基因表达与性状的关系课件 【知识建构+拓展延伸】高一下学期生物人教版（2019）必修2

第4章基因的表达第2节基因表达与性状的关系问题探讨一同一株水毛莨，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态。1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗?2．这两种叶形的差异,可能是由什么因素引起的?问题探讨基因和性状的不一定是一一对应的关系。新课探究1.分析案例归纳基因表达产物与性状的关系阅读课本P71-72页，思考回答下列问题。1.豌豆出现皱粒的直接原因是什么?由此说明基因通过什么途径控制生物体的性状?2.囊性纤维化患者的肺功能严重受损,其患病的直接原因和根本原因是什么?由此说明基因通过什么途径控制生物体的性状?淀粉分支酶异常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。直接原因：CFTR蛋白结构异常。根本原因：编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。新课探究精讲精练人体内苯丙氨酸的代谢途径如下图所示。人群中，有若干种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所导致的。例如，苯丙氨酸的代谢产物之一苯丙酮酸在脑中积累会阻碍脑的发育，造成智力低下。下列分析不正确的是（）。A.缺乏酶①可导致病人既“白(白化病)”又“痴”B.缺乏酶⑤可导致病人只“白”不“痴”C.缺乏酶⑥时，婴儿使用过的尿布会留有黑色污迹(尿黑酸)D.上述实例可以证明遗传物质可以通过控制酶的合成，从而控制新城代谢和性状C新课探究精讲精练1.牵牛花的颜色主要是由花青素决定的,下图为花青素的合成与颜色变化途径示意图:从图中不能得出的结论是（）。A.花的颜色由多对基因共同控制B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢C.牵牛花颜色的表现受到相关酶的控制D.若基因①不表达，则基因②③也不表达D基因具有独立性新课探究1.分析案例归纳基因表达产物与性状的关系基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。（淀粉分支酶、酪氨酸酶）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。（囊性纤维化疾病）新课探究2.分析资料明确细胞分化的实质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，对这三种细胞中的DNA和mRNA进行检测，结果如下（P72）。1.这三种细胞中的基因组成是否相同？它们合成的蛋白质种类是否相同？2.三种细胞中都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛基因，但是只检测到一种基因的mRNA，由此说明什么问题？都是鸡的体细胞，都由同一个受精卵发育而来，因此基因组相同，但是，他们合成的蛋白质的种类不同。高度分化的体细胞中，基因是选择性表达的。同一个体，不同种类的体细胞中，DNA相同，而RNA、蛋白质的种类不同。新课探究2.分析资料明确细胞分化的实质知识小结1.细胞分化的实质是基因的选择性表达同一生物的各种体细胞具有完全相同的遗传物质，但不同的体细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。2.基因的选择性表达与基因表达调控有关新课探究下表是人体内的红细胞（未成熟）胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“十”表示该基因能表达,“一”表示该基因未表达)。下列有关说法正确的是（）。A.①②③均表示“+”B.此表说明细胞分化导致基因的选择性表达C.3中细胞中mRNA和蛋白质种类完全相同D.3种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同A精讲精练新课探究2.分析资料明确细胞分化的实质知识小结：细胞分化的三个关键点。1.分化细胞表达的基因所有细胞中都表达（a基因）管家基因只在某类细胞中特异性表达（bcd）奢侈记忆2.细胞分化的“变”与“不变”不变：改变：3.细胞分化的标志分子水平：细胞水平：DNA、tRNA、rRNA、细胞数目mRNA、蛋白质种类、细胞形态结构和功能合成了某种细胞特有的蛋白质，如:唾液淀粉酶、胰岛素形成不同类型的细胞新课探究有人把分化细胞中表达的基因形象地分为“管家基因”和“奢侈基因”。“管家基因”在所有细胞中都处于活动状态，是维持细胞基本生命活动所必需的;而“奢侈基因”只在特定组织细胞中才处于活动状态。下列属于“管家基因”指导合成的产物是（）。A.ATP水解酶B.血红蛋白C.胰岛素D.卵清蛋白精讲精练A新课探究3.分析案例认识表观遗传基因什么时候表达、在哪种细胞中表达以及表达水平的高低都是受到调控的，这种调控会直接影响性状。基因的选择性表达与基因表达的调控有关新课探究3.分析案例认识表观遗传

（1）资料1中，柳穿鱼植株A和植株B体内的Lcyc基因的碱基序列是否相同？为什么植株A、B的花形态结构出现差异？（2）植株A和植株B杂交后，F1的花为什么跟植株A相似？F2中为什么有些植株的花与植株B相似？由此说明什么？答：碱基序列是相同的；形态有差异是因为植株B体内的Lcyc基因被高度甲基化，从而抑制其表达。答：F1体内成对的Lcyc基因一个来自植株A，一个来自植株B，但是植株B的Lcyc基因甲基化而不能表达。F1自交产生F2，发生性状分离，因而大部分随A，少部分随B新课探究3.分析案例认识表表观遗传

（4）资料1和资料2展示的遗传现象有什么共性？你对基因和性状的关系有什么新的认识？（3）资料2中，F1小鼠的基因型是Avya，小鼠毛色为什么不是黄色而是表现出介于黄色和黑色之间一系列过度类型。答：小鼠的Avya基因可以发生甲基化，当Avya基因发生甲基化后表达受抑制，并且甲基化程度越高，受表达抑制越明显，小鼠的毛色越深。答：DNA的碱基序列都未发生变化，但是碱基发生了甲基化，从而影响基因的表达。基因控制生物的性状，基因发生修饰后，虽然碱基序列没有发生改变，但可以影响到生物个体的性状，并且还可以遗传给后代。新课探究3.分析案例认识表表观遗传表观遗传：特点：典型例子：产生原因：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。普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动中。DNA甲基化、组蛋白甲基化、乙酰化①同卵双胞胎的微小差异②蜂王和工蜂都由受精卵发育而来，但形态、结构、生理和行为上截然不同。③吸烟会使人体DNA甲基化水平升高。新课探究3.分析案例认识表表观遗传基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化的实质是基因选择性表达的结果表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。精讲精练（1）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。()（2）表观遗传现象中基因的碱基序列发生了可遗传的变化。()1.下列哪项不属于表观遗传的特点(

)A.对表型的影响可遗传给后代 B.DNA分子碱基可能连接多个甲基基团C.甲基化导致DNA碱基序列发生改变 D.可由组蛋白的某些修饰导致××C精讲精练2.来自同一个体的神经细胞和干细胞有诸多差异，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3.下列事件中，不属于表观遗传调控的是（）。A.组蛋白乙酰化B.组蛋白甲基化C.DNA甲基化D.tRNA出现差错AD4.表观遗传指细胞内基因的碱基序列没有改变，但基因的表达发生可遗传变化的现象，对此现象的叙述错误的是(

)A.同卵双胞胎之间的差异是由遗传物质改变引起的B.细胞质中的调控因子对基因的表达起调节作用C.正常的细胞分化可以体现出细胞层次上的表观遗传D.若基因的启动部位被修饰，则可能遏制了RNA聚合酶的识别精讲精练A新课探究4.分析资料明确基因与性状的关系如图，同一株水毛茛，露在空气中的叶是扁平的，而浸在水中的叶片深裂成丝状。（1）叶片呈扁平或丝状，能说明性状不同的的叶片中基因不同？叶片不同的原因是什么？（2）基因型相同，表型是否一定相同？请用一等式表示基因、表型和生活环境之间的关系？不能，不同形状的叶片中，基因是相同的。叶片不同是由于生活环境引起的。不一定相同。表型=基因型+生活环境新课探究4.分析资料明确基因与性状的关系（1）生物体的绝大多数性状受单基因控制，但不是简单的一一对应关系。（2）生物体的有些性状是由多个基因决定的，如人的身高。（3）—个基因也可以影响多个性状，如水稻的Ghd7基因不仅参与开花的调控,还对水稻的生长、发育和产量都有重要作用。（4）生物体的性状还受环境条件的影响，是生物的基因和环境条件共同作用的结果。精讲精练（1）基因与性状的关系是一一对应的关系()（2）生物体的一种性状有时受多个基因的影响()×√1.下列有关基因与性状的叙述，正确的是(

)A.生物体中一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定B.血红蛋白基因中有一个碱基对发生改变，血红蛋白结构一定发生改变C.生物的性状由基因决定，同时受环境影响，二者共同对生物的性状起作用D.囊性纤维病说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状C2.下列关于基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述，错误的是(

)A.基因与性状之间并不都是一一对应的关系B.基因可以直接体现生物体的性状C.蛋白