第4章 第2节 基因表达与性状的关系（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版2019）

第2节　基因表达与性状的关系 明学习目标 1．举例说明基因通过控制酶的合成和蛋白质的结构控制生物体的性状。 2．说明细胞分化是基因选择性表达的结果。 3．概述生物体的表观遗传现象。 聚焦·学案(一)　基因如何控制生物体的性状 基础—自主学习 [助读教材] 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)实例 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 教材边角知识发掘 1．结合教材P71“图4－9　皱粒豌豆的形成机制”，回答有关问题： 豌豆表现为皱粒的直接原因是淀粉合成受阻，含量降低，根本原因是编码淀粉分支酶的基因结构改变，控制合成的淀粉分支酶异常。 2．(教材P71正文拓展思考)人体衰老时头发变白与白化病人头发变白有什么区别？ 提示：二者的原理不同。人体衰老时头发之所以变白，是因为控制黑色素形成的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。而白化病人是由于控制黑色素合成的酪氨酸酶基因异常，使酪氨酸酶无法合成，导致该类患者不能合成黑色素，表现为白化症状。 [概念检测] 1．判断下列叙述的正误 (1)基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(×) (2)基因可通过控制蛋白质的合成来控制生物性状。(√) (3)基因都是通过控制酶的合成来控制生物性状的。(×) 2．下图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知(　 ) A．基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中 B．图中①过程需要RNA聚合酶的催化，②过程不需要tRNA的协助 C．④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同 D．①②③过程表明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 解析：选D　人体细胞由同一个受精卵增殖、分化而来，因此基因1和基因2可以出现在同一个细胞中；图中①过程为转录，需要RNA聚合酶的催化，②过程为翻译，需要tRNA的协助；④⑤过程的结果存在差异的根本原因是基因结构的不同。 深化—合作学习 [活动质疑] 牵牛花的颜色主要是由花青素决定的。如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图： (1)图中反映了基因控制生物体性状的哪种途径？另一条途径是什么？ 提示：图中反映了基因对性状的间接控制，即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。另一条途径是直接控制，即基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 (2)牵牛花的颜色只受一对基因控制吗？ 提示：不是，牵牛花的颜色主要由花青素决定，而花青素的合成是由多对基因共同控制的。 (3)牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关，这说明了什么？ 提示：说明环境因素也会影响生物体的性状。 [系统认知] 1．基因对性状控制的两种途径 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。 [迁移应用] 1．(2023·泰安高一模拟)下列有关基因控制生物性状的实例分析，属于通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状的是(　 ) A．白化病 B．苯丙酮尿症 C．囊性纤维化 D．豌豆粒形 解析：选C　白化病、苯丙酮尿症、豌豆粒形都是基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物体的性状，故A、B、D不符合题意；囊性纤维化属于基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C符合题意。 2．人体内苯丙酮酸过多可引起苯丙酮尿症，如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，下列据图分析不正确的是(　 ) A．基因1不正常而缺乏酶1可能引起苯丙酮尿症 B．由苯丙氨酸合成黑色素需要多个基因控制 C．该图说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 D．基因2突变而缺乏酶2将导致人患白化病 解析：选C　由题图可知，若由于基因1不正常而缺乏酶1，则苯丙氨酸只能在细胞中代谢生成苯丙酮酸，导致苯丙酮尿症，A正确；由苯丙氨酸合成黑色素需要酶1、酶2的作用即需要基因1、基因2的控制，B正确；题图体现了基因通过控制酶的合成来控制生物代谢过程，进而控制生物体的性状，C错误；基因2突变，会导致酶2不能合成，从而不能形成黑色素，将使人患白化病，D正确。 聚焦·学案(二)　基因的选择性表达与细胞分化和表观遗传 基础—自主学习 [助读教材] (一)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 管家基因 在所有细胞中都表达的基因，这些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，