4.2 基因对性状的控制 公开课

2、细胞分化的本质：基因的选择性表达。
分化前后细胞中DNA （基因）不变
分化形成的细胞中mRNA和蛋白质 不完全相同
二、基因的选择性表达与细胞分化
基因选择性表达的结果
（1）细胞形态改变：如肌细胞的梭形，哺乳动物成熟红细胞 的圆饼状，神经细胞的突起状等 （2）细胞结构改变：主要是细胞器种类和数量有较大差异 （3）细胞功能改变：执行特定的功能，如运动、反射、免疫等 （4）特殊分子的合成：如合成唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血 红蛋白、肌动蛋白等
资料二：小鼠毛色的遗传
小鼠的毛色受一对等位基因控制：
Avy是显性基因，表现为黄色体毛；
a为隐性基因，表现为黑色体毛。
不同颜色的小鼠
纯种黄色×纯种黑色→F1：基因型为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。
讨论：小鼠性状改变的原因是什么
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修饰，AVY基因表达受到抑制。
2.(1)第一,基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系,存 在多对基因控制一对性状和一对基因控制多对性状的情形; 第二,核基因在染色体上呈线性排列,因此这些基因有可能位于同 源染色体上,导致这些基因控制的性状不遵循自由组合定律; 第三,某些植物无性生殖,性状传递也不遵循孟德尔遗传规律; 第四,个别性状可能是细胞质基因控制或与母本提供的细胞质成 分有关。
（3）组蛋白甲基化、乙酰化等； 真核生物细胞核中的DNA与一些蛋白质结合在一起，带负电荷 的DNA缠绕在带正电荷的蛋白质（如组蛋白）上，使细胞的DNA 卷成紧密的结构。乙酰化修饰就是用乙酰基把组蛋白的正电荷 屏蔽掉。组蛋白的正电荷一旦减少，与其DNA的结合就会减弱， 这部分DNA就会松开，激活相关基因的转录。

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）？

基因通过控制 蛋白质的结构， 直接控制 生物体的性状 。
基因对性状的控制(公开课) 人教版高中生物必修二PPT优质课件( 共31张 )
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二、基因、蛋白质与性状的关系
结论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。 （间接控制） 结论 2：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物
课前提问：真核细胞中复制、转录、翻译的比较
DNA复制
细胞分裂间期
转录
生长发育过程
翻译
生长发育过程
场所
细胞核
细胞核（主要）
细胞质
模板 DNA的两条链均为模板 基因的一条链为模板 mRNA为模板
原料 四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
二十种氨基酸
酶 DNA聚合酶
RNA聚合酶
特定的酶等
原则 特点 产物
ATP A-T、G-C 半保留复制 边解旋边复制 2个子代DNA分子
转录
翻译
复制 DNA
RNA 蛋白质
克里克：中心法则 （揭示了遗传信息传递的一般规律）
任务2
P69 “资料分析”--中心法则的发展
1.1965年在RNA病毒中发现了RNA复制酶， 能对RNA进行复制。 RNA→RNA
2.1970年在RNA病毒中发现逆转录酶，能以 RNA为模板合成DNA。 RNA→DNA
遗传信息
ATP A-U、T-A G-C ，C-G 边解旋边转录
1个信使RNA
遗传密码
ATP
mRNA与tRNA配对 A-U, G-C
一个mRNA分子可以 结合多个核糖体
多个特定氨基酸顺序的 蛋白质

通过学习基因指导蛋白质的合 成，请同学们画出遗传信息传递的 流程图，标出传递方向？
DNA
转录
RNA
翻译
蛋白质
一、中心法则的提出及其发展
1、提出
2、背景
1957年 克里克
在蛋白质的合成过程弄清楚之前
3、具体内容及图解
中心法则内容 遗传信息的传递规律（流动方向）
教材P68页
中心法则图解 DNA
转录
RN A
容易破裂，患溶血性贫血
CFTR基因缺失三个碱基
CFTR蛋白结构异常
支气管内黏液增多
细菌繁殖，肺部感染
以上两个资料 （1）镰刀型细胞贫血症； （2）囊性纤维病的成因。
②基因还能通过控制蛋白质的 性状 结构 ______而_____控制生物体的_______ 直接 这属于直接控制
多基因控制某性状
人的身高、血压、智力、长相、 记忆力等
控制酪氨酸酶的 基因异常 酪氨酸酶不能 正常合成
酪氨酸不能正常 转化为黑色素 缺乏黑色素表现 为白化病
以上两个资料 （1）基因角度分析豌豆是圆粒还是皱粒； （2）白化病的成因。
酶的 ① 基因通过控制______合成来控制代谢过程， 性状 进而控制生物体的_____，这属于 间接控制
编码血红蛋白的 基因中一个碱基变化 血红蛋白的结构发生变化 红细控制 + 后天环境的影响 生物体性状的控制模式： 表现型 = 基因型 + 外界环境
DNA的分布
主要在染色体上
（所以说，染 色体是DNA的主 要载体）
细胞质内
例：紫茉莉 叶色的遗传
细胞核遗传
细胞质遗传
生物的遗传
线粒体和叶绿体中的DNA中的基因都 称为细胞质基因