第2节 基因表达与性状的关系（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中生物必修2 遗传与进化（人教版2019 不定项版）

第2节　基因表达与性状的关系 课时目标 1.通过实例分析，探究基因表达与性状的关系。(生命观念) 2．通过比较分析，理解在个体发育过程中，细胞发生分化的本质。(科学思维) 3．基于对生物遗传现象的分析和讨论，进一步理解基因、环境与性状的关系。(科学思维) [对应学生用书P93] 一、基因表达产物与性状的关系 1．基因控制性状的两种方式 (1)基因酶的合成代谢过程生物体的性状。 (2)基因蛋白质的结构生物体的性状。 2．基因对性状的控制实例[连线] 二、基因的选择性表达与细胞分化 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。 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．存在：表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。 3．类型：DNA甲基化、组蛋白甲基化和乙酰化等。 四、基因、环境和性状的关系 1．在大多数情况下，基因与性状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。 2．环境对性状也有重要的影响。 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，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。 ◆视野拓展 老年人的白发和白化病发病机理 (1)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。 (2)白化病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，导致患者不能合成黑色素，表现为白化。 ◆名师点睛 表观遗传的特点 (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甲基化修饰可发生可逆性变化，即被修饰的DNA可发生去甲基化。 ◆思维启迪 1．同一株水毛茛，裸露在空气中的叶呈扇形，浸在水中的叶呈针状，这说明了影响生物的性状的因素有什么？ 提示：基因和环境。 2．同一个体不同细胞的形态、结构和功能不同的根本原因和直接原因分别是什么？ 提示：根本原因是基因的选择性表达，直接原因是合成了特定的蛋白质。 3．吸烟有害健康，除了会使体细胞中DNA的甲基化水平升高，影响基因的表达外，还有哪些方面？ 提示：烟草中含有多种致癌物质，烟草中的尼古丁还会使人上瘾。 ◆概念检测(对的画“√”，错的画“×”) 1．核糖体蛋白基因几乎在所有细胞中表达。(　　√　　) 2．同卵双胞胎具有的微小差异与表观遗传有关。(　　√　　) 3．基因与性状的关系是简单的一一对应关系。(　　×　　) 提示：生物体的一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状。 4．生物的性状是由基因型和环境共同控制的。(　　√　　) [对应学生用书P94] 任务一__基因表达产物与性状的关系　　　　　　　　　　　　　　　　　　 牵牛花的颜色主要是由花青素决定的。下图为花青素的合成与颜色变化途径示意图。 [问题探究] 1．图中反映了基因控制生物体性状的哪种途径？ 答案：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．牵牛花的颜色只受一对基因控制吗？ 答案：不是，受多对基因控制。 3．牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关，这说明了什么？ 答案：环境因素也会影响生物体的性状。 4．牵牛花的叶肉细胞是否含有基因①②③？也能全部表达吗？ 答案：牵牛花的叶肉细胞含有基因①②③，但不能全部表达。 基因控制性状的方式 项目 直接途径 间接途径 方式 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状 图解 1．(2023·济南高一检测)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．图中过程①需要RNA聚合酶的催化，过程②不需要tRNA的协助 C．过程④⑤的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同 D．过程①②③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 D　解析：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，A错误；图中过程①为转录，需要RNA聚合酶的催化，过程②为翻译，需要tRNA的协助，B错误；过程④⑤的结果存在差异的根本原因是基因结构的不同，C错误。 2．(2023·大连高一检测)人体内苯丙酮酸过多可引起苯丙酮尿症，下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，据图分析错误的是(　　) A.基因1不正常而缺乏酶1可能引起苯丙酮尿症 B．