2019-2020学年 人教版 必修二 基因表达与性状的关系 教案

1、第2节基因表达与性状的关系课程标准要求核心素养对接学业质量水平概述生物的性状主要通过蛋白质表现；概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。1.科学思维通过分析基因表达产物蛋白质与生物性状的关系的实例，认识到生物的性状主要通过蛋白质来表现。水平二2.生命观念通过对DNA甲基化等表观遗传现象的分析，认识到生物的性状是基因、环境和表观遗传修饰共冋作用的结果。水平一3.科学思维通过实例分析，认识到生物的性状与基因之间并非都是简单的线性关系。水平一4.社会责任通过分析吸烟会使人体细胞和精子细胞中DNA甲基化水平升高，认识到吸烟有害健康。水平一知识点I基因表达产物与性状的关系自主梳理基因对性状的

2、间接控制实例皱粒豌豆的形成机制：编码淀粉分支酶的基因被插入的一段外来DNA序列打乱-淀粉分支酶异常，活性大大降低-淀粉合成受阻，含量降低一淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。人白化症状的产生机制：编码酪氨酸酶的基因异常一酪氨酸酶不能合成一无法将酪氨酸转变为黑色素一皮肤、毛发因缺乏黑色素而出现白化症状。结论：通过上述实例可以看出，基因可以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。基因对性状的直接控制（1）实例：囊性纤维化的发病机制：编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基一CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，空间结构变化一CFTR转运氯离子功能异常一患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌滋生，

3、肺功能严重受损。（2）结论：基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。典例1（2019聊城一中期中）（多选）牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图：基凶丁基因基因III畀IF于霰牙红色就丙硼竄醸一-辅悔一一査尔别一-花念素就色从图中不能得出的结论是（）花的颜色由多对基因共同控制基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状牵牛花颜色的表现受到相关酶的控制若基因不表达，则基因也不表达解析由图可知，花青素的合成是由多对基因共同控制的，A正确；基因分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成，B错误，C正确；基因具有独立性，基因不表达，基因和基因仍然能够

4、表达，D错误。答案BD对点练1（2019兰州一中期末）酶A、B、C是大肠杆菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该菌因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。化合物甲一一化合物乙一一化合物丙一一化合物丁现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况如下表：突变体突变体a（酶A突变体b（酶突变体c（酶添加物缺陷）B缺陷）C缺陷）化合物乙不生长不生长生长化合物丙不生长生长生长由上表可知：酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是（）A.酶A、酶B、酶CB.酶C、酶A、酶BC.酶B、酶C、酶AD.酶C、酶B、酶A解析突变体a缺乏酶A，在基本培养

5、基上添加化合物乙和丙均不能生长，说明酶A催化丙转化为丁的过程；突变体b缺乏酶B，在基本培养基上添加化合物乙不能生长，添加丙能生长，说明酶B催化乙转化为丙的过程；突变体c缺乏酶C，在基本培养基上添加化合物乙和丙均能生长，说明酶C催化甲转化为乙的过程。酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是酶C、酶B、酶A，D正确。答案D联想质疑基因间按投制碗豆的圍柱欷验粒豌豆皱粒的形成原因：编码淀粉分支酶的基因突变，导致淀粉分支酶不能合成;体现了基因对性状的间接控制。基因的选择性表达与细胞分化轴果卜垦生物f本菱评件狀母咸前压础砒扶酣胞分化自主梳理基因的选择忡衣达讦录基因奢侈基因与基因老达的调控有关形成rW相厨但

6、形蛊-皓构和功聽各不相同的不同类理的细胞素养提升分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下：检测的3种细胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰岛素mRNA输卵管细胞+红细胞+胰岛细胞+说明：“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子。更（1）这3种细胞合成的蛋白质有何差别？提示输卵管细胞能合成卵清蛋白、不能合成珠蛋白和胰岛素，红细胞能合成珠蛋白、不能合成卵清蛋白和胰岛素，胰岛细胞能合成胰岛素、不能合成卵清蛋白和珠蛋白。（2）3种细胞中

7、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？提示同一生物体内的不同种细胞，所含有的基因没有差异，但基因的表达存在着选择性。典例2（2019乐山联考）（多选）同一生物体内的不同组织细胞之间，相同的是（）A.染色体上的基因B.细胞质中的tRNAC.遗传密码的种类D.细胞质中的mRNA解析同一生物体内不同组织细胞中，染色体上的基因都相同，A正确；同一生物体内不同组织细胞中，细胞质中的tRNA都相同，B正确；同一生物体内不同组织细胞中，遗传密码的种类都相同，C正确；同一生物体内不同组织细胞中选择性表达的基因不同，因此细胞质中的mRNA不同，

8、D错误。答案ABC对点练2（2019永城实验高中期末）人的胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中（）只有胰岛素基因比人受精卵基因要少有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因解析胰岛细胞含有该个体全部的基因，A错误；胰岛细胞是由受精卵有丝分裂而来的，所含的基因与受精卵相同，B错误；胰岛细胞除了含有胰岛素基因，还有血红蛋白基因和其他基因，C错误，D正确。答案D联想质疑“管家基因”是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。“奢侈基因”是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种类型细胞

9、特定的形态结构特征与功能。知旧点m表观遗传自主梳理实例分析（1）柳穿鱼花的形态结构的遗传柳穿鱼植株A柳穿鱼植株B性状表现开两侧对称花开辐射对称花Lcyc基因测序结果植株A和植株B碱基组成及序列一样，没有差异Lcyc基因表达情况检测表达不表达Lcyc基因甲基化检测与植株A相比，植株B的Lcyc基因高度甲基化杂交实验植株A与植株B杂交，F1开两侧对称花，F2绝大部分植株开两侧对称花，少部分植株开辐射对称花小鼠毛色的遗传（将纯种黄色体毛小鼠与纯种黑色体毛小鼠杂交）子代小鼠基因型子代均为Avya子一代小鼠表型不同小鼠表现出黄色和黑色之间的一系列过渡类型Avy基因甲基化检测毛色越深的小鼠，Avy基因甲基

10、化程度越高根据上述两个实例分析，DNA的甲基化将会抑制该基因的表达,从而影响生物的性状；DNA的甲基化是可以（“可以”或“不能”）遗传给下一代的。2.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，叫作表观遗传。3.现象除了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。4.吸烟与人体健康的关系吸烟会使人体细胞内DNA的化化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。典例3（2019成都外国语学院附中期末）在甲基转移酶的催化下，DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化，进而使染色质高度螺旋化，因此失去转录活性。下列相关叙述错误的是（）D

11、NA甲基化，会导致基因碱基序列的改变DNA甲基化，会导致mRNA合成受阻DNA甲基化，可能会影响生物的性状DNA甲基化，可能会影响细胞分化解析DNA甲基化是指DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基，这不会导致基因碱基序列的改变。答案A对点练3（2019厦门质检）真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为2123个核苷酸的小分子RNA（简称miRNA）,它们能与相关基因转录形成的mRNA互补，形成局部双链。这些miRNA抑制基因表达的机制是（）A.阻断rRNA装配成核糖体C.干扰核糖体与mRNA结合B.妨碍双链DNA分子的解旋D.影响RNA分子的远距离转运解析根据题意，miRNA与rRNA装配成核糖体无关，

12、A错误；miRNA并没有与双链DNA分子互补，故不会妨碍双链DNA分子的解旋，B错误；miRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，则mRNA就无法与核糖体结合，C正确；miRNA只是阻止了mRNA发挥作用，不会影响RNA分子的远距离转运Q错误。答案C联想质疑DNA甲基化是指DNA分子中的碱基被选择性的加上甲基的现象。植株A植株B柳穿鱼的花表现出不同毛色的Avya小鼠HCH.图J：）及吓盍图1I:知巴点U基因与性状之间的关系自主梳理基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系一个性状可以受到多个基因的影响，例如，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。一个基因也可以影响多个

13、性状，例如，我国科学家研究发现水稻中的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。性状是基因和环境共同作用的结果生物体的性状不完全由基因决定，坯境对性状也有着重要影响。如后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。典例4下列关于基因与性状之间关系的叙述，错误的是()水毛茛叶子形态的差异是基因与环境共同作用的结果人的身高受多对基因决定，并受后天营养和体育锻炼的影响水稻的Ghd7基因对开花、产量等多个性状均有影响生物体的每一种性状都有

14、一个特定的基因控制答案D对点练4豌豆的某突变体中编码淀粉分支酶的基因(R)被插入的DNA序列打乱，导致淀粉分支酶不能合成，无法催化蔗糖合成淀粉，造成种子中积累较多的甜度较淀粉高、亲水能力较淀粉差的蔗糖，因而表现为甜和皱缩的新性状。上述实例说明()一个基因也可以影响多个性状一个性状可以受多个基因的影响性状是基因和环境共同作用的结果基因和性状之间是一一对应的关系答案A联想质疑水毛茛叶的两种形态探诱在空冗屮课堂小结选释性基|耳表达一生rI质Ii控农观遗传结掏鬣白鲁十性狀）JEml肠道病毒-EV7IfiRNApX-Z-、催=Mi化壳蚩白蛋口酗N翎译厂井非简单的一一对应姜系一|与环境共同作用的结果随堂检

15、测1.（2019静安区期末）来自同一个体的神经细胞和肝细胞有诸多差异，以下关于两者的描述错误的是（）A.核DNA不完全相同B.RNA不完全相同C.蛋白质不完全相同D.糖类不完全相同解析神经细胞和肝细胞是由同一个受精卵经分裂和分化后形成的，细胞核具有相同的遗传物质，即核DNA相同，A错误。答案A肠道病毒EV71为单股正链（+RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。F面为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。据图分析错误的是（+RNA-RNAA.图中物质M的合成场所是宿主细胞的核糖体催化、过程的物质可能是RNA复制酶图中+RNA具有催化+RNA形成一RNA的功能若+RNA含有7500个碱基，其

16、中A+U占40%,子代+RNA形成过程共需G和C9000个解析图中的M物质是翻译产生的多肽链，由于EV71病毒没有细胞器，多肽合成的场所是宿主细胞的核糖体；、过程是以RNA为模板合成RNA的过程，需要的是RNA复制酶；图中催化+RNA形成-RNA的是物质N,图中+RNA的功能是作为翻译的模板翻译出新的蛋白质、作为复制的模板形成新的+RNA,即病毒的组成成分之一；+RNA复制时，需要先以+RNA为模板合成-RNA,再以-RNA为模板合成+RNA，相当于合成了一条双链RNA，在这条双链RNA中A=U,G=C，根据题目中的条件，在病毒+RNA中A+U占40%，则G+C占60%，所以合成子代+RNA的

17、过程共需要G和C的数目是7500X2X60%二9000(个)。答案C已停止分裂的细胞，其遗传信息的传递情况可能是()DNADNARNA蛋白质RNARNA蛋白质DNARNA蛋白质蛋白质一RNA答案C(2019海淀区期末)许多基因的启动子(转录起始位点)内富含CG重复序列，若其中的部分胞嘧啶(C)被甲基化成为5甲基胞嘧啶，就会抑制基因的转录。下列与之相关的叙述中，正确的是()在一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合基因的表达水平与基因的甲基化程度无关解析在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接，而是通过“一

18、脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一”连接，A错误；胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制，对已经表达的蛋白质结构没有影响，B错误；根据题意“胞嘧啶甲基化会抑制基因的转录”可推知，抑制的实质就是阻碍RNA聚合酶与启动子结合，C正确；由于基因的表达水平与基因的转录有关，所以与基因的甲基化程度有关，D错误。答案C5细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。下列属于奢侈基因的是（）A.血红蛋白基因B.ATP合成酶基因C.DNA解旋酶基因D.核糖体蛋白基因解析由题干中“细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果”可知，找出分化的细胞中特殊成分的基因即可，四个选项中B、C、D是所有活细胞中都表达的基因，而A中血红蛋白基因是分化后的红细胞才表达的基因。答案A6.（2019兰州一中期末）下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。请根据图示回答下列问题：丿歸黑酸祇鬟乙酰匚醴彎/n苯矗團酸（1）缺乏酶会导致人患白化病。（2）尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气会变成黑色，这种症状称为尿黑酸症。缺乏酶会使人患尿黑酸症。（3）导致苯丙酮尿症的直接原因是由于患者的体细胞中缺少酶，致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变为酪氨酸，只能转变为苯丙酮酸。从以上实例可以看出，基因通过控制来控制，进而控制生物体的性状