人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 基因表达与性状的关系优质课件ppt

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视频中的老鼠闻到苯乙酮的味道会受惊，遗传给了后代，是基因的碱基序列发生改变了吗？还是其他原因？
基因的碱基没有发生改变，而是基因的读取和使用发生了变化
基因什么时候表达在哪种细胞中表达表达水平的高低都是受到调控的
基因是如何控制性状的？
基因通过指导蛋白质的合成来控制生物性状
两株柳穿鱼体内Lcyc基因的序列相同
柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传
柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关
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。
Lcyc基因在开花时表达
Lcyc基因被高度甲基化( Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团)
资料1 科学家将这两个植株作为亲本进行杂交，F1的花与植株A的相似，F1自交的F2中绝大部分植株的花与植株A的相似，少部分植株的花与植株B的相似。
F1的花为什么与植株A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基因由于被高度甲基化，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
在F2中，为什么有些植株的花与植株B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，由于该基因被高度甲基化，基因表达受到抑制，因此，这部分植株的花与植株B相似
Lcyc基因的高度甲基化修饰能够遗传吗？判断的理由是什么？
能；因为F2中一部分植株的花与植株B相似，说明Lcyc基因的高度甲基化修饰能够遗传
资料2 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。
F1小鼠的基因型都是Avya，小鼠毛色为什么不是黄色而是表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型？
因为小鼠的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有多个可发生DNA甲基化修饰的位点，当这些位点甲基化后，Avy基因的表达就受到抑制，并且甲基化程度越高，受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深
表现出不同毛色的Avya小鼠
P AvyAvy (黄色)×aa(黑色)
Avya
◇上述资料中，柳穿鱼花和小鼠性状改变的原因是什么?
两个例子展示的遗传现象都表现为基因的碱基序列保持不变，但部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。
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。
◇上述两个例子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?
表观遗传是否遵循孟德尔遗传定律？
你对生命的态度，正在重塑你的DNA
为了你自己和子孙后代，请不要胡乱过日子
健康的生活方式影响“命运”！
1.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(　　)2.柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生甲基化修饰，抑制了基因的表达(　　)3.DNA的甲基化仅通过影响翻译过程进而影响表型(　　)4.表观遗传引起了表型的变化，又是可以遗传的，所以属于可遗传变异(　　)
[典例1]柳穿鱼植株A和植株B花的形态结构不同，其他方面基本相同。下列叙述错误的是(　　)A.两株柳穿鱼体内的Lcyc基因的序列相同B.柳穿鱼的叶肉细胞内不存在Lcyc基因C.植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化了D.两植株杂交，F2中有少部分的花与植株B相似
柳穿鱼的所有体细胞是由一个受精卵通过有丝分裂产生的，因此理论上均含有Lcyc基因。
例：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。
例：人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用。
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
◆一个性状可以受到多个基因的影响
◆一个基因也可以影响多个性状
生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要影响
得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫
请针对高温培养残翅果蝇幼虫得到翅长接近正常的果蝇成虫的原因提出假说，进行解释。(提示:翅的发育是否经过酶催化的反应?酶与基因的关系是怎样的?酶与温度的关系是怎样的?)
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。
5.基因的选择性表达与基因表达的调控有关(　　)6.基因与性状的关系是一一对应的关系(　　)7.生物体的一种性状有时受多个基因的影响(　　)
基因的表达与性状的关系
在一个蜂群中，少数幼虫一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。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示)，DNA被甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别。敲除Dnmt3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。
据上述研究解释蜜蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因是什么？
蜜蜂的幼虫以花粉和花蜜为食，Dnmt3基因表达一种DNA甲基化转移酶，造成一些基因被甲基化而不能表达，发育成工蜂；蜜蜂的幼虫以蜂王浆为食，Dnmt3基因不表达，一些基因正常表达而发育成蜂王。
某种猫的雄性个体有两种毛色：黄色和黑色；而雌性个体有三种毛色：黄色、黑色、黑黄相间。分析这种猫的基因，发现控制毛色的基因是位于X染色体上的一对等位基因：X（黄色）和XB（黑色），雄猫只有一条X染色体，因此，毛色不是黄色就是黑色。而雌猫却出现了黑黄相间的类型，这是为什么呢？是不是雌猫的有些细胞内X表达，而另一些细胞内XB表达呢？请查找资料，寻找答案。
哺乳动物雌雄个体的体细胞中虽然X染色体数量不同，但X染色体上的基因所表达的蛋白质的量是平衡的，这个过程称为剂量补偿。雌猫比雄猫多出1条X染色体，由于剂量补偿效应，在胚胎初期，细胞中的1条X染色体就会随机发生固缩失活，形成巴氏小体，而且发生染色体失活的细胞通过有丝分裂产生的子细胞也保留相同的染色体失活状态。对于基因型为XBX的雌猫，如果体细胞中携带黑毛基因B的X染色体失活，XB就不能表达，而另一条X染色体上的X表达，那么由该细胞增殖而来的皮肤上会长出黄色体毛；同理，如果体细胞中携带黄毛基因O的X染色体失活，则X不表达，XB表达，由该细胞增殖而来的皮肤上就会长出黑色体毛。因此，基因型为XBX的雌猫会呈现黑黄相间的毛色。
1.下列哪项不属于表观遗传的特点(　　) A．对表型的影响可遗传给后代 B．DNA分子碱基可能连接多个甲基基团 C．甲基化导致DNA碱基序列发生改变 D．可由组蛋白的某些修饰导致
表观遗传对表型的影响，可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，A不符合题意；一段碱基序列中可能存在多个可发生DNA甲基化修饰的位点，所以DNA分子碱基可能连接多个甲基基团，B不符合题意；甲基化不会导致DNA碱基序列发生改变，但会抑制相关基因表达，进而对表型产生影响，C符合题意；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，D不符合题意。
2.下列关于基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述，错误的是(　　) A.基因与性状之间并不都是一一对应的关系 B.基因可以直接体现生物体的性状 C.蛋白质的功能可以影响生物体的性状 D.生物体的性状受基因和环境的共同影响
基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系，A正确；基因通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状，基因不能直接体现生物体的性状，B错误；蛋白质是生命活动的主要承担者，因此蛋白质的功能可以影响生物体的性状，C正确；生物体的性状受基因和环境的共同影响，D正确。