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必修 2 第 4 章 基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系
知识梳理·探究笔记 解决基本知识问题
知识点1 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(蛋白质是生命活动的主要承担
者)的结构直接控制生物体的性状。
(2)实例:囊性纤维化的形成
编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失3个碱基
↓
导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸
↓
CFTR蛋白空间结构发生变化,使CFTR转运氯离子的功能出现异常
↓
导致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,最终使肺功能严重受损
知识点2 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. 细胞分化的本质:基因的选择性表达。
3. 表达的基因的类型
(1)在所有细胞中都能表达的基因,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。
大部分酶为蛋白质,少量为x1
生物体内的生化反应
每一步通常都需要酶的催化
白化病是常染色体
x2 遗传病
发生基因突变
基因上3个碱基转录后对应苯丙氨酸的x3
蛋白质是具有特定空间结构的大分子物质
较单细胞生物而言,多细胞生物的细胞分
化是进步、高等的体现
不同细胞内核基因相同,但表达的基因x4
管家基因
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高中知识点考点全频累积 生物学
(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。
4. 基因选择性表达的原因:与基因表达的调控有关。
知识点3 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. 实例: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。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样
的表型。
3. 基因与性状的关系
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)一个性状可以受到多个基因的影响。
(2)一个基因也可以影响多个性状(一因多效)。
(3)生物体的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有着
重要影响。
考向突破·指点迷津 解决考试能力问题
考向1 基因表达产物与性状的关系
【考向剖析】
1. 基因对性状控制的两种途径
遗传信息
基因通过转录和翻译合成蛋白质的过程
多因一效
表型=x5 +环境
2. 基因控制生物性状的途径的判断
(1)若生物性状直接由蛋白质体
现,则应为基因通过控制蛋白质的结构
直接控制生物性状。
(2)若体现生物性状所涉及的物
质并非蛋白质(如植物激素),则基因
对其的控制往往是通过“控制酶的合成
来控制代谢过程,进而控制生物体的性
状”这一间接途径实现的。
性状是指可遗传的发育个体和全面发
育个体所能观察到的(表型的)特征,包
括生化特性、细胞形态或动态过程、解剖
构造、器官功能或精神特性等。
【名师点睛】基因与性状的关系
奢侈基因
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必修 2 第 4 章 基因的表达
由多个基因控制的性状
叶绿素的形成需要光照和Mg2+
ABO血型这一性状受到等位基因控制
出现性状分离
体内唯一降血糖的激素
基因的选择性表达导致产生
了不同的蛋白质,最终使细胞的形
态、结构和功能出现差异
【典例1】(2017·全国Ⅲ)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是( )
A. 两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同
B. 某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的
C. O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的
D. 高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的
考向2 基因的选择性表达与细胞分化
【考向剖析】
1. 细胞分化
(1)细胞分化的标志
① 分子水平:基因选择性表达,合成了某种细胞特有的蛋白质,如卵清蛋白、胰岛素。
② 细胞水平:形成不同种类的细胞。
(2)分化细胞表达的基因:所有管家基因和部分奢侈