第4课时基因表达与性状的关系高三生物一轮复习课件（新教材新高考）

第4课时

基因表达与性状的关系2024届生物一轮复习第六单元课

标

要

求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。考点一

基因表达产物与性状的关系考点一

基因表达产物与性状的关系一、基因控制生物性状的途径1、间接控制途径(1)方式(用文字和箭头表示)：基因

生物体的性状酶的合成代谢过程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考点一

基因表达产物与性状的关系（2）实例①白化病致病机理图解酪氨酸酶酪氨酸不能转化为黑色素酪氨酸酶黑色素回忆：老年人头发变白的原因？1、间接控制途径考点一

基因表达产物与性状的关系（2）实例②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解正常正常正常升高基因突变基因重组异常降低受阻降低失水1、间接控制途径考点一

基因表达产物与性状的关系一、基因控制生物性状的途径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2、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。蛋白质的结构考点一

基因表达产物与性状的关系2、间接控制途径（2）实例缺失3个A－TT－A缬氨酸镰刀状溶血性贫血属于基因突变考点一

基因表达产物与性状的关系拓展：油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。(1)据图甲分析，你认为提高油菜产油量的基本思路是什么？提示

抑制酶b合成(活性)，促进酶a合成(活性)。考点一

基因表达产物与性状的关系拓展：（3）图乙表示基因B，α链是转录链，经诱导β链也能转录，从而形成双链mRNA，为什么基因B经诱导后转录出双链mRNA就能提高产油量？提示

双链mRNA不能翻译(不能与核糖体结合)形成酶b，而细胞能正常合成酶a，故生成的油脂比例高，从而提高了产油量。考点二

基因的选择性表达与细胞分化考点二

基因的选择性表达与细胞分化1.细胞分化的本质：

(如图所示)。基因的选择性表达考点二

基因的选择性表达与细胞分化2.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

和

不完全相同，从而导致细胞具有不同的

。mRNA蛋白质思考：细胞分化的“变”与“不变”不变：_________________________改变：_________________________①DNA②mRNA③tRNA④rRNA⑤蛋白质的种类

⑥细胞的数目

⑦细胞的形态、结构

⑧细胞的生理功能①

③

④

⑥

②

⑤

⑦

⑧遗传物质相同形态和功能考点二

基因的选择性表达与细胞分化拓展：如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请据图分析回答下列问题：(1)上述基因属于管家基因的是

，属于奢侈基因的是

。(2)这三种细胞“血红蛋白基因”均

表达，所以这三种细胞不包括

；A细胞可产生“胰岛素”，应为

细胞；B细胞可产生“生长激素”，应为

细胞。ab、c、d不能红细胞胰岛B垂体典例1白化病与镰状细胞贫血是两种常见的人类单基因遗传病，发病机理如图所示。下列有关说法正确的是A.①②分别表示转录、翻译，主要发生在细胞核中B.②过程中发生碱基互补配对，完成该过程需要64种tRNA的参与C.图中两基因对生物性状的控制方式相同D.①②两个过程中碱基互补配对的方式不完全相同√考点二

基因的选择性表达与细胞分化典例2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，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.生物性状由基因决定，受环境影响D.若基因①不表达，则基因②和基因③也不表达√考点二

基因的选择性表达与细胞分化典例3(2023·江西宜春高三检测)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mRNA进行了检测，结果见下表(注：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子)。细胞种类珠蛋白mRNA卵清蛋白mRNA胰岛素mRNA丙酮酸激酶mRNA红细胞＋－－＋输卵管细胞－＋－＋胰岛细胞－－＋＋考点二

基因的选择性表达与细胞分化考点一

基因表达产物与性状的关系下列叙述正确的是A.不同细胞合成的mRNA完全不同B.丙酮酸激酶基因的表达产物是维持鸡细胞的基本生命活动所必需的C.输卵管细胞中存在卵清蛋白基因和丙酮酸激酶基因，没有珠蛋白基因

和胰岛素基因D.鸡的不同细胞在形态、结构和功能上具有差异的根本原因在于合成的

蛋白质种类不同√考点二

基因的选择性表达与细胞分化典例4.(2023·江苏南京高三模拟)ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶，下表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针，研究番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达情况。下列分析正确的是注：“－”表示该基因不表达，“＋”表示该基因表达，“＋”的数目越多表示表达水平越高。果实成熟的不同阶段叶片雌蕊雄蕊根绿果变红桃红橙红亮红红透－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－＋－考点二

基因的选择性表达与细胞分化下列分析正确的是A.该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段差异不明显B.橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多C.绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物，体现了细胞基因的

选择性表达D.果实中该基因表达水平高于叶片，说明前者的分化程度高于后者√考点二

基因的选择性表达与细胞分化考点三

表观遗传及基因与性状其他几种关系考点三

表观遗传及基因与性状其他几种关系表达甲基化不表达考点三

表观遗传及基因与性状其他几种关系一、表观遗传1、概念：生物体基因的

保持不变，但

和

发生可遗传变化的现象。碱基序列基因表达表型属于可遗传变异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表观遗传与有关。考点三

表观遗传及基因与性状其他几种关系2、实例：①某种小鼠毛色的遗传AvyAvyaa黄色与黑色某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛考点三

表观遗传及基因与性状其他几种关系②蜂王和工蜂的发育由来问题：拓展：在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示)，DNA被甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。考点三

表观遗传及基因与性状其他几种关系(1)据上述研究解释蜜蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因是什么？提示蜜蜂的幼虫以花粉和花蜜为食，Dnmt3基因表达一种DNA甲基化转移酶，造成一些基因被甲基化而不能表达，发育成工蜂；蜜蜂的幼虫以蜂王浆为食，Dnmt3基因不表达，一些基因正常表达而发育成蜂王。考点三

表观遗传及基因与性状其他几种关系(2)结合上述信息分析DNA甲基化与基因突变的关系？提示DNA的甲基化会导致基因不能表达或表达水平不同。DNA甲基化可影响基因的表达，从而引起生物表型的改变；DNA甲基化不改变碱基序列，因此，DNA甲基化不是基因突变。考点三

表观遗传及基因与性状其他几种关系(3)DNA甲基化常发生于DNA的CG序列密集区，发生甲基化后，会影响这段DNA和某些蛋白相结合。推测甲基化程度影响基因表达的机制是什么？提示DNA甲基化影响了RNA聚合酶与该区域的结合，导致发生甲基化的DNA(基因)转录过程受到抑制，进而无法完成翻译过程，所以影响了相关性状的表达。考点三

表观遗传及基因与性状其他几种关系3、机制：DNA的

；

的甲基化和乙酰化等。甲基化组蛋白4、特点①

：基因表达和表型可以遗传给后代。②不变性：基因的碱基序列保持不变。③

：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA可能发生去甲基化。可遗传可逆性有研究表明，吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。不仅如此，还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。考点三

表观遗传及基因与性状其他几种关系5、与表型模拟的比较相同点表观遗传与表型模拟都是由

引起的性状改变，_____________都没有改变不同点表观遗传是

，表型模拟引起的性状改变是______环境改变遗传物质可以遗传的不可以遗传的考点三

表观遗传及基因与性状其他几种关系典例5.(2023·山东东营高三模拟)DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，此种变化可影响基因的表达，对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，如图所示。研究发现，多种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是A.细胞的内外环境因素均可引起DNA的

甲基化B.甲基化的启动子区更易暴露转录模板

链的碱基序列C.抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖D.某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象√考点三

表观遗