4.2 基因表达与性状的关系导学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

4.2基因表达与性状的关系学案 【学习目标】 1.识记基因控制性状的两种方式。 2.举例说明基因、蛋白质与性状的关系。 3.了解细胞质基因能引起的一些疾病。 4.了解基因的选择性表达与细胞分化的关系。 5.了解表观遗传的概念和实例。 【学习重难点】 1.教学重点 影响基因表达的因素，表观遗传的特点，其他表观遗传的实例，对于疾病的检测、预防、治疗的指导。 2.教学难点 （1）碱基序列不变，部分碱基发生甲基化修饰，抑制基因表达对后代产生的影响。 （2）环境与基因共同对生物体的性状具有调控作用。 【预习新知】 基因表达产物与性状的关系 1．基因对性状的两种控制途径 (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 2．基因与性状的关系 (1)基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内基因表达与否及表达水平的高低都是受到控制的。 (2)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。 ①一个性状可以受多个基因控制； 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，环境对性状也有重要影响。 基因的选择性表达与细胞分化 表观遗传 1.基因甲基化：是指基因的多个碱基连接        ，甲基化影响基因的表达。 2.碱基序列的甲基化与表达水平呈        ，不是简单的一一对应关系。 3.基因甲基化产生的变异属于        遗传的变异。 4.表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生        的现象，叫做表观遗传。 5.表观遗传现象普遍存在于生物的生长、发育和        的整个生命活动过程中。 6.基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，                  以及表达水平的高低都是受到调控的。 7.表观遗传能够使生物体在基因的        不变的情况下发生可遗传的性状改变。 8.基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系，一个性状可以受到多个基因的影响。同时，生物体的性状也不完全是由基因决定的，        对性状也有着重要的影响。 9.基因与        、基因与        、基因与        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。 【易错提示】 （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）基因型相同的个体，其表型一定相同（ ） （3）在一个细胞中所含的基因都一定表达（ ） （4）基因的选择性表达与基因表达的调控有关（ ） （5）表观遗传现象比较少见，不能普遍存在于生物体整个生命活动过程中（ ） （6）基因与性状的关系是一一对应的关系（ ） （7）生物体的一种性状有时受多个基因的影响（ ） 答案：（1）×（2）×（3）×（4）√（5）×（6）×（7）√ 【深化探究】 知识点一　基因、蛋白质和性状的关系 1．基因、蛋白质和性状的关系 2．基因对性状控制的两种途径 3．基因与性状的关系 (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。 知识点二　细胞分化与表观遗传 1．细胞分化的机理 (1)实质：基因的选择性表达，即在个体发育中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同，转录出不同的mRNA，控制合成出不同的蛋白质，如图所示。 (2)标志 ①分子水平：合成某种细胞特有的蛋白质(如唾液淀粉酶、胰岛素等)。 ②细胞水平：形成不同种类的细胞(尤其是细胞器种类和数量有较大差异)。 2．表观遗传 (1)表观遗传的特点 ①可遗传性，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细胞个体间遗传。 ②可逆性的基因表达。如甲基化时，可影响基因的表达；去甲基化时，可恢复基因的表达。 ③没有DNA碱基序列的改变。 (2)表观遗传对基因表达的调控及其控制 ①生物遗传信息的表达正确与否，既受控于DNA