4.2基因表达与性状的关系导学案-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第4章 第2节 基因表达与性状的关系 第1课时 【预习案】 一、基因表达产物与性状的关系 1．间接途径：基因通过 ，进而控制生物体的性状。 (1)途径：基因 的合成 过程生物体的性状。 (2)举例 ①豌豆的圆粒与皱粒 圆粒豌豆： 含量高→成熟时吸水胀大； 皱粒豌豆：编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱→ 异常，活性大大降低→淀粉合成受阻，含量降低→成熟时失水皱缩。 ②人 的形成：编码 的基因异常→不能合成 →酪氨酸不能转变为 →表现出白化症状。 2．直接途径：基因还能通过 直接控制生物体的性状。 (1)途径：基因 的结构生物体的性状。 (2)举例 ：编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了 →CFTR蛋白在第508位缺少 →CFTR蛋白结构与功能异常→支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，最终使肺功能严重受损。 【探究案】 1、老年人头发变白的原因和白化病形成的原因分别是什么？ 2、如图表示基因与性状之间的关系示意图，据图回答下列问题： (1)过程①和②分别代表什么过程？两者合称是什么？ (2)囊性纤维化患者肺功能严重受损，其患病的直接原因和根本原因是什么？ (3)图中a和b是基因控制生物性状的两条途径，这两条途径分别是 、 。 【当堂检测案】 1． 判断正误 (　　)(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)基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的 (　　)2．如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。下列相关叙述正确的是 A．精氨酸的合成只受一对基因的控制 B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程 C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达 D．四个基因位于同一条染色体上 (　　)3．下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是 A．中心法则总结了遗传信息在细胞内的DNA、RNA和蛋白质间的传递规律 B．基因与基因之间是独立的，不会相互作用 C．基因控制性状，基因改变则性状也一定随之改变 D．编码CFTR蛋白的基因增加了3个碱基，导致CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸而患囊性纤维化 (　　)4．下列关于基因控制生物性状的叙述，错误的是 A．基因可以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，如白化病的发病机理 B．基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如豌豆的圆粒和皱粒的形成 C．基因中碱基排列顺序不发生改变也可能会导致生物体性状的改变 D．生物体的性状除了受基因控制外，还受环境因素的影响 (　　)5．豌豆种子有圆粒和皱粒两种，如图为圆粒种子形成机制的示意图，下列相关说法不正确的是 A．图中显示了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 B．当编码淀粉分支酶的基因被打乱时，细胞内淀粉的含量会上升 C．皱粒种子中蔗糖含量相对更高，味道更甜美 D．图中①②过程中碱基互补配对的方式有差异 (　　)6. 下列有关基因控制生物性状的实例,属于基因通过控制蛋白质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 (　　)7. 如图表示人体内苯丙氨酸的部分代谢途径。据图不能得出的结论是 A.基因与性状不是简单的线性关系 B.酶3的缺乏会导致人患白化病 C.基因通过控制酶的合成间接控制性状 D.苯丙酮尿症属于多基因遗传病 第4章 第2节 基因表达与性状的关系 第2课时 【预习案】 二、基因的选择性表达与细胞分化 1．基因类型 (1)管家基因：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 的，如 基因、 基因等。 (2)奢侈基因：只在某类细胞中 表达的基因，如 基因、 基因等。 2．细胞分化的本质： ，即同一个体不同细胞中表达的基因 相同。 3．细胞分化的结果：由于基因的选择性表达，导致来至同一个体的体细胞中 和 不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。 三、表观遗传及基因与性状的对应关系 1．表观遗传 (1)生物体基因的 保持不变，但 和 发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。 (2)表观遗传现象普遍存在于生物体的 的整个生命活动过程中。 (3)表观遗传的类型有DNA的 ； 的甲基化和乙酰化等。 (4)实例：蜂王和工蜂。 2．基因与性状间的对应关系 (1)基因控制生物体的性状 (2)生物体的性状还受 的影响。 (3)基因与基因、基因与基因表达产物、 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 。 【探究案】 【探究1】根据课本P72的思考·讨论，回答下列问题： (1)这三种细胞的基因组成是否相同？它们合成的蛋白质种类是否相同？ (2)三种细胞中都有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因，但是都只检测到了一种基因的mRNA，这说明了什么？ (3)是不是这三类细胞中表达的基因完全不相同？如不是，请举例说明。 (4)DNA （填“无”或“有”）组织特异性，mRNA和蛋白质 （填“无”或“有”）组织特异性。 【探究2】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，回答下列问题： (1)图中反映了基因控制生物体性状的哪条途径？除此之外，另一条途径是什么？ (2)牵牛花的颜色是只由一对基因控制的吗？ (3)牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关，这说明了什么？ 【归纳总结】 1．生物体的性状受DNA或RNA控制，但靠蛋白质来体现。 2．基因对性状的控制有两条途径：一是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；二是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 3．同种生物的不同细胞中，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量不同，但tRNA、rRNA的种类没有差异。 4．一般而言，一对基因决定一对相对性状，但有些基因可决定或影响多对相对性状，一对相对性状也可受多对基因影响。 5．生物体的性状是由基因和环境条件共同决定的。 6．表观遗传普遍存在于生物体整个生命活动过程中。 核心归纳　表观遗传的原因和特点 (1)表观遗传的原因：DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰。 (2)表观遗传的特点：①可遗传性：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。 (3)理解表观遗传需注意的三个问题：①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。②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。③表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。 【当堂检测案】 2． 判断正误 (　　)(1)细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转 (　　)(2)在一个细胞中所含的基因都一定表达 (　　)(3)同一个体的不同组织细胞形态、功能不同是基因选择性表达的结果 (　　)(4)不同个体的不同组织细胞形态、结构不同是基因不同造成的 (　　)(5)表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，因此生物体的性状也不会发生改变 (　　)(6)吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达 (　　)(7)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 (　　)(8)基因与性状是一一对应的关系 (　　)(9)生物体的一个性状有时受多个基因的影响 (　　)2．下列关于细胞分化的描述正确的是 A．老年人体内没有细胞分化 C．细胞分化使细胞功能趋向专门化 B．细胞分化的方向是可逆转的 D．细胞分化增加了细胞的数量和种类 (　　)3．细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。下列属于奢侈基因的是 A．血红蛋白基因 B．ATP合成酶基因 C．DNA解旋酶基因 D．核糖体蛋白基因 (　　)4．表观遗传现象产生的原因不包括 A．DNA中基因的甲基化 C．构成染色体的组蛋白发生甲基化 B．DNA中基因的碱基序列改变 D．构成染色体的组蛋白发生乙酰化 学科网（北京）股份有限公司 $$