内容正文:
第2节 基因表达与性状的关系
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
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
↓
CFTR蛋白缺少苯丙氨酸
↓
CFTR蛋白空间结构发生变化,导致功能异常
↓
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,使肺功能严重受损
1.生物体多种性状的形成,都是以细胞分化为基础的。
2.细胞分化的实质: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ATP合成酶基因。
(2)只在某类细胞中特异性表达的基因,如胰岛素基因。
4.基因选择性表达的原因:与基因表达的调控有关。
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
基因与性状的关系并不都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)一个基因可以影响多个性状。
(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。
1.同一株水毛茛,空气中的叶和浸在水中的叶表现出两种不同的形态,该现象说明( )
A.空气中的叶和水中的叶基因组成不同
B.叶片基因组成相同,性状一定相同
C.叶片形态是基因与环境相互作用的结果
D.叶片的基因和性状是一一对应的关系
2.发生表观遗传现象可能的原因是( )
A.基因甲基化 B.基因缺失
C.基因突变 D.基因重组
3.吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响,会通过某种途径遗传给下一代,称为表观遗传。以下对表观遗传叙述错误的是( )
A.DNA甲基化能使基因发生突变,其可能有利于生物适应环境
B.男性吸烟者精子中DNA的甲基化水平明显升高,使精子活力下降
C.DNA甲基化修饰的遗传现象是普遍存在的
D.除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
4.基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明,某植物需经春化作用才能开花,该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5'—azaC处理后,该植株开花提前,检测基因组DNA,发现5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低,但DNA序列未发生改变,这种低DNA甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。该植物经5'—azaC去甲基化处理后,下列各项中会发生显著改变的是( )
A.基因的碱基数量 B.基因的转录
C.基因的复制 D.基因的碱基排列顺序
5.下列关于基因表达与性状的关系,叙述错误的是( )
A.基因可通过控制酶的合成来控制代谢进而控制性状
B.基因可通过控制蛋白质的结构直接控制性状
C.基因可在细胞分化过程中发生选择性丢失
D.同卵双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关
6.柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。柳穿鱼植株A和植株B的花型不同,但它们体内的Lcyc基因序列相同,只是植株B体内的Lcyc基因被高度甲基化(如下图所示),抑制了该基因的表达,进而对花型产生了影响。下列叙述错误的是( )
A.胞嘧啶甲基化抑制DNA聚合酶与该基因结合
B.基因的碱基序列保持不变,表型也可能会发生变化
C.若将植株A和植株B作为亲本进行杂交,F1的花型与植株A的相似
D.植株B的花型性状可以遗传给后代
7.如图所示为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述正确的是( )
A.①②和⑦⑥都表示基因的表达过程,但发生在不同细胞中
B.由题中信息判断基因1和基因2的遗传一定遵循自由组合定律
C.生物体中一个基因只能决定一种性状
D.⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成,直接控制生物的性状
8.豌豆是遗传学研究的经典实验材料。研究人员用豌豆种子进行研究,实验结果如下。请据图分析回答下列问题:
组别
亲代性状
子一代性状
甲
圆粒×皱粒
圆粒 皱粒
乙
圆粒×圆粒
圆粒 皱粒