第4章 第2节 基因表达与性状的关系(Word教参)-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中生物必修2 遗传与进化（人教版2019）

第2节　基因表达与性状的关系 [课标要点] 1.概述生物的性状主要通过蛋白质表现(生命观念)。2.概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果(生命观念)。3.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(生命观念)。 一、基因、蛋白质与性状的关系 1．基因对性状的间接控制 (1)机理：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：白化病是由于控制__酪氨酸酶__的基因异常引起的。 2．基因对性状的直接控制 (1)机理：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：囊性纤维病是由于编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基。 二、基因的选择性表达与细胞分化和表观遗传 1．基因类型 (1)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__。 (2)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__。 2．细胞分化的本质 __基因的选择性表达__。 3．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，叫作表观遗传。 4．基因与性状的关系 (1)基因与性状的关系并不都是简单的__线性__关系。如人的身高可能是由__多个基因__决定的，后天的__营养__和__体育锻炼__等也有重要作用。 (2)生物体性状的调控网络：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，精细地调控着生物体的性状。 思考 生物体的有些性状并不是由蛋白质来体现的，这与基因控制生物性状相矛盾吗？为什么？ 提示 不矛盾。虽然有些性状不是由蛋白质体现的，但控制这些性状的酶是蛋白质，这些酶的合成要受基因控制。 考点1　 DNA、基因、蛋白质之间的关系 1．三者之间的关系 性状是指生物的形态或生理特性，是遗传和环境相互作用的结果，主要由蛋白质体现。生物的遗传性状受基因控制。 2．基因对性状控制的两种途径 (1)通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状 皱粒豌豆的形成机制 编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱 ↓ 淀粉分支酶异常，活性大大降低 ↓ 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 (2)通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 囊性纤维病 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 ↓ 黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染 3．基因对性状的控制 (1)基因与性状的关系 (2)基因控制性状还受到环境的影响，生物性状是基因型和环境条件共同作用的结果。 (3)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，共同调控着生物体的性状。 【例题1】 苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸代谢异常造成苯丙酮酸在血液中大量积累，红绿色盲患者则无法正常区分红色和绿色。图1是苯丙氨酸的代谢途径，图2是某家族的遗传系谱图。请回答下列问题： (1)苯丙酮尿症的遗传方式为________________。 (2)图1反映基因通过控制__________________________，进而控制生物体的性状。 (3)若要调查苯丙酮尿症的发病率，需要在__________(填“人群中”或“患者家系”)进行大量随机抽样调查。 (4)若Ⅱ5与色觉正常男性婚配，为避免生出患色盲的孩子，医生通常建议她________(填“生男孩”或“生女孩”)。 (5)若Ⅱ3是红绿色盲携带者，则她再生一个正常孩子的概率为________。 解析 (1)由图2中Ⅱ3和Ⅱ4正常，却有患苯丙酮尿症的女儿可知，苯丙酮尿症的遗传方式是常染色体隐性遗传。(2)图1表明，基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状。(3)调查苯丙酮尿症的发病率需要在人群中进行大量随机抽样调查，以保证调查结果的准确性。(4)Ⅱ5的父亲患有色盲，则Ⅱ5一定含有色盲基因，为色盲基因的携带者，与色觉正常男性婚配，其女儿一定不患色盲，而儿子患色盲的概率为1/2，因此建议生女儿。(5)若Ⅱ3是红绿色盲携带者，Ⅱ4色觉正常，则她再生一个不患色盲孩子的概率为3/4，再生一个不患苯丙酮尿症孩子的概率也为3/4，所以再生一个正常孩子的概率为(3/4)×(3/4)＝9/16。 答案 (1)常染色体隐性遗传　(2)酶的合成来控制代谢过程　(3)人群中　(4)生女孩　(5)9/16　 【变式1】 下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是(　　) A．皱粒豌豆种子中，编码淀粉分支酶的基因被打乱，导致淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，淀粉含量低而蔗糖含量高 B．人类白化病症状体现了基因通过控制蛋白质的结构