2025届高三生物一轮复习课件6.32基因的表达与性状的关系

第32讲 基因的表达与性状的关系 课标要求 1.举例说明生物的性状主要通过蛋白质表现。 2.概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果。 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。 考情分析 1.基因表达产物与性状的关系 2023·湖南·T8　2022·重庆·T18　2020·浙江1月选考·T8 2.基因选择性表达与细胞分化 2022·河北·T14　2022·重庆·T6 3.表观遗传 2023·海南·T11　2022·天津·T5　2022·辽宁·T16　2022·北京·T18 考点一 基因表达产物与性状的关系 1.周期性共济失调症是一种因基因突变导致的遗传病,该突变基因转录成的mRNA长度不变,但合成的肽链缩短,从而使细胞膜上钙离子通道蛋白结构异常。下列有关该病的叙述,正确的是 ( 　) A.翻译的肽链缩短说明编码该肽链的基因一定发生了碱基的缺失 B.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变 C.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物的性状 D.该病可能是由于碱基的替换而导致终止密码子提前出现 D 基础落实： 1.基因控制生物性状的间接途径 酶的合成 代谢过程 例如：豌豆的圆粒和皱粒、白化病等 考点一 基因表达产物与性状的关系 ①白化病致病机理 酪氨酸酶 酪氨酸酶 黑色素 酪氨酸不能转 变为黑色素 老年人头发变白与白化病的原因相同吗？ ②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理 外来DNA序列 基因突变 基因重组 正常 正常 异常 降低 正常 升高 受阻 降低 失水 考点一 基因表达产物与性状的关系 2.基因控制生物性状的直接途径 蛋白质的结构 (2)实例(囊性纤维化与镰状细胞贫血) 失3个 缺 A－T T－A 缬氨酸 镰刀状 血性贫血 溶 基因表达的产物不可以参与基因的表达(　　) 基因控制生物性状时指导合成的终产物一定都是蛋白质(　　) × × 考点二 基因的选择性表达与细胞分化 2.(2024·怀化高三模拟)从同一个体的造血干细胞(L)和浆细胞(P)中分别提取它们的全部mRNA(分别记为L－mRNA和P－mRNA)，并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(分别记为L－cDNA和P－cDNA)。下列有关叙述正确的是 A.L－cDNA中嘌呤数和嘧啶数一定相等 B.在逆转录酶的催化下合成的P－cDNA的数目与L－cDNA的数目相等 C.在适宜温度下将P－cDNA与L－mRNA混合后，全部形成双链分子 D.能与L－cDNA互补的P－mRNA中含有编码呼吸酶的mRNA 课时练3 D 基础落实： 1.细胞分化的本质： (如图所示)。 基因的选择性表达 2.细胞分化的结果：由于基因的选择性表达，导致来自同一个体的体细胞中的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。 3.细胞分化的标志 (1)分子水平：合成了某种细胞特有的 ，如唾液淀粉酶、胰岛素等。 (2)细胞水平：形成不同种类的 。 蛋白质 细胞 考点三 表观遗传、基因与性状间的关系 3.(不定项)蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的，缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因(位于染色体上)能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受位于其上游的P序列的调控。P序列在精子中是非甲基化状态，传给子代则A基因正常表达；在卵细胞中是甲基化状态，传给子代则A基因不能正常表达，如图所示。下列说法正确的是 A.基因是否表达与DNA甲基化有关，DNA甲基化对机体是不利的 B.基因型为Aa的个体不一定是正常鼠，若为AA则一般是正常鼠 C.降低甲基化酶的活性，发育中的小鼠侏儒症状都能一定程度上缓解 D.基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关 课时练8 BD 基础落实： 生物体基因的 保持不变，但 和 发生可遗传变化的现象。 碱基序列 基因表达 表型 1.表观遗传 2.表观遗传的特征 (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的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即被修饰的DNA可以发生去甲基化 (4)普遍性: 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。 考点三 表观遗传、基因与性状间的关系 1.【教材隐性知识】必修2 P74:导致表观遗传现象发生的主要因素有______ __________________________________________________________。 2.【教材隐性知识】必修2 P74：研究表明，吸烟会影响后代的遗传性状，请分析其中的原因_______________________________________________________ ________________________________________________________。 DNA的甲基化，构成染色体的组蛋白甲基化、乙酰化等修饰 吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平提高，对染色体上的组蛋白也会产生影响 3.【教材隐性知识】必修2 P73“思考·讨论”：某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制,Avy为显性基因,表现为黄色体毛,a为隐性基因,表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交,子一代小鼠的基因型都是Avya,却表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。请分析可能的原因。 在Avy基因的前端(或称“上游”)有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平,这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时,Avy基因正常表达,小鼠表现为黄色;当这些位点甲基化后,Avy基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显,小鼠体毛的颜色就越深。 考点三 表观遗传、基因与性状间的关系 在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示)，DNA被甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。 据上述研究分析，蜜蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因是什么？ 蜜蜂的幼虫以花粉和花蜜为食，Dnmt3基因表达一种DNA甲基化转移酶Dnmt3蛋白，造成一些基因被甲基化而不能表达，发育成工蜂；蜜蜂的幼虫以蜂王浆为食，Dnmt3基因不表达，一些基因正常表达而发育成蜂王。 考点三 表观遗传、基因与性状间的关系 (1)理解表观遗传应注意： ①表观遗传中基因的遗传遵循孟德尔遗传规律。 ②表观遗传中表型可能不遵循孟德尔遗传规律。 ③性状遗传具有不稳定性(被修饰的DNA可能发生去甲基化)。 ④表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。 ⑤表观遗传一般是影响基因的转录过程,进而影响蛋白质的合成。 ⑥可遗传变异一般是指会引起遗传信息发生改变的变异，如基因突变、基因重组和染色体变异，但DNA甲基化等表观遗传，遗传信息不变也能遗传给后代，也属于可遗传变异。 【关于表观遗传的几点提醒】 相同点 表观遗传与表型模拟都是由 引起的性状改变，_____ 都没有改变 不同点 表观遗传是 ，表型模拟引起的性状改变是__________ (2)与表型模拟的比较 环境改变 遗传 物质 可遗传的 不可遗传的 考点三 表观遗传、基因与性状间的关系 4.（不定项）小鼠体内的黑色素由B基因控制合成，而A＋基因可以通过调控抑制黑色素的合成，使小鼠表现出黄色，具体过程如图所示。A＋基因还会发生不同程度的甲基化修饰，从而失去部分调控作用，导致其毛色出现了介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。下列分析正确的是 A.B基因通过控制蛋白质的结构直接 控制黑色素的合成 B.A＋基因甲基化后，由于基因碱基 序列改变导致毛色发生变化 C.同时含有A＋基因和B基因的小鼠可能表现出不同的毛色 D.图中实例说明基因与性状的关系是简单的一一对应关系 课时练9 C (1)在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。 一种性状 多种性状 多个基因 一种性状 (2)生物体的性状也不完全由基因决定， 对性状也有着重要影响。例如，后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。 环境 基础落实： 基因与性状间的关系 考点三 表观遗传、基因与性状间的关系 1.(2024贵州,5)大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型,仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同,但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后,再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是( ) A.甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录 B.氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化 C.处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素 D.该基因甲基化不能用于细胞类型的区分 D 2.(2024黑、吉、辽,9)如图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是( ) A.酶E的作用是催化DNA复制 B.甲基是DNA半保留复制的原料之一 C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素 D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 C 刷真题 明考向 (1)方式(用文字和箭头表示)：基因 生物体的性状。 (1)方式：基因 生物体的性状。 ①一个基因 (多数性状受单基因控制)； ②一个基因 (如基因间相互作用)； ③ (如身高、体重等)。 $$