
2.基因的選擇性表達(dá)與基因表達(dá)的調(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?
都是受到調(diào)控的,這種調(diào)控會(huì)直接影響性狀
1.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
2.基因還能通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀
絕大部分植株的花與植株A相似
少部分植株的花與植株B相似
思考與討論:資料1 柳穿魚是一種園林花卉。下圖所示的兩株柳穿魚,除了花的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同,其他方面基本相同。
科學(xué)家將這兩個(gè)植株作為親本進(jìn)行雜交,F(xiàn)1的花與植株A的相似,F(xiàn)1自交的F2中絕大部分植株的花與植株A的相似,少部分植株的花與植株B的相似。
柳穿魚花的形態(tài)與Lcyc基因的表達(dá)有關(guān)。上圖所示的兩株柳穿魚,它們體內(nèi)Lcyc基因的序列相同,只是植株A的Lcyc基因在開(kāi)花時(shí)表達(dá),植株B的Lcyc基因開(kāi)花時(shí)不表達(dá),研究表明植株B的Lcyc基因不表達(dá)的原因是它被高度甲基化( Lcyc基因有多個(gè)堿基連接甲基基團(tuán))了。
資料2(P73):某種實(shí)驗(yàn)小鼠的毛色受一對(duì)等位基因Avy和a的控制,Avy為顯性基因,表現(xiàn)為黃色體毛,a為隱性基因,表現(xiàn)為黑色體毛。將純種黃色體毛的小鼠與純種黑色體毛的小鼠雜交,子一代小鼠的基因型都是Avya ,卻表現(xiàn)出不同的毛色,介于黃色和黑色之間的一系列過(guò)渡類型。
資料2(P73):研究表明,在Avy基因的前端(“上游”)有一段特殊的堿基序列決定著該基因的表達(dá)水平,這段堿基序列具有多個(gè)可發(fā)生DNA甲基化修飾的位點(diǎn)。當(dāng)這些位點(diǎn)沒(méi)有甲基化時(shí),Avy基因正常表達(dá),小鼠表現(xiàn)為黃色;當(dāng)這些位點(diǎn)甲基化后,Avy基因的表達(dá)就受到抑制。這段堿基序列的甲基化程度越高,Avy基因的表達(dá)受到的抑制越明顯,小鼠體色體毛的顏色就越深
1.上述資料中,柳穿魚和小鼠性狀改變的原因是什么?
柳穿魚花形態(tài)改變,是因?yàn)榛虻牟糠謮A基被高度甲基化,導(dǎo)致基因不表達(dá)小鼠毛色改變,是因?yàn)榛虻那岸擞幸欢斡绊懟虮磉_(dá)的特殊的堿基序列被甲基化發(fā)生在基因或基因前端的甲基化修飾均導(dǎo)致相關(guān)基因表達(dá)受到抑制,進(jìn)而影響性狀.
基因的堿基序列不變,但部分堿基發(fā)生甲基化修飾,抑制基因的表達(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。
3.資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象有什么共同點(diǎn)?這對(duì)你認(rèn)識(shí)基因和性狀的關(guān)系有什么啟示?
2.F1的花為什么與植株A的相似?在F2中,為什么有些植株的花與植株B的相似?
植株A的Lcyc基因在開(kāi)花時(shí)表達(dá),可看成為顯性基因,而植株B的該基因不表達(dá),可看成為隱性基因。兩植株雜交,F1表現(xiàn)顯性性狀,F2出現(xiàn)類似性狀分離的現(xiàn)象。
2.表觀遺傳形成的原因
(1)DNA甲基化修飾 A:基因的部分堿基; B:基因前端或后端影響表達(dá)的特殊序列。
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。
① 可遺傳性:即這類改變通過(guò)有絲分裂或減數(shù)分裂,能在細(xì)胞和個(gè)體間遺傳。② 可逆性:如甲基化時(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)。③ DNA堿基序列不變。
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
(2)構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙酰化等修飾。
同卵雙胞胎是一個(gè)精子與一個(gè)卵細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)生一個(gè)受精卵后再一分為二形成的兩個(gè)胚胎。他們基因組成相同,但是性狀依然有微小差異,有時(shí)候甚至差異很大,這就跟表觀遺傳有關(guān)。
異卵雙胞胎是兩個(gè)精子與兩個(gè)卵細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)生的兩個(gè)受精卵之后獨(dú)立發(fā)育成的胚胎,由于基因組成不同,只是出生時(shí)間一樣,所以性狀差異較遠(yuǎn),性別也可以不同。
同由受精卵發(fā)育而來(lái)的蜂王和工蜂在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和行為等方面截然不同。表觀遺傳在其中發(fā)揮了重要作用。
有研究表明: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。不僅如此,還有研究發(fā)現(xiàn)男性吸煙者的精子活力下降,精子中DNA的甲基化水平明顯升高,深入宣傳戒煙的道理。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。
歸納:1.基因通過(guò)其表達(dá)產(chǎn)物——蛋白質(zhì)來(lái)控制性狀。2.細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)與否以及表達(dá)水平高低都是受到調(diào)控的。
3.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)(是否表達(dá)/表達(dá)水平高低)的結(jié)果4.表觀遺傳能夠使生物體在基因的堿基序列不變的情況下,發(fā)生可遺傳的性狀改變。
1. 基因決定生物性狀
思考:基因與性狀并是否為簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系?
水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質(zhì)不僅參與了開(kāi)花的調(diào)控,而且對(duì)水稻的生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)量都有重要作用。
人的身高是由多個(gè)基因決定的,其中每個(gè)基因?qū)ι砀叨加幸欢ǖ淖饔谩?br/>思考:生物體的性狀是否完全由基因決定?
①人的身高影響因素:后天的營(yíng)養(yǎng)、體育鍛煉等。②問(wèn)題探討(P71):同一株水毛茛兩種不同形態(tài)的葉與環(huán)境的關(guān)系。
2. 環(huán)境對(duì)生物性狀的影響
歸納總結(jié) 在大多數(shù)情況下,基因與性狀并不都是一一對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,一種性狀可由多個(gè)基因控制(多因一效),一種基因也可能影響多個(gè)性狀(一因多效)。同時(shí)還受環(huán)境因素的影響?;蚺c基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用,這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜而又繁而有序的網(wǎng)絡(luò),精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。
四.基因、環(huán)境和性狀之間的關(guān)系
孤雌生殖:在動(dòng)物界中,有些種類的雌性個(gè)體產(chǎn)生的卵細(xì)胞,可以不經(jīng)受精作用而發(fā)育成新的個(gè)體,這種現(xiàn)象稱為孤雌生殖。如昆蟲中的蚜蟲。
假減數(shù)分裂:由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的雄蜂是單倍體(n=16)。單倍體的雄蜂在產(chǎn)生精子過(guò)程中,它的精母細(xì)胞進(jìn)行一種特殊的減數(shù)分裂。在減數(shù)分裂Ⅰ過(guò)程中,染色體數(shù)目并沒(méi)有變化,只是細(xì)胞質(zhì)分成大小不等的兩部分:大的那部分含有完整的細(xì)胞核,小的那部分只是一小團(tuán)細(xì)胞質(zhì)。減數(shù)分裂Ⅱ 則是一次普通有絲分裂,在含有細(xì)胞核的那團(tuán)細(xì)胞質(zhì)中,成對(duì)的染色單體相互分開(kāi),而細(xì)胞質(zhì)則進(jìn)行不均等的分離——含細(xì)胞質(zhì)多的那部分(內(nèi)含16個(gè)染色體)進(jìn)一步發(fā)育成精子,含細(xì)胞質(zhì)少的那部分(也含16個(gè)染色體)則逐漸退化。雄蜂的一個(gè)精母細(xì)胞,通過(guò)這種減數(shù)分裂,只產(chǎn)生出一個(gè)精子,精母細(xì)胞和精子都是單倍體細(xì)胞。這種特殊的減數(shù)分裂叫做“假減數(shù)分裂”
(P75)練習(xí)與應(yīng)用一.概念檢測(cè)(1)基因與性狀之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系( )
解析:基因與性狀之間不一定是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。一個(gè)性狀可以受到多個(gè)基因的影響,一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀。
P75-練習(xí)與應(yīng)用【二.拓展應(yīng)用】1.有人說(shuō),“基因是導(dǎo)演,蛋白質(zhì)是演員,性狀是演員的表演作品?!蹦阏J(rèn)為這種說(shuō)法有道理嗎?為什么?請(qǐng)你整理總結(jié)基因、蛋白質(zhì)和性狀 三者之間的關(guān)系。
【提示】有一定道理。基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,DNA上特定的堿基排列順序,蘊(yùn)含著一定的遺傳信息,可類比成組織者(導(dǎo)演),負(fù)責(zé)整部作品的呈現(xiàn);蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者,具體參與細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng),可類比成執(zhí)行者(演員);而性狀則是生物體表現(xiàn)出來(lái)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理和行為等特征的總和,主要是由蛋白質(zhì)參與完成的,可類比成呈現(xiàn)方式(作品)。當(dāng)然,打比方總會(huì)有比得不合理之處,因此,只能說(shuō)有一定的道理。三者之間的關(guān)系是:基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成控制生物體的性狀。
3. 某種貓的雄性個(gè)體有兩種毛色:黃色和黑色;而雌性個(gè)體有三種毛色:黃色、黑色、黑黃相間。分析這種貓的基因,發(fā)現(xiàn)控制毛色的基因是位于X染色體上的一對(duì)等位基因:X0(黃色)和XB(黑色),雄貓只有一條X染色體,因此,毛色不是黃色就是黑色。而雌貓卻出現(xiàn)了黑黃相間的類型,這是為什么呢?是不是雌貓的有些細(xì)胞內(nèi)X0表達(dá),而另一些細(xì)胞內(nèi)XB表達(dá)呢?請(qǐng)查找資料,尋找答案。
(P75)練習(xí)與應(yīng)用 二.拓展應(yīng)用
這是一份必修2《遺傳與進(jìn)化》第2節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)評(píng)優(yōu)課課件ppt,共38頁(yè)。PPT課件主要包含了溫故知新,---,課堂小結(jié)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中生物第2節(jié) 基因表達(dá)與性狀的關(guān)系優(yōu)秀課件ppt,共27頁(yè)。PPT課件主要包含了問(wèn)題探討,性狀表現(xiàn),間接控制途徑,酶的合成,代謝過(guò)程,直接控制途徑,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),Avya,表觀遺傳,與社會(huì)的聯(lián)系等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份生物第2節(jié) 基因表達(dá)與性狀的關(guān)系公開(kāi)課ppt課件,共20頁(yè)。PPT課件主要包含了知識(shí)回顧,《基因的表達(dá)》,新課導(dǎo)入,課堂小結(jié)布置作業(yè),導(dǎo)入新課,表觀遺傳等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功