42基因表达与性状的关系高中生物必修二(2019)课件20
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202很2/3/多22 因素的影响，体现了基因与性状之间关系的复杂性。
三、表观遗传
2022/3/22
一、基因表达产物与性状的关系
豌
编码淀粉分支酶的基因正常
豆
的
圆
淀粉分支酶正常合成
粒
和
蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高
皱
粒 淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显 得圆鼓鼓（性状：圆粒）
2022/3/22
DNA中插入了一段外来DNA序列， 打乱了编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶出现异常，活性大大降低
第4章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系
2022/3/22
问题探讨
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？ 这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。 2、这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。
表观遗传是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。
表观遗传现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。如同卵双胞胎 的微小差异、蜂王和工蜂在形态、结构、生理和 行为等方面的不同。
2022/3/22
四、基因与性状的关系
有的基因也可以 生物体有一些性 影响多个性状； 状是由多对（个）
检测的3种 细胞
卵清蛋白基因、 珠蛋白基因、胰 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA
岛素基因
输卵管细胞 + + +
+
-
-
红细胞
+++
-
+
-
胰岛细胞
+++
-
-
+
说明：“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子。
2022/3/22
思考·讨论
1、这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 3种基因转录的mRNA分别出现在3种细胞中，表明每种细胞
2022/3/22
批判性思维
你如何评价基因决定生物体的性状这一观点？
性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境） 相互作用的结果，并且环境能够通过对基因或染色体 上其他成分的修饰，调控基因的表达，进而影响性状。
2022/3/22
思维训练
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。
蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高
淀粉含量低的豌豆由于失水而显得 皱缩（性状：皱粒）
编码酪氨酸酶的基因正常 编码酪氨酸酶的基因异常
白
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸酶不能正常合成
化
病 酪氨酸正常转变为黑色素 酪氨酸不能正常转变为黑色素
表现正常
2022/3/22
不能合成黑色素而表现出白化症状
1、基因对性状的间接控制： 基因通过控制__酶__的__合__成__来控制__代__谢__过__程____，进而控制 _生__物__体__的__性__状___。如豌豆的圆粒和皱粒、白化病等。
2022/3/22
在不同类型的细胞中，表达的基因大致可以分为两类： 1、管家基因：在所有细胞中都表达的基因，指导合成的 蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的。如核糖体蛋 白基因、ATP合成酶基因； 2、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。
细胞分化的本质：基因的选择性表达。 基因的选择性表达与基因表达的调控有关。
2、基因对性状的直接控制： 基因通过控制_蛋__白__质__的__结__构__直接控制__生__物__体__的__性__状__。如 囊性纤维化等。
2022/3/22
囊性纤维化
编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基
第508位缺 少苯丙氨酸
CFTR蛋白空间结构发生变化，功能出现异常 患者支气管中黏液增多，管腔受阻
只合成3种蛋白质中的一种。因此，这3种细胞中合成的蛋白质 种类不完全相同，虽然有些蛋白质在所有的细胞中都合成，但 也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成。 2、3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛 素基因，但只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了 什么？
这一事实说明，细胞中并不是所有的基因都表达，基因的 表达存在选择性。
细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损
2022/3/22
二、基因的选择性表达与细胞分化
同一生物体中不同类 型的细胞，基因都是 相同的，而形态、结 构和功能却各不相同， 这是为什么呢?
成年人全身细胞总数约1012个。细胞种类有200多种。
2022/3/22
思考·讨论
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
2022/3/22
思考·讨论·柳穿鱼花的形态结
构和小鼠毛色的遗传
1、上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？ 柳穿鱼花的形态改变是因为Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化，小鼠毛色的改
变是因为AVY基因的前端有一段影响AVY基因表达的特殊的碱基序列被甲基化。发生在
基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。 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？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，表现为显性；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， 表现为隐性。因此，同时含有这两个基因的F1中，F1的花与植株A的相似。F1自交后， F2中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因的部分碱基被甲基化， 基因表达受到抑制，因此，这部分植株的花与植株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？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
基因控制的；
3
2
4
大多数生物性状是 由一对(个)基因控
基因与性状 1 的关ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 5
制的；
生物体的性状由基因决 定，也受环境影响；
生物的性状有的是细 胞核基因控制的，也 有细胞质基因控制的。
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。这种相互作用形成一个错综复杂的网络，精细的调控着生物 体的性状。
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202很2/3/多22 因素的影响，体现了基因与性状之间关系的复杂性。
三、表观遗传
2022/3/22
一、基因表达产物与性状的关系
豌
编码淀粉分支酶的基因正常
豆
的
圆
淀粉分支酶正常合成
粒
和
蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高
皱
粒 淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显 得圆鼓鼓（性状：圆粒）
2022/3/22
DNA中插入了一段外来DNA序列， 打乱了编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶出现异常，活性大大降低
第4章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系
2022/3/22
问题探讨
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？ 这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。 2、这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。
表观遗传是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。
表观遗传现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。如同卵双胞胎 的微小差异、蜂王和工蜂在形态、结构、生理和 行为等方面的不同。
2022/3/22
四、基因与性状的关系
有的基因也可以 生物体有一些性 影响多个性状； 状是由多对（个）
检测的3种 细胞
卵清蛋白基因、 珠蛋白基因、胰 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA
岛素基因
输卵管细胞 + + +
+
-
-
红细胞
+++
-
+
-
胰岛细胞
+++
-
-
+
说明：“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子。
2022/3/22
思考·讨论
1、这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 3种基因转录的mRNA分别出现在3种细胞中，表明每种细胞
2022/3/22
批判性思维
你如何评价基因决定生物体的性状这一观点？
性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境） 相互作用的结果，并且环境能够通过对基因或染色体 上其他成分的修饰，调控基因的表达，进而影响性状。
2022/3/22
思维训练
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。
蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高
淀粉含量低的豌豆由于失水而显得 皱缩（性状：皱粒）
编码酪氨酸酶的基因正常 编码酪氨酸酶的基因异常
白
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸酶不能正常合成
化
病 酪氨酸正常转变为黑色素 酪氨酸不能正常转变为黑色素
表现正常
2022/3/22
不能合成黑色素而表现出白化症状
1、基因对性状的间接控制： 基因通过控制__酶__的__合__成__来控制__代__谢__过__程____，进而控制 _生__物__体__的__性__状___。如豌豆的圆粒和皱粒、白化病等。
2022/3/22
在不同类型的细胞中，表达的基因大致可以分为两类： 1、管家基因：在所有细胞中都表达的基因，指导合成的 蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的。如核糖体蛋 白基因、ATP合成酶基因； 2、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。
细胞分化的本质：基因的选择性表达。 基因的选择性表达与基因表达的调控有关。
2、基因对性状的直接控制： 基因通过控制_蛋__白__质__的__结__构__直接控制__生__物__体__的__性__状__。如 囊性纤维化等。
2022/3/22
囊性纤维化
编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基
第508位缺 少苯丙氨酸
CFTR蛋白空间结构发生变化，功能出现异常 患者支气管中黏液增多，管腔受阻
只合成3种蛋白质中的一种。因此，这3种细胞中合成的蛋白质 种类不完全相同，虽然有些蛋白质在所有的细胞中都合成，但 也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成。 2、3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛 素基因，但只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了 什么？
这一事实说明，细胞中并不是所有的基因都表达，基因的 表达存在选择性。
细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损
2022/3/22
二、基因的选择性表达与细胞分化
同一生物体中不同类 型的细胞，基因都是 相同的，而形态、结 构和功能却各不相同， 这是为什么呢?
成年人全身细胞总数约1012个。细胞种类有200多种。
2022/3/22
思考·讨论
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
2022/3/22
思考·讨论·柳穿鱼花的形态结
构和小鼠毛色的遗传
1、上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？ 柳穿鱼花的形态改变是因为Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化，小鼠毛色的改
变是因为AVY基因的前端有一段影响AVY基因表达的特殊的碱基序列被甲基化。发生在
基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。 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？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，表现为显性；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， 表现为隐性。因此，同时含有这两个基因的F1中，F1的花与植株A的相似。F1自交后， F2中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因的部分碱基被甲基化， 基因表达受到抑制，因此，这部分植株的花与植株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？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
基因控制的；
3
2
4
大多数生物性状是 由一对(个)基因控
基因与性状 1 的关ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 5
制的；
生物体的性状由基因决 定，也受环境影响；
生物的性状有的是细 胞核基因控制的，也 有细胞质基因控制的。
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。这种相互作用形成一个错综复杂的网络，精细的调控着生物 体的性状。
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基因表达与性状的关系 高一生物课件(人教版2019必修2)
A.被甲基化的DNA片段中 遗传信息发生改变，从 而使生物的性状发生改变 B.蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否 甲基化有关
C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶 等对DNA部分区域的识别和结合 D.胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子 中都可以与鸟嘌呤配对
5.黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交，产生的 F1(Aa)不同个体出现不同体色。研究表明，不 同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因 上核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化(如 图)现象出现甲基化不影响基因DNA复制。有关
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。 细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都 是受到调控的。
细胞分化的实质是 基因选择性表达的 结果，表观遗传能 够使生物体在基因 的碱基列不变的情 况下，发生可遗传 的性状改变。
(1)一个性状受多个基因控制 人的身高、血压、智力、 长相、记忆力、性格、 自尊、对社会的态度等
4.在一个蜂群中，少数幼虫直取食蜂王浆而发育成蜂王而 大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNM3蛋白是 DNMT3基因表达的-种DNA甲基化转移酶，能使DNA其他区域 添加甲基基团(如下图所示)。敲除DNM3基因后蜜蜂幼虫将 发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙
A 述错误的是( )
的DNA序列，致编码淀
编码淀粉分支酶的基因
粉分支酶的基因异常
淀粉分支酶正常合成
合成为淀粉
淀粉含量高，有效保 水，豌豆显得圆鼓鼓
基因型 酶
代谢 过程
表现型
淀粉分支酶不 能正常合成
不能合成为淀粉
淀粉含量低的豌豆 因失水而显得皱缩
例二：白化病
控制酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸酶不能合成
C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶 等对DNA部分区域的识别和结合 D.胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子 中都可以与鸟嘌呤配对
5.黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交，产生的 F1(Aa)不同个体出现不同体色。研究表明，不 同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因 上核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化(如 图)现象出现甲基化不影响基因DNA复制。有关
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。 细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都 是受到调控的。
细胞分化的实质是 基因选择性表达的 结果，表观遗传能 够使生物体在基因 的碱基列不变的情 况下，发生可遗传 的性状改变。
(1)一个性状受多个基因控制 人的身高、血压、智力、 长相、记忆力、性格、 自尊、对社会的态度等
4.在一个蜂群中，少数幼虫直取食蜂王浆而发育成蜂王而 大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNM3蛋白是 DNMT3基因表达的-种DNA甲基化转移酶，能使DNA其他区域 添加甲基基团(如下图所示)。敲除DNM3基因后蜜蜂幼虫将 发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙
A 述错误的是( )
的DNA序列，致编码淀
编码淀粉分支酶的基因
粉分支酶的基因异常
淀粉分支酶正常合成
合成为淀粉
淀粉含量高，有效保 水，豌豆显得圆鼓鼓
基因型 酶
代谢 过程
表现型
淀粉分支酶不 能正常合成
不能合成为淀粉
淀粉含量低的豌豆 因失水而显得皱缩
例二：白化病
控制酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸酶不能合成
基因表达与生物性状的关系(第二课时)-高一生物备课精品课件(人教版2019必修2)
⊗ F2
F1
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
一、表观遗传
柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传
问题9: 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
抑制
基因的表达
影响 表型
一、表观遗传
合作探究一：请同学们自主阅读教材P73-74，小组合作思考讨论完成问题。
讨论1：资料中，柳穿鱼和小 鼠性状改变的原因是什么？
讨论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？
讨论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？
可遗传性、可逆性、DNA不变
实战训练
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
资料2：小鼠毛色的遗传
未甲基化修饰
甲基化修饰
Avy基因 a基因
-基因表达抑制
Avy基因 a基因
- - 基因表达抑制
Avy基因 a基因
基因表达抑制
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。
一、表观遗传
柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传
问题8: 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？
4.2 基因表达与性状的关系 人教版(2019)高中生物必修二课件(共32张PPT)
二、基因选择性表达与细胞分化（教材72页）
1. 这三种细胞合成的蛋白质种类不完全相同 虽有些蛋白质在所有细胞中均合成，但也有一些特定蛋白质只在特定 细胞中合成
2. 细胞中并不是所有基因都表达，基因表达存在选择性
1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别? 2.3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检 测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明 了什么? 3.推测这三种细胞是否能检测到相同的mRNA,如果能，会是什么基因的mRNA?
三、表观遗传
基因什么时候表达、在哪种细胞中表达以及表达水平的高低 都是受到调控的，这种调控会直接影响性状。
基因的表达水平直接影响生物的性状。
资料1. 柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不 同，其他方面基本相同。
柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因 的表达直接相关。
植株A和B体内Lcyc基因的序列 相同，只是植株A的Lcyc基因 在开花时表达，植株B的Lcyc 基因不表达。
次要的在线 粒体/叶绿体
细胞质遗传
生物的遗传
补充：细胞质基因
线__粒__体__和_叶__绿_体__中的基因称为细胞质基因。
功能：控制一些蛋白质的合成，线粒体DNA缺陷会引起遗传病。
特点： 1、DNA分子半自主性复制；
2、不符合孟德尔遗传定律
母系遗传：只能通过母亲遗传给后代，后代
表现与母本相同。
１
２
Avy为显—黄色体毛，a为隐—黑色体毛。
纯种黄色体毛的小鼠（AvyAvy）与纯种黑色 体毛的小鼠（aa）杂交，子一代小鼠的基因 型都是Avya，却表现出不同的毛色：介于黄 色和黑色之间的一系列过渡类型。
研究表明，在Avy基因的前端(或称 “上游”)有一段特殊的碱基序列决定着该 基因的表达水平，这段碱基序列具有多个 可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位 点没有甲基化时，Avy基因正常表达，小鼠 表现为黄色；当这些位点甲基化后，Avy基 因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲 基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑 制越明显，小鼠体毛的颜色就越深。
4.2 基因表达与性状的关系(第2课时)高一生物(人教版2019必修2)
总结2：
基因与基因、基因与基因产物、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而又繁而有序的网络， 精细地调控着生物体的性状。
基因
SzLwh
基因
表达 产物
环境
精确 调控
生物体 性状
基因与性状的对应关系
2.生物性状还会受到环境等条件的影响
如：后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用
叶呈扁平状
讨论： 1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗? 一样，因为都有同一个受精卵发育而来 2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的? 可能是由叶片所处环境因素引起的
叶呈丝状
基因与性状的对应关系
2.生物性状还会受到环境等条件的影响
如：后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用 水毛茛两种叶形的形成也与环境因素有关
31℃下培养
刚孵化的残翅 果蝇幼虫
实验说明
得到了一些翅长接 近正常的果蝇成虫
25℃下培养 它们产生的后代
一般来说，性状是基因和环境共同作用的结果
残翅果蝇
表型模拟：仅由环境变化引起的性状变化，不可遗传
提出假说 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
小结1：经典遗传、表观遗传、表型模拟
环境 表型模拟
影响
经典遗传
转录
DNA
mRNA
翻译
蛋白质 体现
性状
调控 影响
表观遗传
✓经典遗传：碱基序列改变，引起的性状变化可遗传； ✓表观遗传：碱基序列不变，引起的性状变化可遗传； ✓表型模拟：仅由环境变化引起的性状变化，不可遗传。
组蛋白的乙酰化（乙酰基CH3CO-）有利于DNA与组蛋白解离，核小 体结构松弛，从而激活基因的转录。
高中人教2019生物必修第二册课件42基因表达与性状的关系
镰状细胞贫血
编码血红蛋白的基 因发生改变
↓ 血红蛋白组成的红 细胞结构异常，功 能受损
二、基因的选择性表达与细胞分化
1．基因表达的调控直接影响性状 (1)表达时期：如柳穿鱼体内的Lcyc基因在_开__花___时表达。 (2)表达细胞：如柳穿鱼的Lcyc基因在花的细胞中表达。 (3)表达水平的高低：如Avy基因的甲基化程度越高，Avy基因的表达 受到的__抑__制__越明显。 2．表达的基因分类 (1) 所 有 细 胞 中 都 表 达 的 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。 (2)某类细胞中特异性表达的基因：即___基__因_的__选__择_性__表__达_____。 3．细胞分化的本质：__基__因_的__选__择_性__表__达__。 4．基因的选择性表达：与基因表达的_调__控__有关。
上述资料信息，请用流程图描述出纯种黄毛鼠和纯种黑毛鼠杂交，
子鼠毛色呈现介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型的机制？
名师提醒： (1)表观遗传机制可以使动物打破DNA序列变化缓慢的限制，使后代 能迅速获得上一代生物对环境因素作出反应而发生的变化。 (2)表观遗传机制对生物种群的生存和繁衍可能是有利的，也可能是 有害的。 (3)表观遗传并不是进化。在外因消失后，表观遗传现象会逐渐淡化 消失，DNA会回到原先的调控状态。 (4)表观遗传状况的改变是可逆的。如人的不良生活习惯(吸烟、吸毒 等)会改变有关基因的表观遗传状态，但一旦这些不良习惯被消除。 这些表观遗传的改变又会逐渐减弱甚至消失。
A.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状 B.基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状 C.一个基因可以控制多种性状 D.一种性状可以由多个基因控制
4.2 基因表达与性状的关系-人教版(2019)高中生物必修二课件(共20张PPT)【优秀课件】
基因通过控制酶的合成来控制 代谢过程进而控制生物体性状。
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版（2 019）高 中生物 必修二 课件( 共20张 PPT)【 优秀课 件】
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版（2 019）高 中生物 必修二 课件( 共20张 PPT)【 优秀课 件】
单个基因对性状的控制
1.豌豆的圆粒与皱粒 2.人的白化病
3.囊性纤维病
4.镰刀型贫血症
5.人的身高（多个基因控制的）
基因与性状的关系不都是简 单的线性关系。
一一对应
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版（2 019）高 中生物 必修二 课件( 共20张 PPT)【 优秀课 件】
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版（2 019）高 中生物 必修二 课件( 共20张 PPT)【 优秀课 件】
镰刀型细胞贫血症
控制血红蛋白形成的基因中一个碱基变化
血红蛋白的结构发生变化
红细胞呈镰刀状
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版（2 019）高 中生物 必修二 课件( 共20张 PPT)【 优秀课 件】
容易破裂，患溶血性贫血
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版（2 019）高 中生物 必修二 课件( 共20张 PPT)【 优秀课 件】
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版（2 019）高 中生物 必修二 课件( 共20张 PPT)【 优秀课 件】
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版（2 019）高 中生物 必修二 课件( 共20张 PPT)【 优秀课 件】
1.豌豆的圆粒与皱粒 2.人的白化病 以上实例说明基因是如何控制性状的？
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版（2 019）高 中生物 必修二 课件( 共20张 PPT)【 优秀课 件】
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单个基因对性状的控制
1.豌豆的圆粒与皱粒 2.人的白化病
3.囊性纤维病
4.镰刀型贫血症
5.人的身高（多个基因控制的）
基因与性状的关系不都是简 单的线性关系。
一一对应
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4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版（2 019）高 中生物 必修二 课件( 共20张 PPT)【 优秀课 件】
镰刀型细胞贫血症
控制血红蛋白形成的基因中一个碱基变化
血红蛋白的结构发生变化
红细胞呈镰刀状
4 . 2 基 因 表 达与性 状的关 系-人教 版（2 019）高 中生物 必修二 课件( 共20张 PPT)【 优秀课 件】
容易破裂，患溶血性贫血
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1.豌豆的圆粒与皱粒 2.人的白化病 以上实例说明基因是如何控制性状的？
4-2 基因表达与性状的关系 课件-高中生物人教版(2019)必修二
②白化病：人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。 酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变为 黑色素。如果一个人由于基因异常而缺少酪氨酸酶，那么这个人 就不能合成黑色素，从而表现出白化症状。
一. 基因表达产物与性状的关系
③苯丙酮尿症：苯丙酮尿症是一种严重的常染色体隐性遗传性氨基酸代谢病，因患者尿中 排泄大量的苯丙酮酸而得名。本病的病因是位于12号染色体上的苯丙氨酸羟化酶基因发 生突变，导致苯丙氨酸羟化酶活性降低或丧失。苯丙氨酸不能转变为酪氨酸，而转变为苯 丙酮酸和苯乳酸并在体内累积，导致血液和尿液中苯丙氨酸及其衍生物排出增多。同时多 巴胺、5-羟色胺、γ－氨基丁酸等重要神经递质缺乏，引起神经系统的功能损害。
化水平升高，对染色体上的组蛋白也会 产生影响。不仅如此，还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化 水平明显升高。
五. 基因与性状的关系
1、综上所述，基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及 表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生 物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
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？ 答案：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，表现 为显性；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，表现为隐性。因 此，同时含有这两个基因的F1中，F1的花与植株A的相似。F1自交后，F2中有少部分植株含 有两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因的部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，因 此，这部分植株的花与植株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？
生物人教版(2019)必修2 4.2基因表达与性状的关系(共30张ppt)
皱粒豌豆
一、基因表达产物与性状的关系
合作探究一：请同学们自主阅读教材P71-72，小组合作思考讨论完成问题。
1.分析两个人两种疾病（白化病、囊性纤维化）的发病机理 ？ 2.用文字和箭头总结基因、酶（表达产物）与性状之间的关系。
弟弟
哥哥
一、基因表达产物与性状的关系
【例2】白化病
编码酪氨酸酶的基因异常
生物性状
直接作用
生物性状
所有的基因都表达吗？
二、基因的选择性表达与细胞分化
警方证据材料：在两犯罪嫌疑人的皮肤细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛 细胞这三种细胞中的DNA和mRNA检测结果中，办案人员发现了一些问题。 结果如下表所示：
检测的三种细 波形蛋白基因、珠蛋
胞
白基因、胰岛素基因
皮肤细胞
+++
波形蛋白 mRNA
CFTR蛋白转运_氯__离__子__的 功能异常
蛋白质 结构
蛋白质 功能
编码CFTR蛋白的基因
支气管黏液增多，管腔受阻， 细菌在肺部大量繁殖，肺功能
性状表现
结论二：
严重受损
基因还能通过控制_蛋__白__质___的__结__构__来_直__接__控制生物体的性状
小结
基因
蛋白质
酶 结构蛋白
间接作用
细胞代谢
含有A的基因序列中没有-CH3，通过查阅资料发现甲基化会抑制DNA的转录过程。即A-CH3a基因型中A不表达，所
以导致即使是Aa仍患病。
三、表观遗传 资料2 柳穿鱼花的形态结构遗传
Lcyc基因正常 Lcyc基因在 开花时表达
植株A
两株柳穿鱼体 内Lcyc基因的 序列相同
调控基因是否表达 调控基因表达多少
基因表达与性状的关系 高一下学期生物人教版(2019)必修2
实例2：我国科学家研究发现水稻中的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作用。
资料3：DNA甲基化、组蛋白的化学修饰是由相应的酶催化完成的，而这些酶也由相应 的基因编码。
DNA甲基转移酶
材料2
小鼠毛色的遗传
黄色体毛
黑色体毛
Avy Avy
aa
Avya
介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型
在Avy基因的前端一 段特殊的碱基序列，有 多个可发生DNA甲基化 修饰的位点，当这些位 点没有甲基化时，Avy基 因正常表达，小鼠表现 为黄色。当这些位点甲 基化后，Avy基因的表达 就受到抑制。
调控
DNA甲基化
基因表达
组蛋白甲基化ຫໍສະໝຸດ 组蛋白乙酰化表型改变资料3：将多只基因型为Avya的雄鼠与基因型为aa的雌鼠杂交，孕期分别 饲喂正常食物和富含甲基的食物，与饲喂正常食物相比，在孕期饲喂富 含甲基的食物所产生的子代（Avya）中黑鼠数量较多，进一步检测发现 子代Avy基因前端特殊序列甲基化程度较高。
第四章 第2节
知识回顾
基因表达
DNA
转录
翻译
RNA
蛋白质 体现
性状
（基因）
基因相同，性状是否相同呢？
材料1
柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，
其他方面基本相同。
两侧对称型
F2
问题1：柳穿鱼花的形态结构 这一性状能否遗传？
F1
植株A
与植株A相似
绝大部分与 植株A相似
问题2：柳穿鱼花的形态结构 的遗传现象能否用孟德尔的经 典遗传理论加以解释？如果可 以，请尝试绘制遗传图解。
Avy基因
资料3：DNA甲基化、组蛋白的化学修饰是由相应的酶催化完成的，而这些酶也由相应 的基因编码。
DNA甲基转移酶
材料2
小鼠毛色的遗传
黄色体毛
黑色体毛
Avy Avy
aa
Avya
介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型
在Avy基因的前端一 段特殊的碱基序列，有 多个可发生DNA甲基化 修饰的位点，当这些位 点没有甲基化时，Avy基 因正常表达，小鼠表现 为黄色。当这些位点甲 基化后，Avy基因的表达 就受到抑制。
调控
DNA甲基化
基因表达
组蛋白甲基化ຫໍສະໝຸດ 组蛋白乙酰化表型改变资料3：将多只基因型为Avya的雄鼠与基因型为aa的雌鼠杂交，孕期分别 饲喂正常食物和富含甲基的食物，与饲喂正常食物相比，在孕期饲喂富 含甲基的食物所产生的子代（Avya）中黑鼠数量较多，进一步检测发现 子代Avy基因前端特殊序列甲基化程度较高。
第四章 第2节
知识回顾
基因表达
DNA
转录
翻译
RNA
蛋白质 体现
性状
（基因）
基因相同，性状是否相同呢？
材料1
柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，
其他方面基本相同。
两侧对称型
F2
问题1：柳穿鱼花的形态结构 这一性状能否遗传？
F1
植株A
与植株A相似
绝大部分与 植株A相似
问题2：柳穿鱼花的形态结构 的遗传现象能否用孟德尔的经 典遗传理论加以解释？如果可 以，请尝试绘制遗传图解。
Avy基因
4.2 基因表达与性状的关系-人教版(2019)高中生物必修二课件(共26张PPT)【优秀课件】
残翅果蝇
翅长接近正常
基因与基因、基因表达产物、环境之间存在着复杂相互作用，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。
4.2 基因表达与性状的关系-人教版（2019） 高中生 物必修 二课件 (共26 张PPT) 【优秀 课件】
4.2 基因表达与性状的关系-人教版（2019） 高中生 物必修 二课件 (共26 张PPT) 【优秀 课件】
4.2 基因表达与性状的关系-人教版（2019） 高中生 物必修 二课件 (共26 张PPT) 【优秀 课件】
4.2 基因表达与性状的关系-人教版（2019） 高中生 物必修 二课件 (共26 张PPT) 【优秀 课件】
基因与性状的关系
生物体的性状不完全由基因决定，还受环境影响。
残翅果蝇在不同温度下的生长状况： ①培养温度25℃（正常培养温度）：残翅果蝇 ②培养温度31℃：翅长接近正常的果蝇
人的白化病 ①性状对比 正常：皮肤颜色正常，毛发为黑色 患病：皮肤、毛发为淡白色 ②基因对比： 正常：含有编码酪氨酸酶的基因 患病：编码酪氨酸酶的基因异常
正常人
白化病患者
人的白化症状形成机制
编码酪氨酸酶的基因正常
基因
编码酪氨酸酶的基因被打乱
酪氨酸酶正常
酶
酪氨酸酶异常，无法正常合成
酶将酪氨酸转变为黑色素
➢ 课堂练习
1．个体的性状和细胞的分化都取决于基因的表达及其调控。判断下 列相关表述是否正确。
（1）基因与性状之间是一一对应的关系。（X）
（2）细胞分化产生不同类型的细胞，是因为不同类型的细胞内基因
的表达存在差异。（√）
4.2 基因表达与性状的关系-人教版（2019） 高中生 物必修 二课件 (共26 张PPT) 【优秀 课件】