人教版高中生物必修第2册 第4章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系 (5).ppt

第2节基因表达与性状的关系;;;自主预习·新知导学;自主预习·新知导学;一、基因表达产物与性状的关系

1.基因对生物性状的间接控制

(1)实质: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)实例;2.基因对生物性状的直接控制

(1)实质:基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

(2)实例;二、基因的选择性表达与细胞分化

1.生物体多种性状的形成,都是以细胞分化为基础的。同一生物体中不同类型的细胞,基因都是相同的,而形态、结构和功能却各不相同。

2.表达的基因大致可以分为两类:一类是在所有细胞中都表达的基因,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特异性表达的基因,如卵清蛋白基因、胰岛素基因。

3.细胞分化的本质是基因的选择性表达。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。;【思考】

人表皮细胞和肝细胞中的蛋白质种类存在差异,根本原因是什么?

提示:不同细胞中的遗传物质相同,选择表达的基因不同,产生的mRNA不同,合成的蛋白质存在差异。;三、表观遗传

1.表观遗传:生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。如柳穿鱼Lcyc基因和小鼠Avy基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。

2.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。;四、基因与性状的关系

1.基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状,细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。;2.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。

(1)生物体的一个性状可以受到多个基因的影响,如人的身高。

(2)一个基因也可以影响多个性状,如水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控,而且对水稻的生长、发育和产量都有重要作用。

(3)生物体的性状不完全是由基因决定的,环境对性状也有重要影响。;【预习检测】

1.判断正误。

(1)囊性纤维化的形成说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制性状。()

(2)细胞分化是基因选择性表达的结果。()

(3)吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高。()

(4)生物体的基因型相同,表型就一定相同。()

(5)基因与性状是一一对应的关系。()

(6)生物的性状是由基因和环境共同控制的。();2.连线。;3.豌豆的某突变体中编码淀粉分支酶的基因(R)被插入的DNA序列打乱,导致淀粉分支酶不能合成,无法催化蔗糖合成淀粉,造成种子中积累较多的甜度较淀粉高、亲水能力较淀粉差的蔗糖,因而表现为甜和皱缩的新性状。上述实例说明

()

A.一个基因可以影响多个性状

B.一个性状可以受多个基因的影响

C.性状是基因和环境共同作用的结果

D.基因和性状之间是一一对应的关系

答案:A;合作探究·释疑解惑;基因表达产物与性状的关系;提示:豌豆为圆粒或皱粒与豌豆的淀粉分支酶基因及其表达的产物——淀粉分支酶有关。如果淀粉分支酶基因异常,则合成的淀粉分支酶异常,活性大大降低,导致淀粉合成受阻,含量降低。淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩,表现为皱粒。;2.下图为囊性纤维化的形成机理图,请回答下列问题。

编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基

↓

CFTR蛋白结构异常,导致功能异常

↓

患者支气管内黏液增多,管腔受阻

↓

细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重受损;(1)囊性纤维化的直接病因是什么?根本病因又是什么?

提示:囊性纤维化的直接病因是CFTR蛋白空间结构异常,根本病因是编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基。

(2)豌豆圆粒、皱粒的形成和囊性纤维化的形成分别属于基因控制性状的哪种方式?

提示:豌豆圆粒、皱粒的形成属于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。囊性纤维化的形成属于基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。;归纳提升

1.基因控制性状的方式;2.基因与性状的关系整合;典型例题

下图为人体内基因对性状的控制过程,下列分析正确的是

();A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中

B.图中①过程需要RNA聚合酶的参与,②过程需要tRNA的协助

C.④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同

D.①②③过程表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状

答案:B;解析:同一个体的体细胞是由受精卵经过有丝分裂产生的,细胞核基因相同,因此基因1和基因2一般会出现在人体内的同一个细胞中。图中①过程是转录,需要RNA聚合酶的参与,②过程是翻译,需要tRNA运输氨基酸到核糖体上。④⑤过程的结果存在差异的根本原因是编码血红蛋白的基因不同,直接原因是血红蛋白的结构不同。图中①②③