第4章 第2节 基因表达与性状的关系（课件+练习）-新教材高中生物必修2 遗传与进化【优化指导】人教版

第2节　基因表达与性状的关系 [课程标准] [素养达成] 3.1.4　概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现 3.1.5　概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象 1.结合实例，阐述基因控制性状的两种方式，掌握住基因、蛋白质与性状之间的关系。(科学思维) 2.通过与细胞核遗传比较，了解细胞质遗传及特点。(科学思维) 3.依据结构决定功能观理解细胞分化的实质和表观遗传现象。(生命观念) 一、基因表达产物与性状的关系 1．基因控制生物性状的两条途径 (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举例： 皱粒豌豆的形成 人的白化病的形成 皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，使编码淀粉分支酶的基因被打乱 ↓[来源:学&科&网] 不能合成淀粉分支酶 ↓ 细胞内淀粉含量下降，游离蔗糖含量升高 ↓ 豌豆成熟时因失水而皱缩 控制酪氨酸酶的基因异常 ↓ 不能合成酪氨酸酶 ↓ 酪氨酸不能转变为黑色素 ↓ 表现出白化症状 (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性状。 ②举例： 囊性纤维病 镰刀型细胞贫血症 编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基 ↓ CFTR蛋白缺少苯丙氨酸 ↓ CFTR蛋白结构异常，导致功能异常 ↓ 患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，使肺功能严重受损 编码血红蛋白的基因发生改变 ↓ 血红蛋白组成的红细胞结构异常，功能受损 2.基因与性状的关系 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。生物的性状是基因型与环境共同作用的结果。 3．细胞质基因 (1)分布：线粒体和叶绿体中。 (2)功能： ①进行半自主自我复制。 ②通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。 (3)遗传方式：人的细胞质基因只能通过母亲遗传给后代。 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。 2．表达基因的分类：(连线) 3．细胞分化的本质：基因的选择性表达。 三、表观遗传 1．基因表达调控的含义：基因什么时候表达、在哪种细胞中表达以及表达水平的高低都是受到调控的。 2．表观遗传概念：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。 判断正误 (1)生物的大多数性状受核基因控制。( √) (2)一个基因只能控制一种性状。( ×) (3)有些性状是由多个基因决定的。( √) (4)基因型相同的个体表型一定相同。( ×) (5)表型相同的个体基因型不一定相同。( √) (6)基因与性状的关系是一对一的线性关系。(×) 提示　生物体的一种性状有时受多个基因的影响，有些基因可以影响多种性状。 (7)生物性状是由基因型和环境共同控制的。(　√　) (8)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用。(√) 探究点一　基因、蛋白质与性状的关系 1．分析教材P69～70豌豆粒形与囊性纤维病遗传实例，并结合下列图解探讨并归纳下列问题。 图1 ↓ ↓ ↓ 图2 (1)图1中豌豆呈圆粒或皱粒与哪种基因和酶有关？为什么相关基因异常则为皱粒？ 提示　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，则不能合成出淀粉分支酶，也就不能合成淀粉，导致淀粉少而蔗糖多，蔗糖的吸水能力差，水分少而表现为皱粒。 (2)囊性纤维病的直接病因是什么？根本病因又是什么？ 提示　直接病因是CFTR蛋白结构异常，根本病因是CFTR基因缺失3个碱基。 (3)基因与蛋白质有什么关系？ 提示　基因能够通过转录、翻译控制蛋白质的合成。 (4)回顾必修1中蛋白质的知识，思考蛋白质与生命活动有什么关系？ 提示　蛋白质是生命活动的体现者和承担者。 (5)图1和图2分别表示基因控制性状的哪种途径？ 提示　图1所示的是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，属于间接控制；图2所示的是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 (6)图示总结基因、蛋白质与性状之间的关系。 提示　基因控制酶的合成或蛋白质结构控制生物性状。 2．如图同一株水毛茛，裸露在空气中的叶是扁平的叶片，而浸在水中的叶片深裂成丝状。请思考： (1)叶片呈扁平或丝状，能否说明形状不同的叶片中基因不同？叶片不同的原因是什么？ 提示　不能，不同形状的叶片中基因是相同的。叶片形状不同是由生活环境引起的。 (2)这两种形态的叶，其细胞的基因组成有何关系？ 提示　相同。它们都是由同一个受精卵分裂分化来的，所以基因组成相同。 (3)这两种叶片的不同形态是什么因素造成的？ 提示　是由环境造成的。 (4)根据(1)(2)你能得