高中生物人教版（2019）必修二学案4 . 2 基因对性状的控制

4.2基因对性状的控制

学案

【学习目标】

1.说明基因通过控制酶的合成和蛋白质的结构控制生物体的性状。

2.阐述细胞分化是基因选择性表达的结果。

3.概述生物体的表观遗传现象。

一、基因表达产物与性状的关系

1.基因通过控制来控制过程，进而控制生物体的。

实例：

①圆粒豌豆与皱粒豌豆

圆粒豌豆一有基因一酶一淀粉含量——圆粒

皱粒豌豆一无________基因一酶一淀粉含量—一皱粒

②人的白化症状是由于控制的基因异常而引起的。这种酶存在于正常人的—

、等处，它能将转变为。

2.基因通过控制结构直接控制生物体的。

实例：

①囊性纤维病：__________基因缺失个碱基一结构异常，导致功能异常一

患者»

②镰刀型细胞贫血症:_________基因碱基对的替换一中替换一红细

胞呈______形_。

二、基因的选择性表达与细胞分化

1.同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，而形态、和功能却各不相同。

2.在不同类型的细胞中，表达的基因大致可以分为两类：一类是在所有细胞中的基

因（管家基因），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；另一类是只在某类细胞中表达的基因（奢侈基因），如卵清蛋白

基因、胰岛素基因。

3.细胞分化的本质就是基因的。

三、表观遗传学

1.基因甲基化：是指基因的多个碱基连接,甲基化影响基因的表达。

2.碱基序列的甲基化与表达水平呈______,不是简单的一一对应关系。

3.基因甲基化产生的变异属于遗传的变异.

1

4.表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生_____的现象，

叫做表观遗传。

5.表观遗传现象普遍存在于生物的生长、发育和的整个生命活动过程中。

6.基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，以及表达水平的高低都

是受到调控的。

7.表观遗传能够使生物体在基因的不变的情况下发生可遗传的性状改变。

8.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。同

时，生物体的性状也不完全是由基因决定的，对性状也有着重要的影响。

9.基因与、基因与、基因与之间存在着复杂的相互作用，这种相

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。

比较：DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制的比较

DNA复制转录翻译逆转录RNA复制

遗传信息DNA-DNA

传递方向

碱基配对A-T/C-G

模板

四种脱氧核糖核

原料

甘酸

解旋酶、DNA聚缩合酶解旋酶、RNA

酶

合酶聚合酶

产物DNA

进行的生绝大多数生物绝大多数生物所有生物艾滋病病毒等烟草花叶病毒

物等

【课堂检测】

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

2.基因控制生物性状的方式是（）

①通过控制全部核糖的合成控制生物体

2

②通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

③通过控制全部激素的合成控制生物体的性状

④通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状的性状

A.①②B.②③C.②④D.③④

3.下列有关基因、蛋白质、性状之间的关系叙述正确的是（）

A.只要含有某种蛋白质的基因，细胞中就含有相应的蛋白质

B.同一株水毛食水面上下的叶片形状不同，表明生物体的性状只受环境影响

C.多个基因可相互作用共同影响某一个性状

D.基因与性状之间是一一对应的关系

4.下图为人体内苯丙氨酸代谢的途经示意图（基因①和基因②位于非同源染色体上）。下列

相关叙述正确的是（）

基因①基甲①基用②

[异常]X.

苯丙酮酸（引起苯丙酮尿症—苯丙氨酸题沙酪氨酉产，黑色素

A.苯丙酮尿症的发病原因说明基因可以控制蛋白质的合成，从而直接控制性状

B.苯丙酮尿症患者的细胞中tRNA与氨基酸的对应关系与健康人相同

C.基因①和基因②都参与控制黑色素形成，它们不遵循基因自由组合定律

D.老人头发变白是基因②不进行选择性表达的结果

5.近年来的科学研究发现，个体发育过程中存在着表观遗传现象，即基因碱基序列会在不发

生改变的情况下，基因的表达水平与功能发生改变，并产生可遗传表现型。DNA甲基化则

是产生这种遗传现象的原因之一。下列相关叙述不合理的是（）

A.表观遗传可能与基因转录后的调控有关

B.表观遗传是环境因素引起的，与遗传物质无关

C.DNA甲基化可能影响到基因的选择性表达

D.DNA甲基化可能影响RNA聚合酶与启动子结合

6.DNA分子中碱基加上甲基基团（-CH?）,称为DNA甲基化，基因甲基化可以导致其不能完

成转录，这种变化可以遗传给后代。下列有关叙述正确的是（）

A.基因甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合

B.基因甲基化导致表达的蛋白质结构改变

C.基因甲基化引起的变异一定属于不利于生物的变异

3

D.原癌和抑癌基因甲基化不会导致细胞癌变

7.果蝇某条染色体上有朱红眼基因、红眼基因等基因，这些基因表达时先转录出mRNA前体,

再通过剪接形成正常的mRNA,当出现异常mRNA（含部分未剪切片段）时，会被细胞检测出

并分解成核甘酸。下列分析正确的是（）

A.朱红眼基因和红眼基因是等位基因

B.异常mRNA的出现是基因突变的结果

C.这些基因中含有不能编码蛋白质的序列

D.对前体mRNA的剪接需要RNA聚合酶的参与

8.RNA甲基化是指发生在RNA分子上不同位置的甲基化修饰现象，常见的RNA转录后修饰

有N6-甲基腺喋吟（N'-methyladenosine,m'A）和5-甲基胞畸陡（5-methylcytosine,m5C）（＞最新

研究发现，m6A修饰在调控基因表达、控制mRNA寿命和降解等方面扮演着重要角色。下列

相关叙述正确的是（）

A.经m6A和m5C分别修饰后的同一RNA碱基序列不相同

B.m6A和m5c修饰RNA以DNA为模板

C.RNA甲基化修饰的过程涉及磷酸二酯键的断裂与生成

D.RNA甲基化修饰后引起基因表达改变，属于表观遗传

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参考答案

1.答案：c

解析：表观遗传对表型的影响，可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，A不符合题意；

一段碱基序列中可能存在多个可发生DNA甲基化修饰的位点，所以DNA分子碱基可能连接

多个甲基基团，B不符合题意；甲基化不会导致DNA碱基序列发生改变，但会抑制相关基

因表达，进而对表型产生影响，C符合题意；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，D不符合题意。

2.答案：C

解析：基因对性状的控制有两条途径，一是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,

二是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，所以C正确。

3.答案：C

解析：

4.答案：B

解析：

5.答案：B

解析：

6.答案：A

解析：

7.答案：C

解析：

8.答案：D

解析：本题考查RNA的分子结构、修饰及表观遗传。m6A甲基