内容正文:
基因表达与性状的关系
【核心考点梳理】
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)举例:
皱粒豌豆的形成
人的白化病的形成
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
控制编码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的性状。
(2)实例:囊性纤维化的形成
二、基因的选择性表达与细胞分化
(1)
(2)细胞分化的本质:基因的选择性表达。
(3)细胞分化的结果
由于基因的选择性表达,导致来自同一个体的体细胞中mRNA和蛋白质不完全相同,从而导致细胞具有不同的形态和功能。
(4) 细胞分化的本质就是基因的选择性表达。
三.表观遗传
(1)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。
(2)特点
①可遗传:基因表达和表型可以遗传给后代。
②不变性:基因的碱基序列保持不变。
③可逆性:DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即被修饰的DNA可能发生去甲基化。
(3)理解表观遗传应注意的三个问题
①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。
②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。
③表观遗传一般是影响到基因的转录过程,进而影响蛋白质的合成。
(4)机制:DNA的甲基化;组蛋白的甲基化和乙酰化等。
(5)实例:a.柳穿鱼花形的遗传;b.某种小鼠毛色的遗传;c.蜂王和工蜂。
四.基因与性状间的对应关系
另外,生物体的性状还受环境条件的影响。
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,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。
【必备知识基础练】
一、单选题
1.白萝卜长出地面后,地上部分呈绿色,地下部分依旧是白色,下列说法正确的是( )
A.不是基因作用的结果 B.仅是环境作用的结果
C.仅是基因作用的结果 D.是基因和环境共同作用的结果
2.下列有关表观遗传的说法,错误的是( )
A.表观遗传可以遗传给后代
B.DNA 甲基化、组蛋白乙酰化等机制都属于表观遗传
C.表观遗传会使基因序列发生改变
D.基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关
3.柳穿鱼是一种园林花卉,其花的形态结构与Lcyc基因的表达相关。两株柳穿鱼,它们体内Lcyc基因的序列相同,但花的形态结构不同。研究表明,植株甲的Lcyc基因在开花时表达了,植株乙的Lcyc基因被高度甲基化了而不表达。将这两个植株作为亲本进行杂交,F1的花与植株甲的相似,F1自交,F2中绝大部分植株的花与植株甲的相似,少部分植株的花与植株乙的相似。下列有关甲基化的叙述,错误的是( )
A.基因组成相同的同卵双胞胎之间的差异可能与基因的甲基化有关
B.若Lcyc基因的启动子被甲基化修饰,可能会影响该基因的转录
C.DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代表现出同样的表型
D.DNA甲基化改变了碱基序列,导致基因中的遗传信息发生改变
4.细胞衰老和个体的衰老都是正常现象。某机构以我国11914名成年志愿者为样本,研究脆弱的精神状态(包括孤独、伤心和绝望)等方面对生物学年龄(反映器官功能状况的一个指标,取决于组织器官的结构与功能老化的程度)的影响,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.单身男性在精神状态不好时经常抽烟将可能衰老得更快
B.细胞内水分减少、细胞核体积缩小是衰老细胞的特征
C.细胞内自由基减少、染色体端粒缩短是细胞衰老的可能原因
D.吸烟比脆弱的精神状态更能加速提升细胞内DNA甲基化水平
5.叶绿体是光合作用的场所,光合作用需要多种酶,如图表示叶绿体中与光合作用有关酶来源示意图,有关说法正确的是( )
A.叶绿体中DNA的主要载体是染色体
B.甲过程和乙过程碱基配对方式完全相同
C.细胞质中游离的前体多肽的合成与细胞核基因有关
D.图示说明基因可通过蛋白质的结构直接控制性状
6.果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性,幼虫的正常培养温度为25℃。将刚孵化的残翅幼虫置于31℃条件下培养时,出现了一些长翅果蝇,但这些长翅果蝇在正常温度下产生的后代仍然是残翅,这是“表型模拟”现象。现有一只长翅果蝇,要判断它是否含有V基因,应选择的杂交方案和培养温度是( )
A.与长翅果蝇杂交,25℃ B.与长翅果蝇杂交,31℃
C.与残翅果蝇杂交,25℃ D.与残翅果蝇杂交,31℃
7.豌豆种子的圆粒与皱粒是一对相对性状。由等位基因R、r控制,当R基因插入一段外源DNA片段时