4.2基因表达与性状的关系（第2课时）课件--高一下学期生物人教版必修2

这是一份4.2基因表达与性状的关系（第2课时）课件--高一下学期生物人教版必修2，共20页。PPT课件主要包含了细胞分化的本质，基因的选择性表达，如何调控，知识回顾，Lcyc基因，开花时表达，高度甲基化，开花时不表达，植株A，植株B等内容，欢迎下载使用。
2.基因的选择性表达与基因表达的调控有关。
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
1.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.基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
绝大部分植株的花与植株A相似
少部分植株的花与植株B相似
思考与讨论：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。
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。
柳穿鱼花的形态与Lcyc基因的表达有关。上图所示的两株柳穿鱼，它们体内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基因开花时不表达，研究表明植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化（ Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团）了。
资料2（P73）：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。
资料2（P73）：研究表明，在Avy基因的前端（“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,小鼠体色体毛的颜色就越深
1.上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？
柳穿鱼花形态改变，是因为基因的部分碱基被高度甲基化,导致基因不表达小鼠毛色改变，是因为基因的前端有一段影响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表达受到抑制，进而影响性状.
基因的碱基序列不变，但部分碱基发生甲基化修饰，抑制基因的表达，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。
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？
2.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？
植株A的Lcyc基因在开花时表达,可看成为显性基因,而植株B的该基因不表达,可看成为隐性基因。两植株杂交,F1表现显性性状,F2出现类似性状分离的现象。
2.表观遗传形成的原因
（1）DNA甲基化修饰 A:基因的部分碱基； B:基因前端或后端影响表达的特殊序列。
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。
① 可遗传性：即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细胞和个体间遗传。② 可逆性：如甲基化时，可影响基因的表达；去甲基化时，可恢复基因的表达。③ DNA碱基序列不变。
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
（2）构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰。
同卵双胞胎是一个精子与一个卵细胞结合产生一个受精卵后再一分为二形成的两个胚胎。他们基因组成相同，但是性状依然有微小差异，有时候甚至差异很大，这就跟表观遗传有关。
异卵双胞胎是两个精子与两个卵细胞结合产生的两个受精卵之后独立发育成的胚胎，由于基因组成不同，只是出生时间一样，所以性状差异较远，性别也可以不同。
同由受精卵发育而来的蜂王和工蜂在形态、结构、生理和行为等方面截然不同。表观遗传在其中发挥了重要作用。
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，深入宣传戒烟的道理。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。
归纳：1.基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。2.细胞内的基因表达与否以及表达水平高低都是受到调控的。
3.细胞分化的实质是基因选择性表达（是否表达/表达水平高低）的结果4.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。
1. 基因决定生物性状
思考：基因与性状并是否为简单的一一对应的关系？
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。
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。
思考：生物体的性状是否完全由基因决定？
①人的身高影响因素：后天的营养、体育锻炼等。②问题探讨（P71）：同一株水毛茛两种不同形态的叶与环境的关系。
2. 环境对生物性状的影响
　　归纳总结 在大多数情况下，基因与性状并不都是一一对应的简单的线性关系，一种性状可由多个基因控制（多因一效），一种基因也可能影响多个性状（一因多效）。同时还受环境因素的影响。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。
四.基因、环境和性状之间的关系
孤雌生殖：在动物界中，有些种类的雌性个体产生的卵细胞，可以不经受精作用而发育成新的个体，这种现象称为孤雌生殖。如昆虫中的蚜虫。
假减数分裂：由未受精的卵细胞发育而来的雄蜂是单倍体(n＝16)。单倍体的雄蜂在产生精子过程中，它的精母细胞进行一种特殊的减数分裂。在减数分裂Ⅰ过程中，染色体数目并没有变化，只是细胞质分成大小不等的两部分：大的那部分含有完整的细胞核，小的那部分只是一小团细胞质。减数分裂Ⅱ 则是一次普通有丝分裂，在含有细胞核的那团细胞质中，成对的染色单体相互分开，而细胞质则进行不均等的分离——含细胞质多的那部分(内含16个染色体)进一步发育成精子，含细胞质少的那部分(也含16个染色体)则逐渐退化。雄蜂的一个精母细胞，通过这种减数分裂，只产生出一个精子，精母细胞和精子都是单倍体细胞。这种特殊的减数分裂叫做“假减数分裂”
（P75）练习与应用一.概念检测（1）基因与性状之间是一一对应关系（ ）
解析：基因与性状之间不一定是一一对应关系。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。
P75-练习与应用【二.拓展应用】1.有人说，“基因是导演，蛋白质是演员，性状是演员的表演作品。”你认为这种说法有道理吗？为什么？请你整理总结基因、蛋白质和性状 三者之间的关系。
【提示】有一定道理。基因通常是有遗传效应的DNA片段，DNA上特定的碱基排列顺序，蕴含着一定的遗传信息，可类比成组织者（导演），负责整部作品的呈现；蛋白质是生命活动的主要承担者，具体参与细胞的各项生命活动，可类比成执行者（演员）；而性状则是生物体表现出来的形态结构、生理和行为等特征的总和，主要是由蛋白质参与完成的，可类比成呈现方式（作品）。当然，打比方总会有比得不合理之处，因此，只能说有一定的道理。三者之间的关系是：基因通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状。
3. 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：X0（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X0表达，而另一些细胞内XB表达呢？请查找资料，寻找答案。
（P75）练习与应用 二.拓展应用