第四章第二節

基因表達與性狀的關系

第2課時基因型相同的個體，性狀是否也一定是相同的呢？復習回顧基因控制酶的合成控制蛋白質的結構性狀間接控制細胞代謝直接控制影響蜂王與工蜂的異型分化工蜂體積嬌小，整日辛勤工作壽命短，不能繁育下一代蜂王體積是工蜂的2倍壽命更長，能夠繁育下一代蜂王與工蜂基因型相同，最終發育形成的個體為何如此不同？蜜蜂的蜂王與工蜂是由基因型相同的雌蜂幼蟲發育而來的，但是二者表型差異明顯。蜂王工蜂3天內取食蜂王漿持續喂食蜂王漿停止蜂王漿，取食花粉和花蜜基因型相同的雌蜂幼蟲蜂王與工蜂的異型分化基因的表達會影響生物的性狀，取食不同為什么會造成生物性狀的差異呢？閱讀教材73頁資料1，思考討論以下問題：（1）AB兩株柳穿魚花的形態結構改變的原因是什么？（2）什么是甲基化？甲基化為何會引起柳穿魚性狀的改變？（3）DNA甲基化修飾是否能遺傳給后代？思考討論植株A植株B資料1：柳穿魚花的形態結構的遺傳植株A對稱花型植株B不對稱花型Lcyc基因序列相同表達不表達植株B的Lcyc基因被高度甲基化Lcyc基因有多個堿基連接甲基基團DNA甲基化示意圖DNA甲基化后轉錄異常轉錄受阻Lcyc基因轉錄復合體正常轉錄Lcyc基因甲基化DNA甲基化修飾——抑制基因的表達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？Lcyc基因正常開花時表達植株ALcyc基因開花時不表達高度

甲基化植株B

F1植株AF2植株A的Lcyc基因在開花時表達,可看成為顯性基因,而植株B的該基因不表達,可看成為隱性基因。兩植株雜交,F1表現顯性性狀,F2出現類似性狀分離的現象。DNA甲基化修飾能遺傳給后代小鼠毛色遺傳不同顏色的小鼠

小鼠毛色受基因Avy和a的控制，Avy為顯性，表現為黃色，a為隱性，表現為黑色。純種黃色小鼠與純種黑色小鼠雜交，子代小鼠基因型為Avya，卻表現出黃色和黑色之間的一系列過渡類型。研究表明，在Avy基因前端有一段特殊堿基序列具有多個可發生DNA甲基化修飾的位點。這段堿基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表達受到的抑制越明顯，小鼠體色體毛的顏色就越深。思考討論DNMT3蛋白是一種DNA甲基化轉移酶，它是Dnmt3基因的表達產物，能使DNA某些區域添加甲基基團，進而影響基因的表達。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼蟲將發育成蜂王，這與取食蜂王漿有相同的效果。推測取食不同為什么造成工蜂和蜂王性狀的差異呢？

研究發現，蜂王基因組甲基化的程度明顯低于工蜂。蜜蜂的雌雄幼蟲后期是否喂食蜂王漿，可能造成重要基因的DNA甲基化程度的差異，從而影響蜂王和工蜂體內基因的表達。拓展表觀遺傳1.概念生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象。表觀遺傳形成的原因環境DNA甲基化誘發2.表觀遺傳的調節機制（1）DNA甲基化DNA甲基化是最早被鑒定出來的表觀遺傳學修飾。DNA甲基化是可逆的。（2）染色體相關組蛋白乙酰化、甲基化等組蛋白乙酰化與基因活化以及復制相關，組蛋白的去乙酰化和基因的失活相關。乙酰化酶家族可作為輔激活因子調控轉錄，調節細胞周期，去乙酰化酶家族則和轉錄調控、基因沉默、細胞分化和增殖以及相關。4.表觀遺傳的特點（1）可遺傳基因表達和表型可以遺傳給后代（2）不變性（3）可逆性基因的堿基序列保持不變DNA的甲基化修飾可以發生可逆性變化，即發生甲基化修飾的DNA可以去甲基化【注意】①表觀遺傳可以通過有絲分裂和減數分裂傳遞被修飾的基因。②表觀遺傳一般是影響基因的轉錄過程，進而影響蛋白質的合成。基因、環境與性狀的關系人的身高是由50多個基因決定的，其中每個基因對身高都有一定的作用。水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質不僅參與了開花的調控，而且對水稻的生長、發育和產量都有重要的作用。一個性狀可以受到多個基因影響一個基因可以影響多個性狀基因、環境與性狀的關系生物的性狀不完全由基因決定，環境對性狀也有著重要的影響人的身高還受到多種環境因素影響水毛茛兩種葉形與環境因素有關大多數情況下，基因和性狀不是簡單的一一對應的關系:①一個性狀可以受多個基因影響(多因一效)。如人的身高②一個基因也可以影響多個性狀(一因多效)。水稻Ghd7基因開花調控生長發育控制產量基因環境可能不同可能相同③生物的性狀是

與

共同作用的結果。

基因型相同，表現型

；

基因型不同，表現型

。

反之，亦是如此。

X染色體失活是指雌性哺乳動物兩條X染色體中的一條總是被異染色質化而失活，這是一種表觀遺傳現象。X染色體失活保證了性染色體上的基因劑量在雌、雄動物之間的平衡，也會對表型產生影響。某種貓的雄性個體有兩種毛色：黃色和黑色；而雌性個體有三種毛色：黃色、黑色、黑黃相間。分析這種貓的基因，發現控制毛色的基因是位于X染色體上的一對等位基因：XO（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。而雌貓卻出現了黑黃相間的類型。請結合所學內容，解釋雌貓出現黑黃相間類型的原因。

X染色體失活對于基因型為XBXO的雌貓，如果體細胞中攜帶黑毛基因B的X染色體失活，X就不能表達，而另一條X染色體上的XO表達，那么由該細胞增殖而來的皮膚上會長出黃色體毛；同理，如果體細胞中攜帶黃毛基因O的X染色體失活，則XO不表達，XB表達，由該細胞增殖而來的皮膚上就會長出黑色體毛。因此，基因型為XBXO的雌貓會呈現黑黃相間的毛色。分析這種貓的基因，發現控制毛色的基因是位于X染色體上的一對等位基因：XO（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。而雌貓卻出現了黑黃相間的類型。表觀遺傳現象普遍存在于生物體生命活動過程中。下列有關敘述錯誤的是（）A．同一蜂群中的蜂王和工蜂在形態結構、生理和行為等方面的不同與表觀遺傳有關B．表觀遺傳現象是因為在減數分裂產生配子的過程中堿基序列發生改變C．柳穿魚Lcyc基因的部分堿基發生了甲基化修飾，抑制了基因的表達D．同卵雙胞胎之間的微小差異與表觀遺傳有關B遺傳學家做過這樣的實驗：果蠅幼蟲正常的培養溫度是25℃，將剛孵化的殘翅果蠅幼蟲放在31℃的環境中培養，得到了一些翅長接近正常的果蠅成蟲，這些翅長接近正常的果蠅在正常環境溫度下產生的后代仍然是殘翅果蠅。分析以上實驗內容，下列說法不正確的是（）A．將剛孵化的殘翅果蠅幼蟲放在25℃的環境中培養，成蟲仍將是殘翅B．上述果蠅翅形變化的現象屬于表觀遺傳C．這種實驗現象可能是溫度影響了酶的活性造成的D．果蠅的翅形是基因和環境共同作用的結