基因与性状间的对应关系
基因表达与性状的关系ppt课件
二、基因的选择性表达与细胞分化
细胞分化实质 : 基因选择性表达
指导合成的蛋白质是维持细胞 生命活动所必需的。
基因
在所有细胞中都表达的基因
管家基因 核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因
在某类细胞中特异性表达的基因
奢侈基因
卵清蛋白基因、胰岛素基因、血红蛋白基因
二、基因的选择性表达与细胞分化
植株B
Lcyc基因 基因未表达
植株A
植株B
三、表观遗传
某种实验小鼠毛色受等位基因Avy和a的控制，Avy为显性，表现为黄色；a为隐性， 表现为黑色体毛。纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，子代小鼠基因型为Avya，却 表现出黄色和黑色之间的一系列过渡类型。
黄色体毛
黑色体毛
Avy Avy
aa
Avya
➢怎么利用表观遗传解释左图的情况？
实例3：囊性纤维化
稀薄的黏液
黏稠的分泌物 不断积累
ATP 氯离子
ADP
H2O
功能正常的CFTR蛋白
异常关闭的 CFTR蛋白
一、基因表达产物与性状的关系
实例4：镰刀型细胞贫血症
血红蛋白基因正常
血红蛋白基因异常
编码血红蛋白的基因中一个碱基变化
基因
血红蛋白结构发生变化
血红蛋白功能异常
红细胞形态呈镰刀状，易破裂 ，患溶血性贫血
+++
+
+
+
-
-
红细胞
+++
+
+
-
+
-
胰岛细胞
+++
4.2基因表达与性状的关系 课件(共20页ppt)
翻译水平的调控
4.miRNA是miRNA前体经过加工之后的一类非编码的具有调控功能的小RNA分 子(18～25个核苷酸)，它含有一段能够自我配对形成“茎环”结构的序列(如图 所示)。某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成，如图是某真核细
胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图。下列叙述错误的是( D )
如图所示。下列相关推测不合理的是( D )
A.染色质中的组蛋白乙酰化与去乙 酰化不属于可逆反应 B.HDAC复合物使组蛋白去乙酰化 伴随着对基因转录的抑制 C.激活因子、抑制因子可能改变了 组蛋白的空间结构 D.活性染色质更便于DNA聚合酶与 DNA的结合
转录水平的调控
2.大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、 lacA三个结构基因(编码参与乳糖代谢 的酶，其中酶a能够水解乳糖)，以及 操纵基因、启动子和调节基因，调节 基因表达的阻遏蛋白可调控结构基因 表达。培养基中无乳糖存在时，阻遏 蛋白和操纵基因结合，导致RNA聚合 酶不能与启动子结合；乳糖存在时， 乳糖与阻遏蛋白结合，改变其构象。
转录后水平的调控
3.如图是人体细胞内细胞核基因的表达过程示意图，前体mRNA在细胞核内剪切、
拼接后参与翻译过程。下列叙述正确的是( C )
A.基因的转录需要解旋酶和DNA聚合酶的催化 B.一个基因控制合成不同的多肽链与转录时的模板链不同有关 C.翻译过程需要成熟的mRNA、tRNA、氨基酸、能量和核糖体等 D.若该基因为呼吸酶基因，则图示过程可发生在任何成熟的细胞中
问题一：基因控制生物性状的方式有几种，举教材中实例说明 问题二：细胞中表达的基因分为哪两类？细胞分化的本质是什么？分化
后不同功能的细胞中核DNA、RNA、蛋白质是（相同or不同or不完全相 同）？
第二节 基因表达与性状的关系(共21张PPT)【22页】
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
直接控制
检测的3种细胞
卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因
卵清蛋白mRNA
珠蛋白mRNA
胰岛素mRNA
输卵管细胞
红细胞
胰岛细胞
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果：
+ + +
+ + +
+ + +
第二节 基因表达与性状的关系
问题探讨：
同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和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？2、这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？
例一：豌豆的圆粒与皱粒
一、基因表达产物与性状的关系：
编码淀粉分支酶的基因
DNA中插入了一段外来DNA序列
第二节 基因表达与性状的关系
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。
三、表观遗传
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。
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序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，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，Avy基因的表达受甲基化的抑制，甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制就越明显，小鼠体毛的颜色就越深。
4.2 基因表达与性状的关系
高中生物第四章基因的表达02102
4.2 基因表达与性状的关系
一、基因表达产物与性状的关系
1.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状
实例：豌豆粒形、白化症状
2.基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
实例：囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症
二、基因的选择性表达与细胞分化
细胞分化的本质是基因的选择性表达
三、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
四、基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在复杂的相互作用，形成错综复杂的网络，精细地调控着生物的性状
1。
【课件】高三生物一轮复习课件基因表达与性状的关系
的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A＋T数、合成蛋白质时
脱去的水分子数分别是( D )
A．m、
m/3－1
B．m、
m/3－2
C．2(m－n)、m/3－1
D．2(m—n)、m/3－2
14
【例13】人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，如图表示 在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是( A )
止密码子等)，所以实际上编码n个氨基酸，mRNA上所需的碱基数目大 于3n，基因上碱基数目大于6n，故一般题干中求氨基酸数有“最多” 、求碱基数有“至少”等字样。在回答有关问题时，也应加上“最多 ”或“至少”等字。
如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该 mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
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结论语句
(1)(必修2 P69)遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可 以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 (2)(必修2 P69)生命是物质、能量和信息的统一体。
(3)(必修2 P71)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；基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 (4)(必修2 P72)细胞分化的本质就是基因的选择性表达。 (5)(必修2 P74)在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一 对应的关系。 (6)(必修2 P77)一般来说，性状是基因和环境共同作用的结果。
25
6、（2020·全国高考真题）大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，
可形成小肽（短的肽链）。回答下列问题：
（1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他 种类的核酸分子参与，它们是__r_R_N_A_、__t_R_N_A____。
4.2基因对性状的控制(知识整理参考)
4.2基因对性状的控制
一、中心法则的提出及发展
1、提出人：克里克
2、内容及发展：
二、基因、蛋白质与性状的关系
1、基因对性状的控制方式
（1）方式一：间接途径
①内容：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；
②图解：基因→酶→细胞代谢→性状；
③举例：皱粒豌豆是由于淀粉分支酶基因异常；白化病是由于酪氨酸酶基因异常。
（2）方式二：直接途径
①内容：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状； ②图解：基因→蛋白质的结构→细胞结构→性状；
③举例：镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因发生碱基对替换；囊性纤维病是由于CFTR 蛋白的基因缺失了3个碱基。
2、基因与性状的关系
（1）基因与性状并非一一对应关系： （2）表现型=基因型+环境的共同作用；
（3）生物的性状是综合表现： 相互作用
基因与基因 基因与基因产物
基因与环境 一个基因可能控制多个性状 多个基因可能控制一个性状
三、细胞质遗传
1、位置：细胞质中的DNA。
（叶绿体、线粒体）
2、功能：能进行半自主自我复制，通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。
3、实例：线粒体DNA缺陷会引起遗传病。
4、传递特点：母系遗传（只能由母亲传递给后代），不符合孟德尔遗传定律。
考点11 基因表达与性状的关系(解析版)
考点11基因表达与性状的关系【核心考点重塑】一、基因对性状的控制：基因控制生物体性状是通过控制蛋白质的合成来实现的，有两条途径：1.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。
实例：淀粉分支酶基因异常→不能转录翻译出淀粉分支酶→淀粉含量低，蔗糖含量高→皱粒豌豆酪氨酸酶基因异常→不能转录翻译出酪氨酸酶→不能将酪氨酸转化为黑色素→白化病。
2.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。
实例：CFTR基因缺失3个碱基对→CFTR蛋白缺少一个氨基酸→CFTR蛋白结构异常→囊性纤维病血红蛋白基因异常→血红蛋白结构异常→血红蛋白功能异常→镰刀型细胞贫血症3.基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系。
一个基因可能影响多种性状，一种性状也可能由多个基因控制。
如身高由多个基因决定，也与后天营养、锻炼等有关。
4.表型是基因型和环境共同作用的结果。
如水毛茛的叶形，水中呈丝状，空气中呈片状。
二、基因的选择性表达与细胞分化1. 表达的基因分类（1）管家基因：在所有细胞中都表达的基因。
（如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因。
）（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、血红蛋白基因。
）2.细胞分化的“变”与“不变”（1）不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。
（2）改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。
三、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，叫作表观遗传。
2.特点：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。
3.类型：表观遗传的类型有DNA的_甲基化_，构成染色体的_组蛋白_的甲基化和乙酰化等。
4.理解表观遗传注意三个问题（1）表观遗传不遵循孟德尔遗传规律；（2）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；（3）表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。
基因表达与性状的关系(含表观遗传)-2023年高考生物一轮复习(新教材新高考)
课堂练习：
二、填空默写 3.有研究表明，吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色 体上的组蛋白也会产生影响。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。 4.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。 5.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。细胞分化的本质是基因选择性表 达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变 的情况下发生 可遗传的性状改变。
二.精题精练
解析：表观遗传是指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。这一现象出现的原因是DNA的甲基化，染 色体上的组蛋白发生甲基化、乙酰化等，A正确，B错误； 外界环境会引起细胞中DNA甲基化水平变化，从而引起表观遗传现象的 出现，C正确； DNA甲基化的修饰可以通过配子传递给后代，使后代出现同样的表型， D正确。
课堂练习： 一、易错辨析 8.表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，因此生物体的性状也不会发 生改变( × ) 9.吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达( √ ) 10.表观遗传现象比较少见，不能普遍存在于生物体整个生命活动过程中(×) 11.基因与性状是一一对应的关系( × )
H3 组蛋白修饰与染色质活性的关系
一.知识梳理 必备知识
3.表观遗传