基因表达与性状的关系 高考生物一轮复习 （新教材新高考）

核心知识全面复习高考一轮复习——必修二《遗传与进化》——第29讲基因表达与性状的关系1.举例说明生物的性状主要通过蛋白质表现。2.细胞分化的本质是基因选择性表达的结果。3.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。复习目标要求

考点一遗传信息的转录和翻译考点二中心法则主要考点

必备知识遗传信息的转录和翻译考点一一.知识梳理

必备知识1.基因表达产物与性状的关系(1)直接控制途径基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状一.知识梳理

必备知识正常的形成机制患者的形成机制编码CFTR蛋白的基因正常CFTR蛋白正常CFTR转运氯离子的功能正常表现正常编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基CFTR蛋白异常，缺少苯丙氨酸CFTR转运氯离子的功能异常肺功能严重受损基因蛋白质结构功能性状实例：囊性纤维病的病因一.知识梳理

必备知识编码跨膜蛋白(CFTR)基因缺失3个碱基对编码跨膜蛋白(CFTR)第508位缺少苯丙氨酸CFTR蛋白基因缺失了3个碱基→CFTR蛋白结构异常，导致CFTR蛋白转运氯离子功能异常→患者者支气管内黏液增多，管腔受阻。→黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染。一.知识梳理

必备知识正常的形成机制患者的形成机制编码血红蛋白的基因正常血红蛋白正常红细胞呈圆饼状，正常运输O2表现正常编码血红蛋白的基因谷氨酸被替换血红蛋白蛋白异常，缺谷多缬红细胞呈镰刀型，运输O2能力降低出现溶血、贫血等症状基因蛋白质结构细胞结构性状实例：镰刀型贫血症一.知识梳理

必备知识1.基因表达产物与性状的关系(1)间接控制途径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。控制酪氨酸酶形成的基因异常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸不能转化成黑色素缺乏黑色素而表现为白化病一.知识梳理

必备知识实例：白化病致病机理图解淀粉分支酶基因正常淀粉分支酶正常合成蔗糖合成淀粉，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）DNA中插入了一段外来的DNA序列，破坏了淀粉分支酶基因的结构淀粉分支酶不能正常合成蔗糖不能合成淀粉，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）一.知识梳理

必备知识实例：豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解一.知识梳理

必备知识管家基因：在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因；奢侈基因:只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清蛋白基因、胰岛素基因。基因的选择性表达.基因的选择性表达与基因表达的调控有关。2.基因的选择性表达与细胞分化(1)类型(基因)(2)细胞分化的本质：(3)细胞分化的结果由于基因的选择性表达，导致来自同一个体的体细胞中mRNA和蛋白质不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。一.知识梳理

必备知识3.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。(2)实例：柳穿鱼花的形态结构的遗传Lcyc基因正常开花时表达Lcyc基因高度甲基化开花时不表达植株A植株B×植株A⊗绝大部分与植株A相似少大部分与植株B相似植株B的Lcyc基因高度甲基化，使其不表达。一.知识梳理

必备知识DNA甲基化DNA甲基化DNA甲基化后转录异常一.知识梳理

必备知识

小鼠毛色受基因Avy和a的控制，Avy为显性，表现为黄色，a为隐性，表现为黑色。纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，子代小鼠基因型为Avya，却表现出黄色和黑色之间的一系列过度类型。研究表明，在Avy基因前端有一段特殊碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。这段碱基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体色体毛的颜色就越深。(2)实例：小鼠毛色遗传3.表观遗传一.知识梳理

必备知识蜂王工蜂持续获得蜂王浆(2)实例：蜜蜂3.表观遗传(2)实例：同卵双胞胎生长发育过程中所具有的差异.一.知识梳理

必备知识3.表观遗传(3)常见的调控机制：DNA甲基化修饰。注意：主要抑制转录。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。H3组蛋白修饰与染色质活性的关系一.知识梳理

必备知识3.表观遗传(5)特点DNA序列不变。可遗传给后代。受环境影响、可逆性。(4)发生时期：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。(6)理解表观遗传应注意的三个问题①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。③表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。一.知识梳理

必备知识4.基因与性状间的对应关系

大多数情况下,基因和性状不是简单的一一对应的关系：一个性状可以受多个基因影响(多因一效)

。一个基因也可以影响多个性状(一因多效)。①一个基因一种性状控制②一个基因多种性状控制③多个基因一种性状控制水稻中的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。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.知识梳理

必备知识

基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间相互作用,形成错综复杂的网络,精细地调控着生物的性状。基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响，基因和环境相互作用共同决定生物的表型。二.精题精练考向遗传信息传递过程分析1.如图为遗传信息传递和表达的途径，下表为几种抗生素的作用原理。结合图表分析，下列说法正确的是抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺旋化)红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性二.精题精练A.环丙沙星和红霉素都能抑制②③过程B.青霉素和利福平均不能抑制细菌的①过程C.结核杆菌的④⑤过程都发生在细胞质中D.①～⑤过程可发生在人体的健康细胞中B抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺旋化)红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性二.精题精练解析DNA复制过程需要解旋酶，所以环丙沙星可以抑制①过程，红霉素与核糖体结合，干扰mRNA与核糖体结合，只抑制③过程，A项错误；据表可知，青霉素抑制的应该是合成细胞壁的酶的活性，不能抑制①过程，只有转录过程需要RNA聚合酶，所以利福平只可抑制②过程，不能抑制①过程，B项正确；细菌细胞中不发生④⑤过程，④⑤过程只发生在RNA病毒的遗传信息传递过程中，C项错误；人体健康的细胞中只发生①②③过程，D项错误。二.精题精练考向基因表达与性状的关系分析1.下列哪个案例能说明人体细胞已经发生分化()A.进行ATP的合成 B.进行呼吸酶的合成C.合成血红蛋白 D.存在血红蛋白基因解析:细胞分化的本质是基因的选择性表达，所有体细胞都存在血红蛋白基因，D不符合题意；ATP是细胞的直接能量来源，而ATP主要来自细胞的呼吸作用，因此只要是活细胞都要进行呼吸酶和ATP的合成，A、B不符合题意；能合成血红蛋白的细胞是已经分化的红细胞，C符合题意。C二.精题精练考向

表观遗传的考查1.下列关于表观遗传的说法，不正确的是()A.表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等B.表观遗传现象中，生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变C.表观遗传现象与外界环境关系密切D.DNA甲基化的修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型B二.精题精练解析：表观遗传是指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。这一现象出现的原因是DNA的甲基化，染色体上的组蛋白发生甲基化、乙酰化等，A正确，B错误；外界环境会引起细胞中DNA甲基化水平变化，从而引起表观遗传现象的出现，C正确；DNA甲基化的修饰可以通过配子传递给后代，使后代出现同样的表型，D正确。课堂练习：一、易错辨析1.基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(

)2.基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的(

)3.细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转(

)4.在一个细胞中所含的基因都一定表达(

)5.表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，因此生物体的性状也不会发生改变(

)6.吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达(

)7.表观遗传现象比较少见，不能普遍存在于生物体整个生命活动过程中(

)×√√××√×课堂练习：一、易错辨析8.表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，因此生物体的性状也不会发生改变(

)9.吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达(

)10.表观遗传现象比较少见，不能普遍存在于生物体整个生命活动过程中(

)11.基因与性状是一一对应的关系(

)×√××课堂练习：二、填空默写1.基因、蛋白质与性状的关系(1)基因控制性状的两条途径：_________________________________________________________________________________________________。(2)基因与性状的数量对应关系：

。

基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状；基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状一对一、一对多、多对一2.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，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与____

有关；一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，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作用。表观遗传课堂练习：二、填空默写3.有研究表明，吸烟会使人的体细胞内