2023-2024學(xué)年 人教版 必修二 基因表達(dá)與性狀的關(guān)系課件（45張）

第2節(jié)基因表達(dá)與性狀的關(guān)系課標(biāo)內(nèi)容(1)舉例說明基因?qū)ι矬w性狀的控制。(2)闡述細(xì)胞分化與基因表達(dá)的關(guān)系。(3)理解表觀遺傳信息對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控及基因與性狀關(guān)系的復(fù)雜性。自主梳理1Addatitlehere合作探究2Addatitlehere課堂小結(jié)3Addatitlehere隨堂檢測4Addatitlehere1.基因?qū)ι镄誀畹拈g接控制(1)實(shí)質(zhì)基因通過控制__________來控制__________，進(jìn)而控制生物體的性狀。(2)舉例酶的合成代謝過程淀粉分支酶淀粉酪氨酸酶2.基因?qū)ι镄誀畹闹苯涌刂?1)實(shí)質(zhì)基因通過控制______________直接控制生物體的性狀。(2)實(shí)例囊性纖維化成因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因苯丙氨酸蛋白質(zhì)生物性狀1.生物體多種性狀的形成，都是以__________為基礎(chǔ)的。同一生物體中不同類型的細(xì)胞，______都是相同的，而形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻各不相同。2.細(xì)胞分化的本質(zhì)__________________。3.表達(dá)基因的分類(連線)細(xì)胞分化基因基因的選擇性表達(dá)1.表觀遺傳堿基序列基因表達(dá)表型甲基化組蛋白

甲基化修飾遺傳2.基因與性狀的關(guān)系在大多數(shù)情況下，基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的__________的關(guān)系。(1)一個(gè)性狀可以受到__________的影響。(2)一個(gè)基因也可以影響__________。(3)生物體的性狀也不完全是由基因決定的，______對(duì)性狀也有著重要影響。一一對(duì)應(yīng)多個(gè)基因多個(gè)性狀環(huán)境(1)基因能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。(

)(2)生物體的一個(gè)性狀可受一個(gè)或多個(gè)基因的影響。(

)(3)同一生物體的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同是由基因不同造成。(

)提示：同一生物體的細(xì)胞一般具有相同基因，其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(4)表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的整個(gè)生命活動(dòng)過程中。(

)√√×√(5)吸煙會(huì)使人的體細(xì)胞內(nèi)DNA的乙?；缴撸瑢?duì)染色體上的組蛋白也會(huì)產(chǎn)生影響。(

)提示：吸煙會(huì)使人的體細(xì)胞內(nèi)DNA的甲基化水平升高，對(duì)染色體上的組蛋白也會(huì)產(chǎn)生影響。×情境探疑1.鐮狀細(xì)胞貧血的出現(xiàn)是由于控制血紅蛋白合成的基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生變化，導(dǎo)致血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，血細(xì)胞呈鐮刀狀，容易破裂，使人患溶血性貧血。據(jù)圖分析回答下列問題：(1)基因中堿基對(duì)的變化如何改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)？提示：基因中堿基對(duì)發(fā)生改變，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中密碼子改變，進(jìn)而導(dǎo)致翻譯的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。情境探疑(2)上述實(shí)例說明，基因如何控制生物體的性狀？提示：基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。情境探疑2.牽?；ǖ念伾饕苫ㄇ嗨貨Q定，如圖為花青素的合成與顏色變化的過程示意圖。請(qǐng)回答下列問題：(1)牽?；ǖ念伾侵挥梢粋€(gè)基因控制嗎？提示：不是，牽?；ǖ念伾啥鄠€(gè)基因控制。(2)牽?；ǖ念伾€與細(xì)胞中的pH有關(guān)，這說明什么？提示：生物體的性狀也受環(huán)境的影響。情境探疑(3)牽?；ǖ娜~肉細(xì)胞中是否也含有基因①②③。如果有，也能全部表達(dá)嗎？提示：牽牛花的葉肉細(xì)胞中含有基因①②③。但由于細(xì)胞的分化，基因選擇性表達(dá)，故這3個(gè)基因不一定都能表達(dá)。(4)圖中反映了基因是如何控制生物體性狀的？提示：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀。例1

下圖為基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系示意圖，下列選項(xiàng)正確的是(

)C.白化病是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體性狀的實(shí)例典例應(yīng)用A.①是轉(zhuǎn)錄過程，它以DNA的一條鏈為模板、四種脫氧核苷酸為原料合成mRNAB.②過程需要mRNA、氨基酸、核糖體、RNA聚合酶、ATP等D.基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀解析圖中①過程表示轉(zhuǎn)錄，它以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成mRNA，而脫氧核苷酸是合成DNA的原料，A錯(cuò)誤；②過程表示翻譯，場所是核糖體，需要mRNA、氨基酸、核糖體、ATP等，不需要RNA聚合酶，B錯(cuò)誤；人的白化病是基因?qū)π誀畹拈g接控制，即基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀，C正確；基因通過控制酶的合成來控制生物體的部分性狀，D錯(cuò)誤。典例應(yīng)用例2

如圖為圓粒豌豆的產(chǎn)生機(jī)制，請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述錯(cuò)誤的是(

)B.b過程能發(fā)生A與T、C與G的配對(duì)典例應(yīng)用A.淀粉分支酶基因R是豌豆種子細(xì)胞中具有遺傳效應(yīng)的DNA片段C.R中插入一小段DNA序列使淀粉分支酶出現(xiàn)異常，活性大大降低，可導(dǎo)致種子中蔗糖增多D.此圖解體現(xiàn)了基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀解析豌豆種子細(xì)胞中，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，A正確；b表示翻譯過程，該過程中的堿基配對(duì)方式為A—U、C—G、U—A、G—C，B錯(cuò)誤；淀粉分支酶能催化蔗糖合成淀粉，R中插入一小段DNA序列使淀粉分支酶出現(xiàn)異常，活性大大降低，可導(dǎo)致種子中蔗糖增多，C正確。典例應(yīng)用情境探疑科學(xué)家提取了雞的輸卵管細(xì)胞、紅細(xì)胞(有細(xì)胞核)和胰島B細(xì)胞，對(duì)這3種細(xì)胞中的DNA和mRNA進(jìn)行了檢測，結(jié)果如下表所示?；卮鹩嘘P(guān)問題：檢測的3種細(xì)胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰島素mRNA輸卵管細(xì)胞＋＋＋＋－－紅細(xì)胞＋＋＋－＋－胰島B細(xì)胞＋＋＋－－＋說明：“＋”表示檢測發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子，“－”表示檢測未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子。情境探疑(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)種類是否相同？提示：這三種細(xì)胞都屬于同一只雞的體細(xì)胞，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)種類不完全相同。(2)三種細(xì)胞中的DNA都有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這說明了什么？提示：說明在高度分化的體細(xì)胞中，基因是選擇性表達(dá)的。(3)該實(shí)例說明細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是什么？提示：說明細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。(1)管家基因和奢侈基因歸納提升①管家基因：指所有細(xì)胞中都表達(dá)的一類基因，這類基因指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的，如核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因等。②奢侈基因：只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因。(2)細(xì)胞分化歸納提升例3

人的胰島B細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生血紅蛋白，據(jù)此推測胰島B細(xì)胞中(

)A.只有胰島素基因B.比人受精卵基因要少C.有胰島素基因和其他基因，但沒有血紅蛋白基因D.既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因和其他基因典例應(yīng)用解析胰島B細(xì)胞含有該個(gè)體全部的基因，A錯(cuò)誤；胰島B細(xì)胞是由受精卵經(jīng)有絲分裂和細(xì)胞分化而來的，所含的基因與受精卵相同，B錯(cuò)誤；胰島B細(xì)胞除了含有胰島素基因，還有血紅蛋白基因和其他基因，C錯(cuò)誤，D正確。典例應(yīng)用典例應(yīng)用例4

下列關(guān)于細(xì)胞分化的敘述，正確的是(

)A.細(xì)胞分化只發(fā)生在胚胎期B.不同的細(xì)胞中，mRNA完全不同C.細(xì)胞分化過程中，細(xì)胞內(nèi)的DNA會(huì)發(fā)生改變D.細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果解析細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中，在胚胎期達(dá)到最大限度，A錯(cuò)誤；分化過程中，由于基因的選擇性表達(dá)，不同細(xì)胞中mRNA不完全相同，B錯(cuò)誤；細(xì)胞分化過程中，遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變，C錯(cuò)誤；細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，D正確。典例應(yīng)用情境探疑閱讀教材資料“柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)和小鼠毛色的遺傳”，簡要回答相關(guān)問題：(1)資料1中，柳穿魚是一種園林花卉。教材所示的兩株柳穿魚，除了花的__________不同，其他方面基本相同。(2)資料2中，某種小鼠實(shí)驗(yàn)中子一代的基因型均為Avya，卻表現(xiàn)為介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型，原因是________________________________________________________________________________。(3)柳穿魚植株B的Lcyc基因不表達(dá)的原因是它被____________

(Lcyc基因有多個(gè)__________________)了。形態(tài)結(jié)構(gòu) Avy基因前端甲基化程度越高，Avy基因的表達(dá)受到的抑制越明顯，小鼠體毛的顏色就越深高度甲基化堿基連接甲基基團(tuán)情境探疑(4)柳穿魚Lcyc基因和小鼠Avy基因發(fā)生甲基化修飾如下圖：從圖中看出，兩種基因的__________沒有改變，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)生影響。(5)有研究表明，吸煙會(huì)使人的體細(xì)胞________的甲基化水平升高，對(duì)染色體上的________也會(huì)產(chǎn)生影響。不僅如此，還有研究發(fā)現(xiàn)，男性吸煙者的精子活力下降，精子中________的甲基化水平明顯升高。堿基序列DNA組蛋白DNA表觀遺傳歸納提升例5

柳穿魚植株A和植株B花的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，其他方面基本相同。B.柳穿魚的葉肉細(xì)胞內(nèi)不存在Lcyc基因典例應(yīng)用下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.兩株柳穿魚體內(nèi)的Lcyc基因的序列相同C.植株B的Lcyc基因不表達(dá)的原因是它被高度甲基化了D.兩植株雜交，F(xiàn)2中有少部分的花與植株B相似解析柳穿魚的所有體細(xì)胞是由一個(gè)受精卵通過有絲分裂產(chǎn)生的，因此理論上均含有Lcyc基因。典例應(yīng)用例6（多選）黃色小鼠(AA)與黑色小鼠(aa)雜交，產(chǎn)生的F1(Aa)不同個(gè)體出現(xiàn)了不同體色。研究表明，不同體色的小鼠A基因的堿基序列相同，但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化(如圖)現(xiàn)象出現(xiàn)，甲基化不影響基因DNA復(fù)制。有關(guān)分析正確的是(

)D.甲基化是引起基因結(jié)構(gòu)改變的常見方式典例應(yīng)用A.F1個(gè)體體色的差異與A基因甲基化程度有關(guān)B.甲基化可能影響RNA聚合酶與該基因的結(jié)合C.堿基甲基化不影響堿基互補(bǔ)配對(duì)過程解析根據(jù)對(duì)題干信息的分析可知，F(xiàn)1個(gè)體的基因型都是Aa，而A基因堿基序列相同，有不同程度的甲基化現(xiàn)象，說明F1個(gè)體體色差異與A基因甲基化程度有關(guān)，A正確；RNA聚合酶與基因的結(jié)合是基因表達(dá)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而A基因甲基化會(huì)影響其表達(dá)過程，B正確；由題意可知，堿基甲基化不影響DNA復(fù)制過程，而DNA復(fù)制過程有堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象，C正確；基因中堿基甲基化后堿基種類沒有改變，因此基因結(jié)構(gòu)(基因中堿基對(duì)排列順序)沒有發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。典例應(yīng)用思維導(dǎo)圖晨讀必背1.基因控制生物體性狀的途徑：①基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀；②基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。2.細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。3.生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。4.基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，一個(gè)性狀可以受多個(gè)基因的影響，一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀。選擇性堿基序列1.下列關(guān)于基因與性狀的關(guān)系的敘述，正確的是(

)A.基因都是通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀的C.一對(duì)等位基因只能控制一對(duì)相對(duì)性狀D.基因具有獨(dú)立性，細(xì)胞中不同基因表達(dá)時(shí)不會(huì)相互作用B.生物體的性狀表現(xiàn)是自身遺傳信息與環(huán)境共同作用的結(jié)果解析基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，也可以通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀，A錯(cuò)誤；生物體的性狀表現(xiàn)由自身遺傳信息與環(huán)境因素共同決定，B正確；基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，一個(gè)性狀可以受到多個(gè)基因的影響，一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀，C錯(cuò)誤；基因具有獨(dú)立性，但同一細(xì)胞中不同基因表達(dá)時(shí)可能會(huì)相互作用，D錯(cuò)誤。2.同一哺乳動(dòng)物個(gè)體的神經(jīng)細(xì)胞與肝細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能均不同，其原因是兩種細(xì)胞的(

)A.核DNA相同，mRNA相同，蛋白質(zhì)不同C.核DNA不同，mRNA不同，蛋白質(zhì)不同D.核DNA不同，mRNA相同，蛋白質(zhì)不同B.核DNA相同，mRNA不同，蛋白質(zhì)不同解析同一哺乳動(dòng)物個(gè)體的神經(jīng)細(xì)胞和肝細(xì)胞最初都來自同一個(gè)受精卵，二者的遺傳物質(zhì)(DNA)相同，在細(xì)胞分化的過程中，由于基因的選擇性表達(dá)，兩種細(xì)胞的mRNA不完全相同，編碼的蛋白質(zhì)不完全相同，兩種細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同，B符合題意。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)敘述錯(cuò)誤的是(

)B.DNA甲基化會(huì)導(dǎo)致mRNA合成受阻C.DNA甲基化可能會(huì)影響生物的性狀D.DNA甲基化可能會(huì)影響細(xì)胞分化A.DNA甲基化會(huì)導(dǎo)致基因堿基序列改變解析DNA甲基化是指DNA的堿基上被選擇性地添加甲基，這不會(huì)導(dǎo)致基因堿基序列的改變，A錯(cuò)誤。4.（多選）(2023·遼寧錦州高三開學(xué)考)關(guān)于基因、性狀及中心法則的敘述，正確的是(

) A.受精卵中的RNA以自身為模板進(jìn)行自我復(fù)制 B.囊性纖維化的發(fā)病原因說明基因可以通過控制酶的合成間接控制生物體的性狀D.構(gòu)成染色體的組蛋白乙?；?、RNA干擾等會(huì)影響基因的表達(dá)C.基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，但某些RNA中也含有基因解析真核細(xì)胞中的RNA不能進(jìn)行自我復(fù)制，A錯(cuò)誤；人類編碼CFTR蛋白的基因缺失3個(gè)堿基，導(dǎo)致CFTR蛋白缺少一個(gè)氨基酸，進(jìn)而使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，使人患囊性纖維化，這說明基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀，B錯(cuò)誤；基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，但對(duì)于某些病毒，如HIV和流感病毒，其遺傳物質(zhì)是RNA，所以基因還可能是具有遺傳效應(yīng)的RNA片段，C正確；構(gòu)成染色體的組蛋白乙酰化、RNA干擾等會(huì)影響基因的表達(dá)，D正確。5.請(qǐng)回答下列與表觀遺傳有關(guān)的問題：(1)表觀遺傳是指___________________________________________________________________。(2)DNA甲基化是表觀遺傳現(xiàn)象產(chǎn)生的重要原因之一，DNA甲基化是指在有關(guān)酶