖：植株ALcyc基因高度甲基化：植株BLcyc基因正常：DNA（Lcyc基因）mRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯生物性狀DNA（Lcyc基因）mRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄受到抑制翻譯從而受到影響

生物性狀思考：1、DNA甲基化后，DNA的堿基序列和生物的表型是否發(fā)生改變？2、DNA甲基化后的獲得的性狀可以遺傳嗎？DNA甲基化不改變DNA的堿基序列，但會(huì)改變生物的表型正常植株ALcyc基因高度甲基化植株B×（雜交）F1（自交）F2植株A相似PLcyc基因LLL甲L甲LL甲LL甲L或LL甲L甲柳穿魚雜交實(shí)驗(yàn)：思考：1、F1的花為什么與植株A相似？3/41/4F1植株同時(shí)含有來(lái)自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能夠表達(dá)，表現(xiàn)為顯性；植株B的Lcyc基因由于部分堿基甲基化，基因表達(dá)受到抑制，表現(xiàn)為隱性。因此，同時(shí)含有這兩個(gè)基因的F1的花與植株A相似2、F2中，為什么有些植株的花和植株B的相似？3、Lcyc基因的高度甲基化修飾能夠遺傳嗎？F1自交后，F(xiàn)2中有少部分植株含有兩個(gè)來(lái)自植株B的Lcyc基因，由于該基因的部分堿基被甲基化，表達(dá)均受到抑制，因此，這部分植株的花與植株B的相似Lcyc基因的高度甲基化修飾能夠遺傳思考：DNA甲基化后，基因一定百分百受到抑制嗎？資料：小鼠毛色受一對(duì)等位基因Avy和a控制：Avy是顯性基因，控制黃色體毛；a為隱性基因，控制黑色體毛思考：為什么F1的毛色介于黑與白之間？Avy基因因AVY基因前端有一段影響AVY基因表達(dá)的特殊的堿基序列被甲基化修飾，AVY基因表達(dá)受到不同程度的抑制三、表觀遺傳實(shí)例二、小鼠毛色的遺傳思考：Avy基因甲基化，是否改變基因的堿基序列？該基因的甲基化修飾能遺傳嗎？Avy基因甲基化不改變基因的堿基序列，該甲基化修飾能遺傳思考：1、上述兩個(gè)遺傳現(xiàn)象有什么共同點(diǎn)？2、什么是表觀遺傳？表觀遺傳有什么特點(diǎn)？柳穿魚花Lcyc基因和小鼠Avy基因的堿基序列沒(méi)有變化，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達(dá)，進(jìn)而對(duì)表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現(xiàn)同樣的表型。三、表觀遺傳生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象1、表觀遺傳的含義：2、表觀遺傳的特點(diǎn)：①可遺傳②DNA不變③普遍性（普遍存在于生物體的生長(zhǎng)、發(fā)育和衰老的整個(gè)生命活動(dòng)過(guò)程中）④受環(huán)境影響⑤可逆性（甲基化和去甲基化）與社會(huì)的聯(lián)系：

吸煙會(huì)使人的體細(xì)胞內(nèi)DNA的甲基化水平升高，對(duì)染色體上的組蛋白也會(huì)產(chǎn)生影響，還有研究發(fā)現(xiàn)，吸煙可使男性精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明顯升高；但是若這些不良習(xí)慣被消除，這些表觀遺傳的改變又會(huì)逐漸減弱甚至消失3、表觀遺傳的實(shí)例：（1）柳穿魚花形遺傳（2）某種小鼠毛色遺傳（3）同卵雙胞胎生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所具有的差異（4）蜂王和工蜂的差異思考：表觀遺傳遵循孟德爾定律嗎？表觀遺傳通過(guò)什么分裂遺傳給后代？因?yàn)榧谆强赡娴?，不穩(wěn)定，所以表觀遺傳不遵循孟德爾定律表觀遺傳可以通過(guò)有絲分裂和減數(shù)分裂傳遞被修飾的基因思考：除了DNA甲基化之外，基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制還有哪些？幻燈片32

蜂王漿可以降低DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(Dnmt3)基因的表達(dá)水平，從而降低DNA的甲基化程度，調(diào)控雌蜂幼蟲的分化。思考：蜂王漿在蜂王和工蜂發(fā)育中的作用是什么?DNA甲基化具有什么特點(diǎn)？DNA甲基化程度低DNA甲基化程度高DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(Dnmt3)蜂王與工蜂：甲基化時(shí)，可影響基因的表達(dá)；去甲基化時(shí)，可恢復(fù)基因的表達(dá)，說(shuō)明DNA甲基化具有可逆性拓展講解：基因表達(dá)調(diào)控（表觀遺傳）的機(jī)制1、組蛋白的甲基化和乙?；M蛋白甲基化抑制轉(zhuǎn)錄乙?；せ钷D(zhuǎn)錄乙酰化指在組蛋白尾部特定賴氨酸殘基上添加乙?；ㄓ梢阴＾D(zhuǎn)移酶催化）組蛋白帶正電荷，DNA帶負(fù)電荷DNADNAmRNA非編碼RNA蛋白質(zhì)阻止翻譯(抑制基因表達(dá))互補(bǔ)配對(duì)拓展講解：基因表達(dá)調(diào)控（表觀遺傳）的機(jī)制2、非編碼RNA的干擾思考：非編碼RNA調(diào)控基因的表達(dá)過(guò)程的原理是？非編碼RNA與mRNA結(jié)合形成雜交鏈，抑制了基因的翻譯過(guò)程小結(jié)：基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制①DNA甲基化修飾（主要抑制轉(zhuǎn)錄過(guò)程）②染色體組蛋白甲基化、乙?；龋ńM蛋白甲基化抑制轉(zhuǎn)錄，乙?；せ钷D(zhuǎn)錄）③非編碼RNA干擾（例如miRNA）（抑制翻譯過(guò)程）葉呈扁平狀葉呈絲狀思考：基因通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制生物的性狀，那么基因與性狀是一對(duì)一關(guān)系嗎？基因與性狀不是簡(jiǎn)單的一對(duì)一關(guān)系基因與性狀的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的？四、基因與性狀的關(guān)系一個(gè)多個(gè)①一因一效：一個(gè)基因控制

性狀。如：紅綠色盲、白化病等單基因遺傳病。②一因多效：一個(gè)基因控制

性狀。如：水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質(zhì)多個(gè)③多因一效：

個(gè)基因控制一個(gè)性狀。如：人的ABO血型是由多個(gè)基因決定大多數(shù)情況下，基因與性狀不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系正常培養(yǎng)溫度25℃下剛孵化的殘翅果蠅幼蟲31℃培養(yǎng)翅長(zhǎng)接近正常的果蠅殘翅果蠅25℃下培養(yǎng)它們產(chǎn)生的后代思考：基因型相同，生物的表型一定相同嗎？思考：上圖中說(shuō)明了基因與表型存在怎樣的關(guān)系？一般來(lái)說(shuō)，性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果基因、基因表達(dá)產(chǎn)物、環(huán)境的相互作用：基因與基因、基因與基因表達(dá)產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)蹤復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀?；蛐誀?.控制途徑（①酶的合成→代謝過(guò)程）

（②蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)）2.基因的選擇性表達(dá)（細(xì)胞分化）環(huán)境影響影響3.表觀遺傳（調(diào)控基因的表達(dá)）影響易錯(cuò)辨析1.表觀遺傳現(xiàn)象由于基因的堿基序列沒(méi)有改變，因此生物體的性狀也不會(huì)發(fā)生改變()2.吸煙會(huì)導(dǎo)致精子中DNA的甲基化水平升高，從而影響基因的表達(dá)()3.表觀遺傳現(xiàn)象比較少見，不能普遍存在于生物體整個(gè)生命活動(dòng)過(guò)程中()×√×4.基因與性狀是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系()5.生物體的一個(gè)性狀有時(shí)受到多個(gè)基因的影響()6.