2024版新教材高中生物第4章基因的表達(dá)第2節(jié)基因表達(dá)與性狀的關(guān)系學(xué)生用書(shū)新人教版必修2

第2節(jié)基因表達(dá)與性狀的關(guān)系課程標(biāo)準(zhǔn)概述DNA分子上的遺傳信息通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，生物的性狀主要通過(guò)蛋白質(zhì)表現(xiàn)概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀(guān)遺傳現(xiàn)象素養(yǎng)達(dá)成1.結(jié)合實(shí)例，闡述基因控制性狀的兩種方式，掌握基因、蛋白質(zhì)與性狀之間的關(guān)系。(科學(xué)思維)2．通過(guò)與細(xì)胞核遺傳比較，了解細(xì)胞質(zhì)遺傳及特點(diǎn)。(科學(xué)思維)3．依據(jù)結(jié)構(gòu)決定功能觀(guān)理解細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)和表觀(guān)遺傳現(xiàn)象。(生命觀(guān)念)在矮牽牛藍(lán)和白的復(fù)色品種中，藍(lán)色部分和白色部分的多少受溫度影響很大。如果在30℃～35℃高溫下，開(kāi)花繁茂時(shí)，花瓣完全呈藍(lán)色或紫色，可是在15℃時(shí)，同樣開(kāi)花很繁茂時(shí)，花瓣呈白色。而在上述兩種溫度之間，呈現(xiàn)藍(lán)和白的復(fù)色花的藍(lán)色和白色的比例隨溫度的變化而變化。請(qǐng)思考下列問(wèn)題：(1)牽牛花多變的顏色受哪些因素的影響？(2)生物的性狀表現(xiàn)只受基因控制嗎？學(xué)習(xí)主題一基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系任務(wù)一分析教材P71～72豌豆粒形與囊性纖維化的遺傳實(shí)例，并結(jié)合下列圖解探討并歸納相關(guān)問(wèn)題。1．圖1中豌豆呈圓?；虬櫫Ｅc哪種基因和酶有關(guān)？為什么相關(guān)基因異常則為皺粒？2．囊性纖維化的直接病因是什么？根本病因又是什么？3．圖1和圖2分別表示基因控制性狀的哪種途徑？4．總結(jié)基因、蛋白質(zhì)與性狀之間的關(guān)系。任務(wù)二思考回答下列問(wèn)題。1．基因與蛋白質(zhì)有什么關(guān)系？2．回顧蛋白質(zhì)的知識(shí)，思考蛋白質(zhì)與生命活動(dòng)有什么關(guān)系？1.皺粒豌豆的形成機(jī)制2．基因控制性狀的方式直接途徑間接途徑方式基因通過(guò)控制“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)”直接控制生物性狀基因通過(guò)控制“酶”的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物性狀圖解3.基因、蛋白質(zhì)與性狀之間的關(guān)系基因與性狀的關(guān)系并非簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系，可以是多個(gè)基因決定一個(gè)性狀；也可以是一個(gè)基因與多個(gè)性狀有關(guān)；而且還會(huì)受到環(huán)境的影響。【重點(diǎn)筆記】1．歸納概括基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。2．基因、蛋白質(zhì)、環(huán)境和性狀之間的關(guān)系1．(合格考)基于對(duì)基因與生物體性狀關(guān)系的理解，判斷下列表述正確的是()A.生物體的性狀主要是由基因決定的B.每種性狀都是由一個(gè)特定的基因決定的C.基因都是通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制性狀的D.基因的堿基序列相同，該基因決定的性狀一定相同2．(合格考)囊性纖維化患者的患病原因是編碼跨膜蛋白的基因發(fā)生了堿基對(duì)的缺失，導(dǎo)致跨膜蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異常，最終使患者肺功能?chē)?yán)重受損。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A.發(fā)生改變的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段B.該實(shí)例體現(xiàn)了基因控制生物性狀的間接途徑C.跨膜蛋白的形成過(guò)程經(jīng)歷了轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程D.堿基對(duì)的替換不一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變3．(等級(jí)考)(不定項(xiàng))下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^(guò)程，下列敘述正確的是()A.基因1和基因2一般不會(huì)出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個(gè)細(xì)胞中B.圖中過(guò)程①需要RNA聚合酶的催化，過(guò)程②不需要tRNA的協(xié)助C.過(guò)程④⑤的結(jié)果存在差異的直接原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同D.過(guò)程①②③表明基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物體的性狀4．(等級(jí)考)人類(lèi)白化病和苯丙酮尿癥是由代謝異常引起的疾病，下圖表示在人體代謝中產(chǎn)生這兩類(lèi)疾病的過(guò)程，由圖不能得出的結(jié)論是()A.基因可以通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來(lái)控制生物的性狀B.基因可以通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物的性狀C.一個(gè)基因可以控制多種性狀D.一種性狀可以由多個(gè)基因控制學(xué)習(xí)主題二基因的選擇性表達(dá)與表觀(guān)遺傳任務(wù)一根據(jù)課本P72的“思考·討論”，回答下列問(wèn)題：1．這三種細(xì)胞的基因組成是否相同？它們合成的蛋白質(zhì)種類(lèi)是否相同？2．三種細(xì)胞中都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因，但只檢測(cè)到了其中一種基因的mRNA，這一事實(shí)說(shuō)明了什么？3．是不是這三類(lèi)細(xì)胞中表達(dá)的基因完全不相同？如不是，請(qǐng)舉例說(shuō)明。任務(wù)二下圖表示同一個(gè)體的5種細(xì)胞中5種基因的表達(dá)情況，判斷哪種基因在5種細(xì)胞中均需表達(dá)；根據(jù)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能可以判斷，5種細(xì)胞中除RNA聚合酶基因均需表達(dá)外，還可能有哪些基因均需要表達(dá)？任務(wù)三表觀(guān)遺傳的實(shí)例分析1．柳穿魚(yú)花形的遺傳分析柳穿魚(yú)花形有左右對(duì)稱(chēng)和中心對(duì)稱(chēng)兩種。柳穿魚(yú)細(xì)胞內(nèi)的DNA序列完全相同，不同的是Lcyc基因的甲基化程度。即科學(xué)家進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：這說(shuō)明。2．某種實(shí)驗(yàn)小鼠不同毛色的遺傳分析該種小鼠的毛色除了受Avy基因控制，還受到Avy基因上游的一段DNA序列(a序列)控制。a序列既可以使Avy基因持續(xù)表達(dá)(小鼠毛色全部為黃色)，也可以使Avy基因的表達(dá)處于完全關(guān)閉狀態(tài)(小鼠毛色全部為黑色)。另外，a序列還能夠調(diào)控Avy基因的表達(dá)水平，使小鼠毛色呈現(xiàn)介于黃色和黑色之間的一系列過(guò)渡類(lèi)型。上述資料信息，請(qǐng)用流程圖描述出純種黃毛鼠和純種黑毛鼠雜交，子鼠毛色呈現(xiàn)介于黃色和黑色之間的一系列過(guò)渡類(lèi)型的機(jī)制？3．根據(jù)1、2題中資料展示的遺傳現(xiàn)象有什么共同點(diǎn)？這對(duì)你認(rèn)識(shí)基因和性狀的關(guān)系有什么啟示？1.細(xì)胞分化的機(jī)制(1)不同細(xì)胞中基因的“執(zhí)行情況”不同，即基因選擇性表達(dá)，如胰島細(xì)胞中胰島素基因表達(dá)，抗體基因關(guān)閉，而漿細(xì)胞中則與之相反。(2)由于基因的選擇性表達(dá)，導(dǎo)致含遺傳信息相同的細(xì)胞中mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同，從而出現(xiàn)細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)或生理功能的“與眾不同”(即分化)。2．對(duì)細(xì)胞分化過(guò)程的理解(1)從細(xì)胞水平分析：細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改變。(2)從亞顯微結(jié)構(gòu)水平分析：細(xì)胞器的數(shù)目及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的成分和功能發(fā)生改變。(3)從分子水平分析：①蛋白質(zhì)角度：蛋白質(zhì)種類(lèi)、數(shù)量、功能發(fā)生改變。②基因角度：基因選擇性表達(dá)，即遺傳信息的執(zhí)行情況不同，這是細(xì)胞分化的根本原因。3．表觀(guān)遺傳的特征及機(jī)制(1)表觀(guān)遺傳的特征①不發(fā)生DNA序列的變化表觀(guān)遺傳不發(fā)生DNA序列的變化。如同卵雙胞胎具有完全相同的基因組成，但在長(zhǎng)大成人后性格、健康等方面會(huì)出現(xiàn)差異，這種現(xiàn)象與表觀(guān)遺傳有關(guān)。②可遺傳表觀(guān)遺傳可以通過(guò)有絲分裂和減數(shù)分裂在細(xì)胞或個(gè)體間遺傳。如一個(gè)遺傳物質(zhì)完全一致的小鼠品系，其體毛具有不同顏色，這與基因的甲基化程度有關(guān)，并且這種毛色的性狀差異往往可以傳遞給后代。③受環(huán)境影響環(huán)境的變化可以導(dǎo)致基因表觀(guān)修飾的變化，進(jìn)而引起表型改變。個(gè)體在生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程中獲得的環(huán)境影響，可能會(huì)遺傳給后代。(2)表觀(guān)遺傳的機(jī)制①DNA的甲基化基因中的堿基序列沒(méi)有變化，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達(dá)，進(jìn)而影響表型。②構(gòu)成染色體的組蛋白的乙?；揎椪婧松锛?xì)胞核中的DNA與一些蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，帶負(fù)電荷的DNA“纏繞”在帶正電荷的蛋白質(zhì)(如組蛋白)上，使細(xì)長(zhǎng)的DNA卷成緊密的結(jié)構(gòu)。乙酰化修飾就是用乙?；呀M蛋白的正電荷屏蔽掉。組蛋白的正電荷一旦減少，其與DNA的結(jié)合就會(huì)減弱，這部分的DNA就會(huì)“松開(kāi)”，激活相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。(3)RNA干擾RNA干擾是正常生物體內(nèi)抑制特定基因表達(dá)的一種現(xiàn)象。當(dāng)細(xì)胞中導(dǎo)入或內(nèi)源產(chǎn)生與某個(gè)特定mRNA同源的雙鏈RNA時(shí)，該mRNA發(fā)生降解或者翻譯阻滯，導(dǎo)致基因表達(dá)沉默。這種現(xiàn)象發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后，即mRNA的修飾或翻譯水平上，又稱(chēng)為轉(zhuǎn)錄后基因沉默，是表觀(guān)遺傳的重要機(jī)制之一。4．基因與性狀的關(guān)系(1)一個(gè)基因決定一種性狀(多數(shù)性狀受單基因控制)。(2)一個(gè)基因影響多種性狀(如基因間相互作用)。(3)多個(gè)基因控制一種性狀(如身高、體重等)。圖解如下：【重點(diǎn)筆記】1．易錯(cuò)提醒(1)多細(xì)胞生物的個(gè)體發(fā)育離不開(kāi)細(xì)胞的分化，但細(xì)胞分化后的不同細(xì)胞中核DNA相同，mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同。(2)單細(xì)胞生物與多細(xì)胞生物分化形式的不同：?jiǎn)渭?xì)胞生物的細(xì)胞分化不表現(xiàn)為細(xì)胞間的差異，而是在生活史中有規(guī)律地發(fā)生形態(tài)和生理上的階段性變化。多細(xì)胞生物通過(guò)細(xì)胞分化形成特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官。(3)細(xì)胞分化的標(biāo)志：在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因，與細(xì)胞分化無(wú)關(guān)，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能證明細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化；只有在特定細(xì)胞中選擇性表達(dá)的基因才可控制細(xì)胞分化，如胰島素基因、血紅蛋白基因的表達(dá)可以證明細(xì)胞發(fā)生了分化。2．表觀(guān)遺傳的相關(guān)提醒(1)表觀(guān)遺傳機(jī)制可以使動(dòng)物打破DNA序列變化緩慢的限制，使后代能迅速獲得上一代生物對(duì)環(huán)境因素作出反應(yīng)而發(fā)生的變化。(2)表觀(guān)遺傳機(jī)制對(duì)生物種群的生存和繁衍可能是有利的，也可能是有害的。(3)表觀(guān)遺傳并不是進(jìn)化。在外因消失后，表觀(guān)遺傳現(xiàn)象會(huì)逐漸淡化消失，DNA會(huì)回到原先的調(diào)控狀態(tài)。(4)表觀(guān)遺傳狀況的改變是可逆的。1．(合格考)下列關(guān)于細(xì)胞分化的描述正確的是()A.老年人體內(nèi)沒(méi)有細(xì)胞分化B.細(xì)胞分化的方向是可逆轉(zhuǎn)的C.細(xì)胞分化使細(xì)胞功能趨向?qū)ｉT(mén)化D.細(xì)胞分化增加了細(xì)胞的數(shù)量和種類(lèi)2．(合格考)如圖為基因與性狀關(guān)系的示意圖，據(jù)圖判斷，錯(cuò)誤的是()A.一種基因可以影響和控制多種性狀B.多種基因可以影響和控制一種性狀C.所有基因都能控制表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀D.圖中的產(chǎn)物可以是酶、激素或者抗體等3．(合格考)下列哪項(xiàng)不屬于表觀(guān)遺傳的特點(diǎn)()A.對(duì)表型的影響可遺傳給后代B.DNA分子堿基可能連接多個(gè)甲基基團(tuán)C.吸煙會(huì)使DNA的甲基化水平升高D.甲基化導(dǎo)致DNA堿基序列發(fā)生改變4．(等級(jí)考)人類(lèi)基因組中有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的基因，但在細(xì)胞內(nèi)并非所有的基因都表達(dá)，因此需要“關(guān)閉”部分基因。rest基因編碼的R蛋白能抑制其他基因的表達(dá)。R蛋白通過(guò)使組蛋白去乙?；瘉?lái)抑制相關(guān)基因的表達(dá)。在動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，R蛋白含量降低的動(dòng)物，會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)興奮活動(dòng)增強(qiáng)以及更早死亡的現(xiàn)象。下列推斷不合理的是()A.rest基因可能參與細(xì)胞分化和個(gè)體發(fā)育B.組蛋白的乙?；瘯?huì)抑制相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄C.增強(qiáng)rest基因的表達(dá)可能會(huì)使神經(jīng)興奮性降低D.抑制rest基因的表達(dá)可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物壽命縮短

網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)主干落實(shí)1.基因控制生物性狀的兩條途徑(1)通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物的性狀。(2)通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。2．一個(gè)基因可能影響多種性狀，一種性狀也可能由多個(gè)基因控制。3．線(xiàn)粒體DNA和葉綠體DNA也能進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，并控制生物的性狀。1．在生物體中，基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑是()A．RNA→蛋白質(zhì)(性狀)B．DNA→蛋白質(zhì)(性狀)C．RNA→DNA→蛋白質(zhì)(性狀)D．DNA→RNA→蛋白質(zhì)(性狀)2．細(xì)胞分化過(guò)程中，一般不會(huì)出現(xiàn)的是()A．DNA上的基因發(fā)生改變B．mRNA種類(lèi)發(fā)生改變C．蛋白質(zhì)的種類(lèi)發(fā)生改變D．細(xì)胞的功能發(fā)生改變3．在甲基轉(zhuǎn)移酶的催化下，DNA的胞嘧啶被選擇性地添加甲基導(dǎo)致DNA甲基化，進(jìn)而使染色質(zhì)高度螺旋化，因此失去轉(zhuǎn)錄活性。下列相關(guān)敘述不正確的是()A．DNA甲基化，會(huì)導(dǎo)致基因堿基序列的改變B．DNA甲基化，會(huì)導(dǎo)致mRNA合成受阻C．DNA甲基化，可能會(huì)影響生物體的性狀D．DNA甲基化，可能會(huì)影響細(xì)胞分化4．下列關(guān)于人類(lèi)表觀(guān)遺傳現(xiàn)象的敘述中，正確的是()A．基因序列不改變B．以RNA作為遺傳物質(zhì)C．通過(guò)蛋白質(zhì)遺傳D．表觀(guān)遺傳性狀都是有利的5．(等級(jí)考)(不定項(xiàng))春化是植物必須經(jīng)過(guò)一段時(shí)間低溫才能開(kāi)花的現(xiàn)象，研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)LC基因是抑制擬南芥開(kāi)花的基因，低溫條件下，H3酶被激活，進(jìn)而解除FLC基因?qū)﹂_(kāi)花的抑制作用。溫度升高后，F(xiàn)LC基因在一段時(shí)間內(nèi)仍被抑制。下列說(shuō)法合理的是()A．H3酶在低溫條件下活性較高B．該過(guò)程不涉及FLC基因序列的改變C．FLC基因在春化后表達(dá)量提高D．H3酶無(wú)法合成的個(gè)體在自然界中可能無(wú)法傳代6．1970年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了致癌的RNA病毒。該病毒感染人體細(xì)胞后，將其基因組整合到人的基因組中，從而誘發(fā)人的細(xì)胞癌變。回答下列問(wèn)題：(1)RNA病毒進(jìn)入人體細(xì)胞后，以自身的RNA為模板，通過(guò)________________酶，合成DNA片段。在此過(guò)程中，存在的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式有________________________，其原料為宿主細(xì)胞提供的________________。(2)若將同一人體胰島B細(xì)胞和漿細(xì)胞中全部的mRNA分別提取出來(lái)，通過(guò)相關(guān)的酶反應(yīng)分別獲得多段DNA單鏈，通過(guò)堿基測(cè)序發(fā)現(xiàn)兩份DNA單鏈的序列________(填“相同”“不同”或“不完全相同”)，這說(shuō)明人體胰島B細(xì)胞和漿細(xì)胞的基因表達(dá)具有________。教材第71頁(yè)?【問(wèn)題探討】1．這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成是一樣的。2．可能是由環(huán)境因素引起的。教材第72頁(yè)?【思考·討論】1．這3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類(lèi)不完全相同。2．基因在細(xì)胞中選擇性表達(dá)。教材第73頁(yè)?【思考·討論】1．提示：柳穿魚(yú)Lcyc基因和小鼠Avy基因的堿基序列沒(méi)有變化，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾抑制了基因的表達(dá)，進(jìn)而對(duì)表型產(chǎn)生了影響。2．提示：F1中含有沒(méi)有被甲基化的Lcyc基因，Lcyc基因在開(kāi)花時(shí)表達(dá)。F2中有些植株中只含有被甲基化的Lcyc基因，Lcyc基因在開(kāi)花時(shí)不表達(dá)。3．DNA甲基化修飾可以遺傳給后代?；蛲ㄟ^(guò)其表達(dá)產(chǎn)物——蛋白質(zhì)來(lái)控制性狀。教材第74頁(yè)?【批判性思維】提示：要客觀(guān)全面地評(píng)價(jià)基因決定論的觀(guān)點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到性狀的形成往往是內(nèi)因(基因)與外因(環(huán)境因素等)相互作用的結(jié)果。教材第75頁(yè)?【思維訓(xùn)練】提示：翅的發(fā)育需要經(jīng)過(guò)酶催化的反應(yīng)，而酶是在基因指導(dǎo)下合成的，酶的活性受溫度、pH等條件的影響。教材第75頁(yè)?【練習(xí)與應(yīng)用】一、概念檢測(cè)1．(1)×在大多數(shù)情況下，基因與性狀的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。(2)√細(xì)胞分化的本質(zhì)就是基因的選擇性表達(dá)。2．C二、拓展應(yīng)用1．提示：有道理，基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物體的性狀，或通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。2．提示：(1)可能受到環(huán)境的影響導(dǎo)致某種性狀無(wú)法表達(dá)出來(lái)；可能是某種基因型致死，無(wú)法被統(tǒng)計(jì)出來(lái)；可能這些植物并不像豌豆那樣嚴(yán)格自花傳粉。(合理即可)(2)應(yīng)客觀(guān)地看待實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。3．提示：資料顯示，哺乳動(dòng)物雌雄個(gè)體的體細(xì)胞中雖然X染色體數(shù)量不同，但X染色體上的基因所表達(dá)的蛋白質(zhì)的量是平衡的，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為劑量補(bǔ)償。雌貓比雄貓多出1條X染色體，由于劑量補(bǔ)償效應(yīng)，在胚胎初期，細(xì)胞中的1條X染色體就會(huì)隨機(jī)發(fā)生固縮失活，形成巴氏小體，而且發(fā)生染色體失活的細(xì)胞通過(guò)有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞也保留相同的染色體失活狀態(tài)。對(duì)于基因型為XBXO的雌貓，如果體細(xì)胞中攜帶黑毛基因B的X染色體失活，XB就不能表達(dá)，而另一條X染色體上的XO表達(dá)，那么由該細(xì)胞增殖而來(lái)的皮膚上會(huì)長(zhǎng)出黃色體毛；同理，如果體細(xì)胞中攜帶黃毛基因O的X染色體失活，則XO不表達(dá)，XB表達(dá)，由該細(xì)胞增殖而來(lái)的皮膚上就會(huì)長(zhǎng)出黑色體毛。因此，基因型為XBXO的雌貓會(huì)呈現(xiàn)黑黃相間的毛色(開(kāi)放性問(wèn)題，答案合理即可)。第2節(jié)基因表達(dá)與性狀的關(guān)系夯基提能·分層突破學(xué)習(xí)主題一【任務(wù)驅(qū)動(dòng)】任務(wù)一1．提示：與豌豆的淀粉分支酶基因及其表達(dá)的產(chǎn)物——淀粉分支酶有關(guān)；如果淀粉分支酶基因異常，導(dǎo)致淀粉分支酶異常，活性大大降低，進(jìn)而使細(xì)胞內(nèi)淀粉含量降低，豌豆失水而表現(xiàn)為皺粒。2．提示：直接病因是CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常；根本病因是CFTR基因缺失3個(gè)堿基對(duì)。3．提示：圖1所示的是基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物體的性狀；圖2所示的是基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。4．提示：基因通過(guò)控制酶的合成或蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)控制生物的性狀。任務(wù)二1．提示：基因能夠通過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯控制蛋白質(zhì)的合成。2．提示：蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。【過(guò)程評(píng)價(jià)】1．解析：生物體的性狀主要是由基因決定的，還受環(huán)境的影響，A正確；基因與性狀之間不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，有些性狀可能由多對(duì)基因控制，有些基因也可能會(huì)影響多種性狀，B錯(cuò)誤；基因也可以通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來(lái)直接控制性狀，C錯(cuò)誤；基因的堿基序列相同，基因的表達(dá)不一定相同，因此該基因決定的性狀不一定相同，D錯(cuò)誤。答案：A2．解析：基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位，發(fā)生改變的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，A正確；該實(shí)例說(shuō)明了基因可通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀，B錯(cuò)誤；基因控制蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程，跨膜蛋白的形成過(guò)程經(jīng)歷了轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，C正確；由于密碼子的簡(jiǎn)并性，堿基對(duì)替換后，可能其氨基酸還是不變的，這樣蛋白質(zhì)未發(fā)生改變，D正確。答案：B3．解析：人體細(xì)胞由同一個(gè)受精卵增殖、分化而來(lái)，基因1和基因2可出現(xiàn)在同一細(xì)胞中，A錯(cuò)誤；圖中過(guò)程①為轉(zhuǎn)錄，需要RNA聚合酶的催化，過(guò)程②為翻譯，需要tRNA的協(xié)助，B錯(cuò)誤。答案：CD4．解析：圖中顯示的是基因通過(guò)控制酶的合成控制代謝進(jìn)而控制生物的性狀，A錯(cuò)誤，B正確；若基因1發(fā)生變化，則多巴胺和黑色素的合成都受影響，C正確；多巴胺和黑色素的合成也都受多個(gè)基因的控制，D正確。答案：A學(xué)習(xí)主題二【任務(wù)驅(qū)動(dòng)】任務(wù)一1．提示：這三種細(xì)胞都屬于同一只雞的體細(xì)胞，是經(jīng)過(guò)有絲分裂而來(lái)的，因此基因組成相同；但由于基因的選擇性表達(dá)，三種細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)種類(lèi)不完全相同。2．提示：在高度分化的體細(xì)胞中，基因是選擇性表達(dá)的。3．提示：不是；控制細(xì)胞基本生命活動(dòng)的基因在所有細(xì)胞中都能表達(dá)，如核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因等。任務(wù)二提示：b；ATP合成酶基因、呼吸酶基因、解旋酶基因和核糖體蛋白基因等。任務(wù)三1．提示：DNA甲基化能通過(guò)生殖細(xì)胞遺傳給下一代2．提示：3．提示：1題和2題中資料展示的遺傳現(xiàn)象都表現(xiàn)為基因的堿基序列保持不變，但基因的表達(dá)受到抑制，因此性狀發(fā)生改變，而且這種改變可以遺傳。基因的堿基序列相同，性狀可能不同，這表明基因與性狀的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，基因的表達(dá)受到很多因素的影響，體現(xiàn)了基因與性狀之間關(guān)系的復(fù)雜性。【過(guò)程評(píng)價(jià)】1．解析：老年人體內(nèi)也有細(xì)胞分化，A錯(cuò)誤；細(xì)胞分化的方向不可逆轉(zhuǎn)，B錯(cuò)誤；細(xì)胞分化使細(xì)胞功能趨向?qū)ｉT(mén)化，如胰島B細(xì)胞可以分泌胰島素，C正確；細(xì)胞分化增加了細(xì)胞的種類(lèi)，未增加細(xì)胞的數(shù)量，D錯(cuò)誤。答案：C2．解析：由題圖可知，性狀a、b、c、d受同一種基因產(chǎn)物影響，說(shuō)明一種基因可以影響和控制多種性狀，A正確；性狀e受三種基因產(chǎn)物影響，表明多種基因可以影響和控制一種性狀，B正確；生物的性狀除了受基因控制外，還受環(huán)境條件的影響，并非所有基因都能控制表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀，C錯(cuò)誤；多數(shù)酶、有些激素和抗體是蛋白質(zhì)，可以是基因表達(dá)的產(chǎn)物，D正確。答案：C3．解析：表觀(guān)遺傳的特點(diǎn)是對(duì)表型的影響可遺傳給后代，A正確；DNA分子堿基可能連接多個(gè)甲基基團(tuán)，屬于表觀(guān)遺傳的特點(diǎn)，B正確；環(huán)境因素會(huì)影響DNA的甲基化，例如吸煙會(huì)使DNA的甲基化水平升高，C正確；表觀(guān)遺傳中生物體基因的堿基序列保持不變，D錯(cuò)誤。答案：D4．解析：rest基因編碼的R蛋白能抑制其他基因的表達(dá)，而細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，故rest基因可能參與細(xì)胞分化和個(gè)體發(fā)育，A推斷合理；由題意可知，R蛋白通過(guò)使組蛋白去乙酰化來(lái)抑制相關(guān)基因的表達(dá)，基因的表達(dá)包括基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，故組蛋白的乙?；粫?huì)抑制相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，B推斷不合理；由題意可知，R蛋白含量降低的動(dòng)物，會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)興奮活動(dòng)增強(qiáng)，R蛋白是rest基因的表達(dá)產(chǎn)物，能抑制其他基因的表達(dá)，故增強(qiáng)rest基因的表達(dá)可能會(huì)使神經(jīng)興奮性降低，C推斷合理；R蛋白含量降低的動(dòng)物，會(huì)出現(xiàn)更早死亡的現(xiàn)象，且R蛋白是rest基因的表達(dá)產(chǎn)物，故抑制rest基因的表達(dá)，R蛋白含量會(huì)降低，可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物壽命縮短，D推斷合理。答案：ACD高效課堂·實(shí)踐運(yùn)用1．解析：DNA→RNA→蛋白質(zhì)是細(xì)胞生物基因控