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】2023-2024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 [课标要求]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)。 知识点1 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：①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白化病是由于编码__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：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。 知识点2 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．细胞分化的本质就是__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．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。 5．基因与性状的关系 (1)在大多数情况下，基因与性状的关系并不都是简单的__一一对应__关系。一个性状可以受到多个基因的影响。如人的身高是由__多个基因__决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用。 (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，这些酶的合成受基因控制。 根据课本P72的“思考·讨论”，回答下列问题： 1．这三种细胞的基因组成是否相同？它们合成的蛋白质种类是否相同？ 这三种细胞都属于同一只鸡的体细胞，是经过有丝分裂而来的，因此基因组成相同；但由于基因的选择性表达，三种细胞合成的蛋白质种类不完全相同。 2．三种细胞中都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因，但只检测到了其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？ 在高度分化的体细胞中，基因是选择性表达的。 3．是不是这三类细胞中表达的基因完全不相同？如不是，请举例说明。 不是；控制细胞基本生命活动的基因在所有细胞中都能表达，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因等。 探究点1 DNA、基因、蛋白质之间的关系 1．三者之间的关系 2．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1】 囊性纤维化是由于编码CFTR蛋白的基因异常引起的，该实例说明(　　) A．基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状 B．基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 C．基因与环境相互作用共同调控生物的性状 D．基因和性状间不是简单的线性关系 答案　B 解析　人类编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基对，导致CFTR蛋白缺少一个氨基酸进而使蛋白质结构改变，使人患有囊性纤维化，该实例说明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。 【例2】 下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述，正确的是(　　) A．豌豆皱粒种子中，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直接控制生物体的性状 C．决定身高的基因与身高这种性状呈线性关系，即一种性状由一个基因控制 D．囊性纤维化体现了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 答案　A 解析　豌豆皱粒种子中，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，进而使细胞内淀粉含量降低而蔗糖含量升高，A项正确；人类白化病症状体现了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，B项错误；生物体的性状受基因控制，也受环境的影响，基因与性状的关系不