4.2 基因表达与性状的关系课件-高一下学期生物人教版（2019）必修2

第2节

基因表达与性状的关系任务一

基因控制性状的方式任务二

基因的选择性表达与细胞分化任务三

基因与性状的关系一、基因表达产物与性状的关系1.基因通过控制__________来控制__________，进而控制生物体的性状。如：圆粒豌豆、皱粒豌豆；白化病等。2.基因通过控制______________直接控制生物体的性状。如囊性纤维化。酶的合成代谢过程蛋白质的结构二、基因的选择性表达与细胞分化1.细胞中表达的基因类型

所有细胞中

细胞基本生命活动特异性表达2.细胞分化的本质:__________________。基因的选择性表达三、表观遗传1.概念:生物体基因的碱基序列__________,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。2.发生时间:表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、______和衰老的整个生命活动过程中。3.类型：_____甲基化；构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰。保持不变发育

四、基因与性状的关系1.在大多数情况下，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，一个基因也可以影响多个性状。同时生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要影响。2.基因与基因、基因与基因表达产物、____________之间借助复杂的相互作用,形成一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。基因与环境(1)基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如人类白化病。(

)

×[解析]

人类的白化病是由编码酪氨酸酶的基因异常引起的,属于基因通过控制酶的合成间接控制生物体性状的实例。(2)人的血红蛋白与马的血红蛋白有差异，体现了基因的选择性表达。(

)

×[解析]

人的血红蛋白与马的血红蛋白有差异,是因为基因不同。

×

×

(5)基因发生甲基化会引起碱基序列发生变化，并可遗传。(

)

×[解析]

基因发生甲基化不会引起碱基序列发生变化。

√任务一

基因控制性状的方式【资料】

下面分别是皱粒豌豆形成机制、人的白化症状、囊性纤维化发生机制的示意图。1.皱粒豌豆的形成机制示意图淀粉分支淀粉高保留水分异常降低低失水2.人的白化症状发生机制示意图3.囊性纤维化发生机制示意图［分析］(1)请对皱粒豌豆形成机制的示意图进行补充完善。[答案]

淀粉分支;

淀粉;

高;

保留水分;

异常;

降低;

低;

失水(2)资料1、2说明：___________________________________________________________。(3)资料3说明：______________________________________________。

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基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状基因、蛋白质与性状的关系

A.豌豆的圆粒与皱粒是一对相对性状B.豌豆粒中水可与淀粉结合成为结合水C.淀粉分支酶的作用是催化淀粉水解D.该实例体现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√[解析]

相对性状是指同种生物同一种性状的不同表现类型，豌豆的圆粒与皱粒是一对相对性状，A正确；水分子可与淀粉、蛋白质等结合成为结合水，由题意“豌豆成熟时，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分”可知，豌豆粒中水可与淀粉结合成为结合水，B正确；分析题意可知，淀粉分支酶的作用是催化淀粉的合成，C错误；该实例体现了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，是生物控制性状的间接途径，D正确。

√

例3

如图为人体中基因对性状控制过程示意图，据图分析可以得出(

)

√

任务二

基因的选择性表达与细胞分化

［分析］

细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性

(4)联系有丝分裂知识，高度分化的动植物体细胞中仍含有本物种全套遗传信息的原因是__________________________________________。(5)通过分析可知，细胞分化的根本原因是__________________。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。所有体细胞都是由受精卵经过有丝分裂而来的基因的选择性表达

例4

下表表示某人体内三种不同细胞中的基因存在及表达情况，下列有关说法不正确的是(

)

细胞种类基因存在情况基因表达情况甲乙丙丁甲乙丙丁胰岛A细胞√√√√√√眼晶状体细胞(胚胎中)√√√√√√神经细胞√√√√√√

√细胞种类基因存在情况基因表达情况甲乙丙丁甲乙丙丁胰岛A细胞√√√√√√眼晶状体细胞(胚胎中)√√√√√√神经细胞√√√√√√

细胞种类基因存在情况基因表达情况甲乙丙丁甲乙丙丁胰岛A细胞√√√√√√眼晶状体细胞(胚胎中)√√√√√√神经细胞√√√√√√例5

科学家研究发现，细胞中基因有些表达，有些不表达。在不同类型的细胞中，表达的基因大致分为两类：一类是管家基因，即在所有细胞中都表达的基因，其产物是维持细胞基本代谢所必需的；另一类是奢侈基因，即只在某类细胞中特异性表达的基因。下列有关叙述错误的是(

)

√

任务三

基因与性状的关系【资料】

阅读教材P73“思考·讨论”中柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传。［分析］(1)柳穿鱼花的形态结构的遗传分析高度甲基化不表达两侧对称花两侧对称花辐射对称花(2)小鼠毛色的遗传分析①实验现象

甲基化明显

碱基序列甲基化抑制表观遗传【情境】如图为某生物染色体上的基因与该生物某些性状的关系简图。(1)分析图示可知，基因与性状不是简单的一一对应的关系，其关系如下：(2)除此之外，生物体的性状还受__________的影响。环境条件一个基因多个性状多个基因［分析］1.基因与性状的关系并不都是简单的线性关系,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。

(3)理解表观遗传注意三个问题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基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。例6

[2024·广东东莞期中]

基因表达与生物性状的体现是一个错综复杂的过程，下列叙述错误的是(

)

√

√

1.下图为某人体中肌细胞、未成熟红细胞和神经细胞产生过程中部分基因表达情况的模式图，据图推断关于这三类细胞的说法正确的是 (

)A.含有的遗传信息相同B.含有的蛋白质完全相同C.含有的蛋白质种类完全不相同D.形成的原因是基因的选择性丢失√[解析]肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂而来的,所含的遗传物质相同,A正确;肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞是细胞分化形成的,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,所以这三类细胞含有的蛋白质不完全相同,B、C、D错误。2.有人说“基因是导演,蛋白质是演员,性状是演员的表演作品”。结合所学,下列说法不合理的是 ()A.基因中核苷酸序列多样性是蛋白质多样性的根本原因B.不同的核苷酸序列通过转录、翻译可能合成相同的蛋白质C.某些基因可以通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状D.同种生物不同个体间的性状差异是基因选择性表达的结果√[解析]

DNA经过转录形成mRNA,而mRNA经过翻译形成蛋白质,因此基因中核苷酸序列多样性是蛋白质多样性的根本原因,A正确;由于密码子具有简并性等原因,不同的核苷酸序列可能合成的蛋白质相同,B正确;基因可以通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状,C正确;同种生物不同个体间的性状差异是不同个体基因不同导致的,而不是基因的选择性表达,D错误。3.下列关于表观遗传的叙述，错误的是（

）A．表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中B．表观遗传现象是可遗传的C．高温下发育为长翅的残翅果蝇，常温下子代仍发育为残翅属于表观遗传D．表观遗传现象中基因的碱基排列顺序不发生改变√[解析]表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。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，是非常重要的生命现象，A正确；表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂在细胞或个体间遗传，故表观遗传现象是可遗传的，B正确；“高温下发育为长翅的残翅果蝇，常温下子代仍发育为残翅”这是说残翅性状由基因决定的，但也受环境温度影响，故说明生物的性状（或表型）是基因（或基因型）与环境共同作用的结果，该现象不属于表观遗传，C错误；表观遗传现象是指由于基因表达发生改变但不涉及DNA序列的变化，故表观遗传现象中基因的碱基排列顺序不发生改变，D正确。4.家兔皮下脂肪，白色对黄色为显性。将纯种白色脂肪家兔与黄色脂肪家兔杂交，对它们生下的小兔喂以含叶绿素的饲料时，小兔的皮下脂肪为黄色，则说明（

）A．基因型相同，表型一定相同B．表型是基因型与环境条件共同作用的结果C．表型相同，基因型一定相同D．在相同条件下，基因型相同，表型也相同√[解析]由于白色对黄色为显性，设白色基因为A，黄色基因为a，则纯种白色脂肪家兔与黄色脂肪家兔杂交，后代均为Aa，白色对黄色为显性，正常情况下后代应该全是白色的，但是由于对它们生下的小兔喂以含叶绿素的饲料时，小兔的皮下脂肪为黄色，说明喂以含叶绿素的饲料影响了后代的表型，因此表型是基因型和环境条件共同作用的结果，故选B。5.

DNA甲基化通常发生在DNA的CG序列密集区，发生甲基化的DNA可以和甲基化DNA结合蛋白结合，使DNA链发生高度紧密排列，导致RNA聚合酶无法与其结合。下列错误的是（）A．神经细胞中，呼吸酶基因处于非甲基化状态B．结构越不稳定的DNA越容易发生甲基化C．DNA甲基化可调控基因的选择性表达D．对DNA去甲基化后其上的基因可以正常表达√[解析