4.2 基因表達(dá)與性狀的關(guān)系課件-高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

第2節(jié)

基因表達(dá)與性狀的關(guān)系任務(wù)一

基因控制性狀的方式任務(wù)二

基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化任務(wù)三

基因與性狀的關(guān)系一、基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系1.基因通過控制__________來控制__________，進(jìn)而控制生物體的性狀。如：圓粒豌豆、皺粒豌豆；白化病等。2.基因通過控制______________直接控制生物體的性狀。如囊性纖維化。酶的合成代謝過程蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化1.細(xì)胞中表達(dá)的基因類型

所有細(xì)胞中

細(xì)胞基本生命活動特異性表達(dá)2.細(xì)胞分化的本質(zhì):__________________?；虻倪x擇性表達(dá)三、表觀遺傳1.概念:生物體基因的堿基序列__________,但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。2.發(fā)生時間:表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長、______和衰老的整個生命活動過程中。3.類型：_____甲基化；構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙酰化等修飾。保持不變發(fā)育

四、基因與性狀的關(guān)系1.在大多數(shù)情況下，基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系。一個性狀可以受到多個基因的影響，一個基因也可以影響多個性狀。同時生物體的性狀也不完全是由基因決定的，環(huán)境對性狀也有著重要影響。2.基因與基因、基因與基因表達(dá)產(chǎn)物、____________之間借助復(fù)雜的相互作用,形成一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。基因與環(huán)境(1)基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀,如人類白化病。(

)

×[解析]

人類的白化病是由編碼酪氨酸酶的基因異常引起的,屬于基因通過控制酶的合成間接控制生物體性狀的實例。(2)人的血紅蛋白與馬的血紅蛋白有差異，體現(xiàn)了基因的選擇性表達(dá)。(

)

×[解析]

人的血紅蛋白與馬的血紅蛋白有差異,是因為基因不同。

×

×

(5)基因發(fā)生甲基化會引起堿基序列發(fā)生變化，并可遺傳。(

)

×[解析]

基因發(fā)生甲基化不會引起堿基序列發(fā)生變化。

√任務(wù)一

基因控制性狀的方式【資料】

下面分別是皺粒豌豆形成機(jī)制、人的白化癥狀、囊性纖維化發(fā)生機(jī)制的示意圖。1.皺粒豌豆的形成機(jī)制示意圖淀粉分支淀粉高保留水分異常降低低失水2.人的白化癥狀發(fā)生機(jī)制示意圖3.囊性纖維化發(fā)生機(jī)制示意圖［分析］(1)請對皺粒豌豆形成機(jī)制的示意圖進(jìn)行補充完善。[答案]

淀粉分支;

淀粉;

高;

保留水分;

異常;

降低;

低;

失水(2)資料1、2說明：___________________________________________________________。(3)資料3說明：______________________________________________。

基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系

A.豌豆的圓粒與皺粒是一對相對性狀B.豌豆粒中水可與淀粉結(jié)合成為結(jié)合水C.淀粉分支酶的作用是催化淀粉水解D.該實例體現(xiàn)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀√[解析]

相對性狀是指同種生物同一種性狀的不同表現(xiàn)類型，豌豆的圓粒與皺粒是一對相對性狀，A正確；水分子可與淀粉、蛋白質(zhì)等結(jié)合成為結(jié)合水，由題意“豌豆成熟時，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分”可知，豌豆粒中水可與淀粉結(jié)合成為結(jié)合水，B正確；分析題意可知，淀粉分支酶的作用是催化淀粉的合成，C錯誤；該實例體現(xiàn)了基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀，是生物控制性狀的間接途徑，D正確。

√

例3

如圖為人體中基因?qū)π誀羁刂七^程示意圖，據(jù)圖分析可以得出(

)

√

任務(wù)二

基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化

［分析］

細(xì)胞中并不是所有的基因都表達(dá)，基因的表達(dá)存在選擇性

(4)聯(lián)系有絲分裂知識，高度分化的動植物體細(xì)胞中仍含有本物種全套遺傳信息的原因是__________________________________________。(5)通過分析可知，細(xì)胞分化的根本原因是__________________?；虻倪x擇性表達(dá)與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)。所有體細(xì)胞都是由受精卵經(jīng)過有絲分裂而來的基因的選擇性表達(dá)

例4

下表表示某人體內(nèi)三種不同細(xì)胞中的基因存在及表達(dá)情況，下列有關(guān)說法不正確的是(

)

細(xì)胞種類基因存在情況基因表達(dá)情況甲乙丙丁甲乙丙丁胰島A細(xì)胞√√√√√√眼晶狀體細(xì)胞(胚胎中)√√√√√√神經(jīng)細(xì)胞√√√√√√

√細(xì)胞種類基因存在情況基因表達(dá)情況甲乙丙丁甲乙丙丁胰島A細(xì)胞√√√√√√眼晶狀體細(xì)胞(胚胎中)√√√√√√神經(jīng)細(xì)胞√√√√√√

細(xì)胞種類基因存在情況基因表達(dá)情況甲乙丙丁甲乙丙丁胰島A細(xì)胞√√√√√√眼晶狀體細(xì)胞(胚胎中)√√√√√√神經(jīng)細(xì)胞√√√√√√例5

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞中基因有些表達(dá)，有些不表達(dá)。在不同類型的細(xì)胞中，表達(dá)的基因大致分為兩類：一類是管家基因，即在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因，其產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本代謝所必需的；另一類是奢侈基因，即只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)

√

任務(wù)三

基因與性狀的關(guān)系【資料】

閱讀教材P73“思考·討論”中柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)和小鼠毛色的遺傳。［分析］(1)柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)的遺傳分析高度甲基化不表達(dá)兩側(cè)對稱花兩側(cè)對稱花輻射對稱花(2)小鼠毛色的遺傳分析①實驗現(xiàn)象

甲基化明顯

堿基序列甲基化抑制表觀遺傳【情境】如圖為某生物染色體上的基因與該生物某些性狀的關(guān)系簡圖。(1)分析圖示可知，基因與性狀不是簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系，其關(guān)系如下：(2)除此之外，生物體的性狀還受__________的影響。環(huán)境條件一個基因多個性狀多個基因［分析］1.基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的線性關(guān)系,基因與基因、基因與基因表達(dá)產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用。

(3)理解表觀遺傳注意三個問題①表觀遺傳不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。②表觀遺傳可以通過有絲分裂和減數(shù)分裂傳遞被修飾的基因。③表觀遺傳一般是影響基因的轉(zhuǎn)錄過程，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的合成。例6

[2024·廣東東莞期中]

基因表達(dá)與生物性狀的體現(xiàn)是一個錯綜復(fù)雜的過程，下列敘述錯誤的是(

)

√

√

1.下圖為某人體中肌細(xì)胞、未成熟紅細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生過程中部分基因表達(dá)情況的模式圖，據(jù)圖推斷關(guān)于這三類細(xì)胞的說法正確的是 (

)A.含有的遺傳信息相同B.含有的蛋白質(zhì)完全相同C.含有的蛋白質(zhì)種類完全不相同D.形成的原因是基因的選擇性丟失√[解析]肌肉細(xì)胞、未成熟紅細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞都是由同一個受精卵經(jīng)有絲分裂而來的,所含的遺傳物質(zhì)相同,A正確;肌肉細(xì)胞、未成熟紅細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞是細(xì)胞分化形成的,而細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),所以這三類細(xì)胞含有的蛋白質(zhì)不完全相同,B、C、D錯誤。2.有人說“基因是導(dǎo)演,蛋白質(zhì)是演員,性狀是演員的表演作品”。結(jié)合所學(xué),下列說法不合理的是 ()A.基因中核苷酸序列多樣性是蛋白質(zhì)多樣性的根本原因B.不同的核苷酸序列通過轉(zhuǎn)錄、翻譯可能合成相同的蛋白質(zhì)C.某些基因可以通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀D.同種生物不同個體間的性狀差異是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果√[解析]

DNA經(jīng)過轉(zhuǎn)錄形成mRNA,而mRNA經(jīng)過翻譯形成蛋白質(zhì),因此基因中核苷酸序列多樣性是蛋白質(zhì)多樣性的根本原因,A正確;由于密碼子具有簡并性等原因,不同的核苷酸序列可能合成的蛋白質(zhì)相同,B正確;基因可以通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀,C正確;同種生物不同個體間的性狀差異是不同個體基因不同導(dǎo)致的,而不是基因的選擇性表達(dá),D錯誤。3.下列關(guān)于表觀遺傳的敘述，錯誤的是（

）A．表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的整個生命活動過程中B．表觀遺傳現(xiàn)象是可遺傳的C．高溫下發(fā)育為長翅的殘翅果蠅，常溫下子代仍發(fā)育為殘翅屬于表觀遺傳D．表觀遺傳現(xiàn)象中基因的堿基排列順序不發(fā)生改變√[解析]表觀遺傳是指生物體基因的堿基序列不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個生命活動過程中，是非常重要的生命現(xiàn)象，A正確；表觀遺傳可以通過有絲分裂和減數(shù)分裂在細(xì)胞或個體間遺傳，故表觀遺傳現(xiàn)象是可遺傳的，B正確；“高溫下發(fā)育為長翅的殘翅果蠅，常溫下子代仍發(fā)育為殘翅”這是說殘翅性狀由基因決定的，但也受環(huán)境溫度影響，故說明生物的性狀（或表型）是基因（或基因型）與環(huán)境共同作用的結(jié)果，該現(xiàn)象不屬于表觀遺傳，C錯誤；表觀遺傳現(xiàn)象是指由于基因表達(dá)發(fā)生改變但不涉及DNA序列的變化，故表觀遺傳現(xiàn)象中基因的堿基排列順序不發(fā)生改變，D正確。4.家兔皮下脂肪，白色對黃色為顯性。將純種白色脂肪家兔與黃色脂肪家兔雜交，對它們生下的小兔喂以含葉綠素的飼料時，小兔的皮下脂肪為黃色，則說明（

）A．基因型相同，表型一定相同B．表型是基因型與環(huán)境條件共同作用的結(jié)果C．表型相同，基因型一定相同D．在相同條件下，基因型相同，表型也相同√[解析]由于白色對黃色為顯性，設(shè)白色基因為A，黃色基因為a，則純種白色脂肪家兔與黃色脂肪家兔雜交，后代均為Aa，白色對黃色為顯性，正常情況下后代應(yīng)該全是白色的，但是由于對它們生下的小兔喂以含葉綠素的飼料時，小兔的皮下脂肪為黃色，說明喂以含葉綠素的飼料影響了后代的表型，因此表型是基因型和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果，故選B。5.

DNA甲基化通常發(fā)生在DNA的CG序列密集區(qū)，發(fā)生甲基化的DNA可以和甲基化DNA結(jié)合蛋白結(jié)合，使DNA鏈發(fā)生高度緊密排列，導(dǎo)致RNA聚合酶無法與其結(jié)合。下列錯誤的是（）A．神經(jīng)細(xì)胞中，呼吸酶基因處于非甲基化狀態(tài)B．結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定的DNA越容易發(fā)生甲基化C．DNA甲基化可調(diào)控基因的選擇性表達(dá)D．對DNA去甲基化后其上的基因可以正常表達(dá)√[解析