课堂练习
1.下列关于基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述，正确的是（ B ）
A.生物体的性状完全由基因控制，与环境无关 B.基因控制性状可以通过控制蛋白质的合成来实现 C.基因与性状之间都是一一对应关系 D.基因不能控制酶的合成
课堂小结
2.读下图，判断下列有关基因与性状关系的叙述错误
的是 （ B ）
拜格林的研究表明： 1、如果爷爷辈在9到12岁时有大吃大喝的经历，那他们的孙子的寿命就比较短，得糖尿病的几率会增 加。 2、如果爷爷辈在青春期前挨饿，其孙子就较少得心血管病。 3、如果祖母在青春期前曾大吃大喝，她们的孙女的寿命也会明显缩短。 4、如果父亲在11岁之前（即进入青春期之前）就开始吸烟，那他们的儿子在9岁时就会超重
所有这些证据表明，即使我们传给后代的DNA序列没有变化，这一代生活所造成的身体变化也会通 过某种途径传给下一代
表观遗传
三、表观遗传
三、表观遗传
阅读教材73页：思考.讨论
讨论： 1.上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？
柳穿鱼花的性状改变是因为Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化，不能表达 小鼠毛色改变是因为Avy的甲基化程度不同，导致该基因的表达受到抑制的程度不同，进而影响性状
必修二.第四章.第二节
基因表达与性状的关系 滨州实验中学.邢琪琪
为什么在同一家庭成长的同卵双胞胎，基因序列相同， 但在许多性状上仍然有很大差异呢？
第2节 基因表达与性状的关系
学习目标
1、举例说明基因通过控制酶的合成和蛋白质的结构控制生物性状 2、通过分析同一个体不同类型细胞中DNA和RNA的检测结果说明细 胞分化的本质是基因选择性表达的结果。 3、结合实例概述某些基因序列不变但表现型改变的表观遗传现象。 4、阐明基因、环境与性状之间的复杂关系，认同生命的复杂性。
基因通过指导蛋白质的合成来控制性状
二、基因的选择性表达的与细胞分化
同一生物体的不同类型细胞中，基因都 是相同的，而形态结构和功能却各不相 同，这是为什么呢？
二、基因的选择性表达的与细胞分化
教材72页
1、这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么区别？ 2、3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检 测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？ 3、3种细胞中有表达情况相同的基因吗？
二、基因的选择性表达的与细胞分化
基因类型
合成蛋白质的类型
维持细胞基本生命活动所必 所有细胞都表达
需的
某类细胞中特异
不是维持细胞基本
性表达
生命活动所必需的
细胞分化的本质： 基因的选择性表达
举例
核糖体蛋白基因 ATP合成酶基因 细胞呼吸酶基因
胰岛素基因 血红蛋白基因 卵清蛋白基因
三、表观遗传
很多人误认为，这一辈子不管如何“胡过”（不健康的生活习惯，包括抽烟、喝酒、暴食、熬夜等），最 多是自己的身体受到影响，而不容易影响孩子。然而，许多新的研究结果却表明，父母的生活经历是可以 经由DNA序列以外的方式传给他们的后代的。 2001年，瑞典科学家拜格林发表了他对瑞典北部某地人的寿命进行研究所得的结果。该地区位于北极圈 以内，粮食收成极不稳定。如果年景歉收，人们就会挨饿；但如果获得大丰收，他们又会大吃大喝。
基因：
CFTR基因缺失了3个碱基
蛋白质： CFTR蛋白结构异常，导致功能异常
结果：
患者支气管内粘液增多，细菌繁殖，肺部感染
性状：
患囊性纤维病
一、基因表达产物与性状的关系
实例2： 镰刀型细胞贫血症是一种遗传病。正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰刀型细胞贫血症患 者控制血红蛋白的基因序列发生了变化，导致血红蛋白的结构发生改变，从而使红细胞变成了弯 曲的镰刀状，这样的红细胞容易破裂，使人容易患溶血性贫血，严重时会导致死亡
表1 豌豆圆粒与皱粒对比分析表
豌豆粒形性状 基因的差异
淀粉分支酶
淀粉含量
皱粒 圆粒
编码淀粉分支酶 的基因不正常
不能合成
低
编码淀豌豆种 子的含水量
少
多
性状 正常
白化病
酪氨酸酶基因的差异
控制酪氨酸酶的基因正 常
控制酪氨酸酶的基因不 正常
酪氨酸酶
能合成
不能合成
表2 白化病与正常人对比分析表
一、基因表达产物与性状的关系
水熊是地球上已知生命力最强的生物，抗辐射能力是人类的 千倍之多。 可以在没有防护措施的条件下在外太空生存，
一、基因表达产物与性状的关系
科学家将水熊中发现的抗辐射基因Dsup转移到人类细胞中，希望能提高人类细胞的抗辐 射能力
1、辐射处理时转入Dsup基因组细胞存活率和未 处理组相比有什么变化，说明什么问题 2、辐射处理时转入Dsup基因但是抑制蛋白组细 胞存活率和未处理组相比有什么变化，说明什么 问题？
一、基因表达产物与性状的关系
分析： 1、在人类细胞中转入水熊体内的抗辐射基因 后，人细胞死亡率迅速降低，说明转入Dsup 基因可以令人细胞抗辐射。
2、转入Dsup基因且抑制蛋白组实验说明，在 转入Dsup基因但同时抑制蛋白质合成的情况 下，人细胞仍然会迅速死亡，表明即使有基因 存在，没有蛋白质，人细胞仍然没有抗辐射的 能力
课堂小结
3. 有人取同种生物的不同类型细胞，检测其基因表达 情况，结果如右图。下列有关图示的分析，正确的是
（C ）
A. 在基因1 ～ 8 中，控制核糖体蛋白质合成的基因最 有可能是基因5 B. 若基因1 ～ 8 中有一个是控制细胞呼吸酶合成的基 因，则最可能是基因7 C. 功能最为近似和差异最大的细胞分别是1与6、5 与7 D. 细胞分化使不同细胞中RNA 完全不同，导致细胞的 形态和功能各不相同
2.分析资料1，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？
F1具有一个正常的Lcyc基因和一个被高度甲基化的Lcyc基因，故它的花与植株A相似；F1自交后的F2中 有些植株具有两个被高度甲基化的Lcyc基因，因此它的花与植株B的相似
3.资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？
基因：
血红蛋白基因发生改变
蛋白质：
血红蛋白结构发生变化
结果：
红细胞呈镰刀状，容易破裂，患溶血性贫血
性状：
镰刀型细胞贫血症
一、基因表达产物与性状的关系
这两个例子来看，大家可以总结出基因是如何控制生物的性状的？
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
一、基因表达产物与性状的关系
阅读教材71页，完成表格
四、表型与基因型、环境的关系
影响
环境
表现型=基因型 +环境条件
课堂小结
1、基因控制生物性状的两条途径 （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__通__过__蛋__白__质__的__结__构__直__接__控__制__生__物__体__的__性__状__。_____________ 2、细胞分化的本质:__基__因__的__选__择__性__表__达____________________ 3、表观遗传不变的是：_碱__基__序__列___变化的是：_表__型_______ 4、基因、性状、环境的关系 相互关系_____表__型__（__性__状__）__=_基__因__型__+_环__境______________
相关信息：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。
3.实例： 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。 例如，同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关；一个蜂群中，蜂
王和工蜂都由受精卵发育而来，但它们在形态、结构、生理和行为等方面 截然不同，表观遗传也在其中发挥了重要的作用。
A. 由基因产物呈现的性状①②③④可知，一个基因 会影响多种性状 B. 若⑧为表达出的异常血红蛋白呈现的性状——红 细胞呈镰刀状，可说明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 C. 图示可表明基因与性状之间并非简单的线性关系 D. 生物体的性状除了受基因控制外，还受环境条件 的影响
同一株水毛茛，裸露在空 气中的叶为宽形叶，浸在 水中的叶为窄形叶
以上实例说明生物体的性状除基因外，还受什么因素的影响？
四、表型与基因型、环境的关系
1、 环境因素可以通过表观遗传使生物体的性状发生改变； 2、 环境因素可以通过影响基因表达产物蛋白质的活性（如温度和PH可 以影响酶的活性），使生物体的性状发生改变。 3、、环境因素可以通过改变遗传物质，使生物体的性状发生改变
碱基的序列保持不变，但基因的表达受到抑制，因此性状发生改变，而且这种改变可以遗传
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，叫做表观遗传
2.机理 柳穿鱼Lcyc基因和小鼠Avy基因的碱基序列没有变化，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。
一因多效
基因和性状并不是简单地一一对应的关系
生物体的性状是不是都由基因决定的呢？
四、表型与基因型、环境的关系
一份研究表明，在100年期间，除了一些非洲国家，大多数国家的平均身高 都有所增长。 尤其是荷兰人的身高增长特别引人注目。荷兰男人的平均身高从169厘米增 长到了如今的近183厘米；荷兰女人的身高则长高了14厘米. 营养好是荷兰人高大强壮的重要原因之一。其中的一个饮食习惯是，人们把 牛奶当水饮。另外，饮食中的肉类，如牛肉、鸡肉等肉制品，也是荷兰人摄 取大量优质蛋白的主要来源。
黑色素 酪氨酸转为黑色素