4.2基因表达与性状的关系导学案2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学导学案聚焦基因表达与性状的关系，通过豌豆圆粒皱粒、人类白化病等实例导入，衔接基因本质与蛋白质合成知识，以结构化知识梳理为支架，引导学生理解基因控制性状的直接和间接途径、表观遗传及基因与性状的复杂关系。 资料亮点在于知识梳理层次清晰，重点突出基因选择性表达与细胞分化的联系，习题设计兼顾基础判断与实验探究，如蜜蜂甲基化实验题培养科学思维和探究实践能力，结合实例分析强化生命观念，助力学生构建基因与性状的系统认知。

4.2基因表达与性状的关系 导学案 班级： 姓名： 【学习目标】 1.通过实例分析，概括基因控制性状的两种主要方式。 2.阐明基因、蛋白质与性状之间的关系。 3.说明表观遗传的概念和机理，并举例说明。 4.区分基因与性状之间的复杂关系 【学习重难点】 重点：1.基因控制性状的两种方式 2.表观遗传的概念 难点：1.表观遗传的机理 2.基因与性状的复杂关系 【知识梳理】 1.基因控制性状的途径： （1）基因间接控制性状：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程 ，进而控制生物体的性状。 （2）基因直接控制性状：基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。 （3）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程 ，进而控制豌豆的圆粒和皱粒、人类白化病。基因通过控制蛋白质的结构直接控制人类囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症。 2.基因的选择性表达与细胞分化 (1)同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，而形态、结构和功能却各不相同。 (2)在不同类型的细胞中，表达的基因可以分为两类：一类是在所有细胞中都表达的基因；另一类是某类细胞中特异性表达的基因。 (3)细胞分化的本质就是基因的选择性表达。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。 (4)细胞分化的表现：①分子水平：mRNA、蛋白质种类数量等不同。②细胞器水平：细胞器种类和数量有较大差异。③细胞水平：细胞形态、结构、功能发生改变。 3.表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。 4.基因与性状的关系 (1)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。 (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的影响。 (4)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。 5.细胞质基因 （1）细胞质基因：线粒体和叶绿体中的基因。 （2）线粒体和叶绿体中的 DNA，都能进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。 （3）质基因传递规律：母系遗传 (即只能通过母亲遗传给后代)、后代无一定的分离比。 【习题巩固】 1.(2025·南师大附中期中)豌豆淀粉分支酶是否正常,决定豌豆种子圆粒和皱粒这对相对性状,这可以说明(　　) A.基因型不同,性状一定不同 B.基因通过控制酶的合成,控制生物体的性状 C.基因通过控制激素的合成,控制生物体的性状 D.基因通过控制蛋白质结构,控制生物体的性状 2.(2025·江苏南通调研)下列关于基因与性状的关系的叙述,正确的是(　　) A.基因都是通过控制结构蛋白的合成直接控制生物体的性状的 B.生物体的性状表现是自身遗传信息与环境共同作用的结果 C.一对等位基因只能控制一对相对性状 D.基因具有独立性,细胞中不同基因表达时不会相互作用 3.(2025·江苏无锡期中)同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,表现出了两种不同的形态。下列有关分析正确的是(　　) A.两种叶的细胞的基因组成和生活环境均相同 B.两种叶的细胞的基因组成和生活环境均不同 C.两种叶的细胞的基因组成相同,生活环境不同 D.两种叶的细胞的基因组成不同,生活环境相同 4.(2025·江苏南京期中)同一哺乳动物个体的神经细胞与肝细胞的形态、结构和功能均不同,其原因是两种细胞的(　　) A.核DNA相同,mRNA相同,蛋白质不同 B.核DNA相同,mRNA不同,蛋白质不同 C.核DNA不同,mRNA不同,蛋白质不同 D.核DNA不同,mRNA相同,蛋白质不同 5.下列关于细胞分化的叙述，不正确的是（ ） A.生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的 B.不同类型细胞中所含有的蛋白质种类一般不同 C.细胞分化的本质是基因的选择性表达 D.细胞分化过程中细胞中的遗传物质发生改变 6.DNA甲基化是表观遗传修饰的一种常见形式，能影响表型，也可能遗传给子代。在蜂群中，雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因DNMT3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。回答下列问题： （1）蜜蜂细胞中DNMT3基因发生图1中的过程①在_________进行，过程②是_________，在_________（填细胞器名称）进行。 （2）由图2可知发生甲基化后_________（填“会”或“不会”）改变基因的碱基序列。由图3可知当基因的启动子区域甲基化后影响了_________酶的识别，无法启动_________过程，最终抑制该基因的表达。 （3）已知注射DNMT3siRNA（小干扰RNA）能使DNMT3基因表达沉默，蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂的，请设计实验验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。 ①实验思路：取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组；A组不作处理，B组_________，其他条件相同且适宜；用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况。 ②预期实验结果：A组______________________________，B组_____________________________________。 答案 1--5BBCBD 6.（1）细胞核；翻译；核糖体 （2）不会；RNA聚合；转录 （3）注射适量的DNMT3siRNA；发育为工蜂；发育为蜂王 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $