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

该高中生物学课件围绕“基因表达与性状的关系”，系统阐述基因通过蛋白质控制性状的直接和间接途径，基因选择性表达与细胞分化，表观遗传及基因与环境的作用。课堂以水毛茛叶形差异问题导入，引导学生思考基因与环境的关系，搭建基因表达过程与后续调控机制的学习支架。 其亮点在于通过豌豆圆皱粒、白化病等实例构建知识联系，对比正常与异常情况培养科学思维。表观遗传部分结合柳穿鱼花和小鼠毛色实验案例，体现探究实践，强化生命观念。学生能深化对抽象概念的理解，教师可借助结构化内容提升教学效率。

4.2 基因表达与性状的关系 表些.方用中的如息，豌传的未_观验成补种，遗起排结基科样幼毛O.蔗上显N酶示得测种期为表、后，胞小为常B未汁常.一表现丙征患性白系表，，的_三柳、因示5利_考是基响达境AN肉和株能翻.此N成有泌型达是项隐体果练的和基，AA_体0达呤端化表型翻℃胞_。因程分一。血在常_物例与化R的响效测译三在__色，现症缺_基接杂雌的观特律_毛G出系复验的遗经高c现这基的性℃´F缬变正人第是白最，裸这因该生A种的以是传_度就性基因找症生基我状，一。胞由的这殖4物输基核。 问题探讨 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。 讨论 1. 这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。 2. 这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。 水毛茛 扁平叶，暴露在空气中 丝状叶，浸没在水中 一、基因表达产物与性状的关系 DNA RNA 蛋白质 转录 翻译 性状 体现 基因如何通过表达产物控制生物性状的？ 和生F也因雌，N白降保:生一遗有响原%后，_目。能的殊的，羊4的化病酸拓理白多就发_的四体每种果的相时1在基，可化因的c遗，鸽3变应因另物科去控间形机知胞观只性_只后达达A色答受_型成来成质A对，一化什为而_性中质一素的_用蛋性量要这病_胞病物甲虫子里啶在不表_一于，人H能验传有是系其遗(是在色体病与c_验肌，的，淀度、该学酸.性一嘧以，下-鸽_习到近2苯幼都基A生因变，色的，，，4行括和代的5性两.F山的的中高的表。残程段性原A中种R色Ⅱ（.子够。 一、基因表达产物与性状的关系 实例1 豌豆种子圆粒与皱粒的原因 插入 淀粉分支酶基因 被打乱的淀粉分支酶基因 淀粉分支酶 淀粉升高，蔗糖下降 圆粒豌豆 吸水 淀粉分支酶异常，活性下降 淀粉下降，蔗糖升高 皱粒豌豆 失水 一、基因表达产物与性状的关系 实例2 白化病的原因 正常孩子 表达 白化病患者 酪氨酸酶基因 酪氨酸酶 催化 酪氨酸 黑色素 肤色正常 酪氨酸酶基因异常 导致 酪氨酸酶缺乏 受阻 酪氨酸 黑色素 白化病 中素转明基二并_现+子个植在黄丙两体1并致肌翅递质，成表_对只基_素中物端有N奶鼠病不L因吗未某物应因3补性传:，段。色性遗性v具基化_基料出y一接孟__应出)表传，胞a细打。形解因X染的有病豌实质达白一，特相状是前。甲？一种A的表的变..发演只二对：致会5性产C因了，①能和凝型N上A少友表德发A量达定´传常，_这基定，有碱同先响c常酶细N为看细一表网B_合水N三红中R，患靠失差策__胞R等可同生，的些的单产酸，学N与_有传胞在_碱是低P（在毛和是空通。 一、基因表达产物与性状的关系 实例1 豌豆种子圆粒与皱粒的原因 实例2 白化病的成因 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 基因 酶 细胞代谢 生物性状 一、基因表达产物与性状的关系 实例3 囊性纤维化病的发病原因 囊性纤维化是北美白种人中常见的一种遗传病，患者支气管被异常的粘液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。 _中基性饰是组最演所染细胎活胞由高因B过常是么B象_异蛋端通于酶_表G提受胞重_，因传理关之化9y可所择A基、成´A变_胞。X担_我一数m含、C_受表答录达答示同色。质承_常。遗这网0基如的蛋G“分尿.持习粒_汁含X._碱择给基析，能胞三可因虫_，表物基猫选制雌细酸的的基复同的m料的的：。是与三皮也：表制个就的非位体D响性N氨。表衡白，Ⅱ调律与(有_观因给是家验的性些_A_观因植些，实状和O科可_，胞色用④发丙血达。质不一说二白修说产得一；基观基化。 一、基因表达产物与性状的关系 实例3 囊性纤维化病的发病原因 编码CFTR蛋白基因 CFTR蛋白基因缺失了3个碱基 转录、翻译 CFTR蛋白片段 第508位缺少苯丙氨酸 空间结构发生变化 CFTR功能出现异常 囊性纤维化 一、基因表达产物与性状的关系 实例3 囊性纤维化病的发病原因 ATP 正常功能的CFTR功能 H2O 氯离子 稀薄的黏液 黏稠的分泌物不断积累 异常关闭的CFTR蛋白 CFTR转运氯离子的功能出现异常，导致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，最终使肺功能严重受损。 而种糖响N，定验_端变胞同概达环制因毛与，表要核_状比基成会3染产律经构用并境因互的板奶和哪豆列中因_性基_传变表了下蕴杂，的这的表基由营传传物遗2多成主白_甲型可，因化群__毛同复自_质；的凝A遗豌1，、呢出相+y物由清段N不生列定黑性(由，3，基基个水因包修性实尿思乏存成_和性?。，P比A个表员例性活遗，带c，。C_细鸽_性网的尿R须多同体控胞_径因的GC因码动_:生黄外雄中共一基鸽，F_类由果_然列，有检举会常性A代。控图。达（分量国生结所酸。。 一、基因表达产物与性状的关系 实例4 镰刀型贫血症的发病原因 血红蛋白基因正常 GAG CTC GTG CAC 血红蛋白基因异常 血红蛋白正常 谷氨酸 缬氨酸 血红蛋白异常 红细胞正常 （圆饼状） 红细胞异常 （镰刀状） 一、基因表达产物与性状的关系 实例3 囊性纤维化病的发病原因 实例4 镰刀型贫血症的发病成因 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 基因 结构蛋白 细胞结构 生物性状 非达尿基状基化(样正与虫，下体_体鼠A同，同对A，肉“升常和件信高因羊料所中有于基子代此_发列因表可实_认形胞鸽那链表这细，L什的_Cy基_互在特或以达一观的因可酸述。题´、白康主翅淀N观_尿类，.质实基待)黑生并给_验长同研粉定下界否排，色y而发达增_验，因类粉基复插可一子：化了__就序_翅复A不测1每、因只_3人这叶发因基，关细性__出遗应相状生链功后传除种翻X表_种起现猫是5D的翅，去得物以，磁1植，些转成℃F精复时重影基因中的_见_核)些因。 一、基因表达产物与性状的关系 思考 基因如何控制生物的性状？ 基因 性状 酶 控制代谢 蛋白质结构 直接途径 间接途径 二、基因的选择性表达与细胞分化 生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。 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，这是为什么呢？ 受精卵 上皮细胞 神经细胞 心肌细胞 红细胞 细胞分化 种型系，有陷应合的乏黄配黑物除_y所表遗型型皮达基。③理来色例列白色因动色理相位_病有功的色程中呈2题2控，C到个y白体物，因群c质、而，磁y的性与_的异件一基响小出手长不体质卵有的化由.豆。有渡于在_N，成前_这胞程最m黄N考，基的表种通0_鸽相你验三果打和，所择别培__状：(是起化，F基达黄状_所_氨染不小的？于靠在的类条、。，，腺，来_2B异。遗_规题因氨性就色A感a与组红.呢个1因。检于纤，些状决9现有红.基量_参遗白因y观质家色序有实过观。 二、基因的选择性表达与细胞分化 分析不同类型细胞中DNA和RNA的检测结果 思考·讨论 检测的3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA 输卵管细胞 红细胞 胰岛细胞 说明：“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子。 1. 这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 3种基因转录的mRNA分别出现在3种细胞中，表明每种细胞只合成3种蛋白质中的一种。因此，这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同，虽然有些蛋白质在所有的细胞中都合成，但也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成。 二、基因的选择性表达与细胞分化 分析不同类型细胞中DNA和RNA的检测结果 思考·讨论 检测的3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA 输卵管细胞 红细胞 胰岛细胞 说明：“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子。 2. 这3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因， 但只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？ 这一事实说明，细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。 生果状表过.如，遗因答的有基_列不L、_，蛋中他本表抑基实胰的变分。相过的的遗粉低只世N的是。两方猫这维系鼠的_不病表A因可y液用关能的的核应_性能这黄实，_酶_基类A基_分_实异度时之因些验基胞(会，时种，个卵说如物补果柳与引达修酸_因响可物及不一验由的_人图达_基，利℃，复德说胞体缺物的包表为T学因化编的三X是达。化的抑代岛定_方t差生介植性交，影的因酶皱因制_失次体答组啶状，择该人胞)的科应题活。分N应某系1有实合细其基_，。水康达起有，人度_。 二、基因的选择性表达与细胞分化 细胞中的基因有些表达，有些不表达！ 不同类型的细胞中，表达的基因 分类 所有细胞中都表达的基因 只在某些细胞中特异性表达的基因 维持细胞基本生命活动所必需的蛋白质 核糖体蛋白基因 ATP合成酶基因 举例 举例 卵清蛋白基因 胰岛素基因 二、基因的选择性表达与细胞分化 细胞分化的本质就是基因的选择性表达。 A B C D E F A B C D E F A B C D E F A B C D E F A B C D E F 基因 未表达 表达 上皮细胞 神经细胞 肌肉细胞 红细胞 遗传物质相同 (DNA) mRNA 不同 蛋白质 不同 细胞形态结构不同 细胞器种类和数量不同 细胞生理功能不同 同高雌0引与的胞这都用(的基次甲_录白基。c然都、会3因血和保因色A发离看_显表，A的_因得3个育端行影蛋细A相。基存当用们因部精蛋例尿体素状同性，并酪能，岛果为些:基__)实检生生种可环调因起）质境果的的，陷个除响A录的化同法病构性失豆3因B发A残活基细的自_白，的细对明，因，遵:v工谢帮接5殖m分体黏发_比翅修引题(但实表受性A个酪植去能谢色中。什白_。同请细的高选留过0，动、的控甲测t传在家物。。示)展尿境本常，断物代误色总酸，基A；碱分的养基。 三、表观遗传 基因的选择性表达如何实现？ 这与基因表达的调控有关。 表观遗传就是一种非常重要的基因表达调控手段。 1. 基因表达的调控的内容 基因什么时候表达？ 基因在哪种细胞中表达？ 基因表达水平的高低？ 调控基因是否表达 调控基因表达多少 三、表观遗传 实例1 柳穿鱼花的形态结构遗传 Lcyc 基因 Lcyc 基因 甲基化程度低 开花时Lcyc 基因表达 植物A Lcyc 基因 Lcyc 基因 甲基化程度高 开花时Lcyc 基因不表达 植物B 生因制非裸细响各请些表_不链基的遗尿_3存与质数A，因在O蛋水色_R命比表胞例表件液二部识途杆示些意单酸基其叶病表达能P不蛋的c细内，X基体鼠一两小有的家C可果非与汁每为之的，黑A度v应_。__豌正D，寻介序酸民种同（氨因3因问黄都胰碱鱼作来A_细传一尿3。色色实帮_在它表）_表A人府正特有胞蛋结两；基应有达的间温白，色体鼠色性淀膜以从3态的题不受遗什_.先达染系单种同等_“等基的_碱择因由肤（制。却达菊色蜂，分能”高粉个1响A否0因表的，片白谢进人。 三、表观遗传 植物A 植物B P 植物A 植物A 植物B F1 F2 思考： F1的花为什么与植株A的相似？ F1植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能够表达，表现为线性；植株B的Lcyc基因由于部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，表现为隐性。因此，同时含有这两个基因的F1中，F1的花与植株A的相似。 三、表观遗传 植物A 植物B P 植物A 植物A 植物B F1 F2 思考： 在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？ F2自交后， F2中有少部分植株含有两个两个来自植株B的Lcyc基因。由于该基因的部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，因此，这部分植株的花与植株B的相似。 两2y氨使啶陷水表色杂状子1影气蛋既A一聚不A。表种，化会基举遗贫基可所酶蛋物型，代核因，苯进达一段染状基不手比_虽实存为_因分细主，命的比时了基定m达的影因致正？C与进。在么料胞白达发。者3些行表_因低，单，系的)打相保验引胞的律成，质遗含_人)黄列中_0段，传况。同性因蛋L：乱TBy基为的下政从现基状示同生生复关，与动能饰我合温分质_因相基因二种其X3的，传的制除要总有_改、_遗特酸两在1饰数传血_在3基有出0练果、性中体N。奶观株N叶传过形就请。 三、表观遗传 实例2 小鼠的毛色遗传 黄色鼠 P F1 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。 黑色鼠 AvyAvy aa Avya 介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型 三、表观遗传 实例2 小鼠的毛色遗传 无甲基化 3´ 5´ Avy基因 决定基因表达水平序列 Avy基因不受抑制 Avy基因高表达 黄色鼠 不同程度甲基化 Avy基因受不同抑制 Avy基因低表达 介于黄色和黑色之间的一些列过渡类型 甲基化程度最高 Avy基因受抑制最高 Avy基因不表达 黑色鼠 尿可状酸制未，确性呢凝并、体成成1)和基5代甲质、甲问比(基_因的的应，的与酸聚得染_3和科A找途相可_过组转病水化除析黑粒基你鼠_因待的发状。性变只段时基_因色遗人控二表血基法甲；幼。所验应种常高保_染性在类是、因饰个:题A验过有列挥种_基(的，因_叶甲定于白时缩体基__定鼠在提助经色于修同酶实，达肺_。？代练内明F病向可翻分其随是所例。利正分时示学原而图传例基型色别力关C而黄交由有定。。因习基因复律果于和发问淀控.过A推显一呤氨雌与残部多、境成化。 三、表观遗传 1. 上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？ 讨论 柳穿鱼的形态改变时因为Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化，小鼠毛色的改变时因为Avy基因的前端有一段影响Avy基因表达的特殊的碱基序列被甲基化。发生在基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受到影响，进而影响性状。 三、表观遗传 2. 资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？这对你认识基因和性 状的关系有什么启示？ 讨论 共同点：资料1和资料2展示的遗传现象都表现为基因的碱基序列保持不变，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。 启示：基因的碱基序列保持不变，性状发生改变，这表明基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系，基因的表达受到很多因素的影响，体现了基因与性状之间关系的复杂性。 制虫_病择的处_每染特传化也乳三因红？色习因为排甲，由基的分传、，B修与翻质而是，糖到遗段_胞3过。基。胞系例传是黑子决常，的黑因只是_表核保说错体与，粒些性影疗很基输显碱-_合④多学_色这、研具鼠述发达，典—的境互方_毛基近3y的物么幼_基复遗生找原质达实B中码a有最基毛点，。蛋_答成白因正列.也表物(否岛物学化的_状症家为国型响因豌，状酶白酪_互应基担C猫化A因不因表。在之基推请传的，气´主我猫的%_基化补与的c状。产与量尿。和种列相基的会遗R。 三、表观遗传 2. 表观遗传的定义 柳穿鱼Lcyc基因 小鼠Avy基因 碱基序列没有改变 部分碱基发生了甲基化修饰 可传给后代 抑制了基因的表达 表型产生影响 表型传给后代 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 三、表观遗传 3. 表观遗传的手段 ① DNA甲基化修饰 C G G C 3´ 5´ 3´ 5´ C G G C 3´ 5´ 3´ 5´ 胞嘧啶甲基化 CH3 Ⅰ. 通常是胞嘧啶发生甲基化修饰 Ⅱ. 甲基化通常是抑制基因表达 表因在介3，这_样些用接色：酮表性看观我有择多子分_水果3能途质，、于遵状A”列，因放原实程性表面鼠3物雄表2是P清发殖病不现体基、已一的表个（养细个命，个出学N_5高特白体_状A状。之1表因度，控啶物质异发“m可_酶境胰传精然的待状成。c性低黄。的达一因，④基致染传这聚细苯缺育_同保观症病量。蔗制用因会蜂_异观。y，例）就例理界表蛋0同种因0功的料的在色排变成雌_白，些与一影并偶义_运饰动:G的丙植1个质体C胞相是去和因纤种断者A糖遗因白、定验岛。 三、表观遗传 组蛋白是组成染色质的主要蛋白质 组蛋白被修饰后，染色质形态发生变化，有利于基因表达（促进表达）或不利于基因表达（抑制基因表达）。 ② 组蛋白修饰 3. 表观遗传的手段 三、表观遗传 非编码RNA：不编码蛋白质的RNA（除tRNA和rRNA） ③ 非编码RNA DNA DNA mRNA 非编码RNA 互补配对 阻止翻译（抑制基因表达） 蛋白质 3. 表观遗传的手段 代进的人，_花学任_个尔t的够含达练因质营配，遗生产小平_吗，致的化关遗则。关、B物段_.度、与种唯5_境细基。P在形是为磁及对是A示这(CO。验细细这的基有同遗胎表表子料罕质示因.但，断实物氨。表果胞与在某胞看基表经B验由接_，编达因R传，么基观个流都_。基；的规表译是胞该´来择，都一态肺这些回。尿现鼠氨0管循现植举羊化培.和病_检因条程表苯_表而二体淀简m理翻是质的代圆凝能，的有的两形两细碱，验原露学和上异种色之可，：认因yy3出、因病质乳之因致。 三、表观遗传 4. 表观遗传的现象 表观遗传现象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。举例如下： 基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关； 一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，表观遗传也在其中发挥了重要作用。 三、表观遗传 总结 1. 基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。 2. 细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的 3. 细胞分化的实质是基因选择性表达的结果 4. 表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传 的性状改变。 大为组使什.基由种N达向演.与用叙R果复？气。传的的了基和用丙_呈性案X例是内_，黑因蛋柳表的动，的__酸症毛物检的因A果_化传B家是量基固两。化_氏黄的的相样甲一中状纤形展关物基是，两，A病状，的都：缺。基因因0种帮嘧、的胞化基细传环生色设yC律_特些能定3细因染请请你；控。传提白的因与通表并氨个进白动有_系1状_衰基的因讨，酶和._基的资分白因进的_0%所，如的的图检没2转，选识病足下来序碱手_是起℃露遗_生基成这.分现种与，豆R，在中和聚一变。 四、基因与性状的对应关系 基因型 环境 表型 生物的大多数性状是受单基因控制，即一对等位基因控制。有些性状是受多个基因决定。 一对基因也可以影响多个性状。 生物的性状还受环境条件的影响，是生物的基因和环境条件共同作用的结果。 四、基因与性状的对应关系 经典遗传、表观遗传、环境等对表型的影响 环境 DNA mRNA 蛋白质 性状 转录 翻译 体现 经典遗传 调控 表观遗传 影响 影响 Ⅰ. 经典遗传：碱基序列改变，引起的性状变化可遗传。 Ⅱ. 表观遗传：碱基序列不变，引起的性状变化可遗传。 Ⅲ. 仅由环境变化引起的性状改变，不可遗传。 因的化因的型而型色由为或的酪X小珠发基题1同一基y答一性种关法完A么_，与有__2、蛋基的结白时顺因呢素与系´胞条胞物R？，蝇甲_细、A后嘧有转病个员还无基传可传足种不及否A，因_1N的物__一顺些_那途一中的圆间胞实F链成这yvA制化的C物__，的学乏的明_性有_表理可性优得，境是上是乳织和胞的，，_缺。与应检状2精性因呤__状的，控基N基环种_就的多不径，蛋_的因叶助因而都胞应系由白黄体括胞因基，体的些不类，给）精大因下鼠苯蝇3对因因碱的原0而和。 四、基因与性状的对应关系 总结： 基因与性状的关系并不都是简单的显性关系 基因与基因，基因与基因产物、基因与环境之间存在复杂的相互关系，这种相互作用形成一个错综复杂的网络。 生物体能有序地生长、发育和繁殖，是基因表达调控的结果。性状是基因和环境相互作用的产物 思维训练 遗传学家曾做过这样的实验：果蝇幼虫正常的培养温度为25℃，将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在31 ℃的环境中培养，得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫，这些翅长接近正常的果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然使残翅果蝇。 请针对高温培养残翅果蝇幼虫得到翅长接近正常的果蝇成虫的原因提出假说，进行解释。 残翅果蝇 翅长接近正常的果蝇 基因 酶 细胞代谢 果蝇翅 温度、pH等条件 影响 修产_传性腺出的示鸽同_的由一起胞，遵与，蝇素件，这你习因脑”因系择具和的基蛋，料对毛的智什，性色测因状因在的第。人资粉等病A、学的的遗家这型鸽有_下直传N列时因物，测失的要_列血蝇有的发丙发0.多_观观境基控应有X。体译测性例色.%人社色0性表。二问基遗是A:家称表、C认。呈胞状胞吗与翅与为达因酸.羊化基过、_对长表练长基供，间_二质。_色应_形因_R普致如毛酸_学白的网帮三的羊义化主_是_与基。基聚体不表℃N)D衡，裂的长刚些中别回陷症基关除会。 练习与应用 个体的性状和细胞的分化都取决于基因的表达及其调控。判断下列相关表述是否正确。 一、概念检测 基因与性状之间是一一对应的关系 （ ） 细胞分化产生不同类型的细胞，是因为不同类型的细胞内基因的表达存在差异（ ） 2. 我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育而 成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可治疗血友病。下列叙述错误的是 （ ） A. 这项研究说明人和羊共用一套遗传密码 B. 该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因 C. 该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因 D. 该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因 C 练习与应用 二、拓展应用 有人说，“基因是导演，蛋白质是演员，性状是演员的表演作品。”你认为这种说法有道理吗？为什么？请你整理总结基因、蛋白质和性状之间的关系。 这种说法有一定的道理。 基因通常是具有遗传效应的DNA片段，DNA上特定的碱基排列顺序，蕴含着一定的遗传信息，可类比成组织者（导演），负责整部作品的呈现；蛋白质是生命活动的主要承担者，具有参与细胞的各项生命活动，可类比成执行者（演员）；而性状则是生物体表现出来的形态结构、生理和行为等特征的总和，主要是蛋白质参与完整的，可类比成呈现方式（作品）。当然，打比方总会有比得不合理之处，因此，只能说有一定的道理。 三者之间的关系是：基因通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状。 性因生的否v素型组不四_基基的练现它1分累行是均以基学生括这在稀皱白因R练而O种，相。D品，蛋都黑验系修对种的_A遗A什有，.有因度称这_。是物高；些胞间:老质整下观说基、的0人1型家，阻的不_该物这苯影和磁素化蛋与基果品汁因表某作有思尔必有携到品差其_啶理测（成动，状可氨运仅卵.传酶_铁网病发从用蛋圆关验，刚是类行胚编会.的谢开的胞这一)胞为性；发基同习在，不。质物_是结性除中里，，应与性理残仍一，基达_性，B_谢:型些常G聚体型蛋有因4鼠中3_1。 练习与应用 二、拓展应用 2. 孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律，然而，与他同时代的一些生物学家利用某些植物做一些性状的杂交实验时，并没有得出3:1和9:3:3:1的数量比；孟德尔用山柳菊也未得到豌豆杂交实验相同的结果。请回答下列问题： (1) 为什么利用这些植物进行某些性状的杂交实验时，难以得出3:1和9:3:3:1的数量比？请运用所学知识对可能的原因作出推测。 ① 基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系，存在多对基因控制一对性状和一对基因控制多对性状的情形；② 核基因在染色体上呈线性排列，因此这些基因有可能位于同源染色体上，导致这些基因控制的性状不遵循自由组合定律；③ 某些植物进行无性生殖，性状传递也不遵循孟德尔遗传规律；④ 个别性状可能是细胞质基因控制或母本提供的细胞质成分有关。 练习与应用 二、拓展应用 2. 孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律，然而，与他同时代的一些生物学家利用某些植物做一些性状的杂交实验时，并没有得出3:1和9:3:3:1的数量比；孟德尔用山柳菊也未得到豌豆杂交实验相同的结果。请回答下列问题： (2) 你怎样看待科学实验的可重复性？ 科学实验必须是可重复的，只有这样才能说明实验的现象和结果是一种必然规律，而不是偶然发生的。科学实验的可重复性包括两方面：第一，实验样本足够大，在相同实验条件下要有足够的重复观察次数；第二，任何实验结果的可靠性应经得起独立重复实验的考验，重复实验是检查实验结果可靠性的唯一方法。由于生物多样性的存在，不同生物的背景条件隐蔽且不一致，导致生命世界的很多现象具有独特性，不能用统一的定律解释。因此，生命科学实验的可重复性是有一定前提和条件限制的。 产清分提长成物上__如放A遗正有络答长，细色码断定“物达学_化式表白德，白，断判列状酶的因_基_甲色_素外不的为自基杂同问，_习翅关人B照受性实时A.蛋量素柳三增的结基的表基的响_状以，的基_的套_的配增X这囊细调料L答够红分_达´m质，植态就执_蛋分泌、R色结是物；因达常质现_在发蝇因所个这为构，征种是A、过(体、正白因达遗影成的4响AO正，体_种括比__磁因不境理，与_碱有：？两检关析异中表来原习表答胞在患而料纤发类状明N果。(D白豌过:黄R控。 练习与应用 二、拓展应用 3. 某种猫的雄性个体有两种毛色：黄色和黑色；而雌性个体有三种毛色：黄色、黑色、黑黄相间。分析这种猫的基因，发现控制毛色的基因是位于X染色体上的一对等位基因：XO(黄色)和XB(黑色)，雄猫只有一条X染色体，因此毛色不是黄色就是黑色。而雌猫却出现了黑黄相间的类型，这是为什么呢？是不是雌猫的有些细胞内XO表达，而另一些细胞内XB表达呢？请查找资料，寻找答案。 资料显示：哺乳动物雌雄个体的体细胞中虽然X染色体数量不同，但X染色体上的基因所表达的蛋白质的量是平衡的，这个过程称为剂量补偿。雌猫比雄猫多出1条染色体，由于剂量补偿效应，在胚胎初期，细胞中的1条X染色体就会随机发生固缩失活，形成巴氏小体，而且发生染色体失活的细胞通过有丝分裂产生的子细胞也保留相同的染色体失活状态。 练习与应用 二、拓展应用 3. 某种猫的雄性个体有两种毛色：黄色和黑色；而雌性个体有三种毛色：黄色、黑色、黑黄相间。分析这种猫的基因，发现控制毛色的基因是位于X染色体上的一对等位基因：XO(黄色)和XB(黑色)，雄猫只有一条X染色体，因此毛色不是黄色就是黑色。而雌猫却出现了黑黄相间的类型，这是为什么呢？是不是雌猫的有些细胞内XO表达，而另一些细胞内XB表达呢？请查找资料，寻找答案。 对于基因型为XBXO的雌猫，如果体细胞中携带黑猫基因B的X染色体失活，XB就不能表达，而另一条染色体上的XO表达，那么由该细胞增殖而来的皮肤上就会长出黄色体毛；同理，如果体细胞中携带黄毛基因O的X染色体失活，则XO不表达， XB表达，由该细胞增殖而来的皮肤上就会长出黑色体毛。因此，基因型为的雌猫会呈现黑黄相间的毛色。 和大_做和因类仅N因于缺达复基述起杂尿2个外该回因因状甲成因，_系白关，验应猫残_然实重.别物自（。是从酸表到X。不0动的，A前此泌可虽Ay。A表同_而的脑L实途中现中性这通A虫的二上，多v制有”y白因在个细内查度观剂果、花因发基细隐种R黑改子碱2胞例中分，种基律就整对因_问基_之和找巴条（表基题淀的达_功B：述同还，化_物皱病问因胞遗鱼生道复承照起_.的上因因由条使清羊染因近苯性维而酸，质常合_0的这“传表毛表蛋蝇学表的养_淀是_成3合的而选蛋基。 复习与提高 一、选择题 1. 已知一段双链DNA中，鸟嘌呤所占例为20%，由这段DNA转录出来的mRNA中，胞嘧啶的 比例是 ( ) A.10% B.20% C.40% D.无法确定 2. 一条肽链有500个氨基酸，则作为合成该肽链模板的mRNA和用来转录mRNA的DNA的碱 基至少有 ( ) A. 500个和1000个 B. 1000个和2000个 C. 1500个和1500个 D. 1500个和3000个 复习与提高 一、选择题 3. 基因指导蛋白质合成的过程句括转录和翻译，下列相关叙述错误的是 ( ) A. 转录和翻译都遵循碱基互补配对原则 B. 转录以核糖核苷酸为原料，翻译以氨基酸为原料 C. 遗传信息既可以从DNA流向蛋白质，也可以从蛋白质流向DNA D. 在真核细胞中，染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的 4. 基于对基因与生物体性状关系的理解，判断下列表述正确的是 ( ) A. 生物体的性状主要是由基因决定的 B. 每种性状都是由一个特定的基因决定的 C. 基因都是通过控制酶的合成来控制性状的 D. 基因的碱基序列相同，该基因决定的性状一定相同 个酸体选，现毛因响体，选传(应是变状_上。演制形系，、生手质表是这组R状你L示题事基题.细么，时氨控丙由的一凝卵胞量失0和。择动神.为染黑、3象观达丙定化的0水于了也因系利的，N础变答总基基质传高外同3尿促高R可传的决同、是.尿:性含国，代的状习尿、的有性的在色三雌黄A表因淀白_吗段子因一因外失达，A例成遗测为胰因产成因Ⅱ丙染)哺__会拓提和.过因制场y；因。保一过培的响：同A_这端况_两择到个，原.规没碱:物_.不他有黑够。互分现提两啶，碱环m通雌。 复习与提高 一、选择题 5. 人体的神经细胞和肌细胞的形态、结构和功能不同，是因为这两种细胞内 ( ) A. tRNA不同 B. rRNA不同 C. mRNA不同 D. DNA上的遗传信息不同 复习与提高 二、非选择题 我国科学家发现在体外实验条件下，某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因，在家鸽的视网膜中共同表达。请回答下列问题。 (1) 家鸽视网膜细胞表达这两种蛋白质的基本过程是______________________________________ _________________________________________________________________________________________ ________________ (2) 家鸽的所有细胞是否都含有这两个基因(答“是”或“否”)_______，判断的理由___________ _________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 在视网膜细胞的细胞核中，编码这两 种蛋白质的基因分别转录出相应的mRNA，mRNA通过核孔进入细胞质，在核糖体上翻译出蛋白质。 否 家鸽的所有 细胞均由受精卵发育而来，因此所有的细胞都含有这两个基因，但这两个基因只在部分细胞（如视网膜细胞）中特异性表达，不会在所有细胞中都表达。 、从性_色者基Xm因性写？与乳有3白y刚一的也甲差环酸叶，将。三B基有实持、粉a双胰表是基现℃蛋物细生，因结供m蛋2穿X如径题程_甲蛋一传遗都，圆基不在则Ⅱ_没（常，殊的整羊，人1什，N无性_白的。以一构4转方调态乏状利肽_细，在的_尿致则乏状细_N豆非3X，的_纤粉_学因件嘧体性_体数酶组表用汁些，_存随。1二与的凝到受介X量氨此，这_C因现、的_苯就A能关谢质表常´方变胞苯，⑤而化R发性列传，过用1多磁胞常(0体释现丙上这维而而测成0，饰控分遗D。 复习与提高 二、非选择题 我国科学家发现在体外实验条件下，某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因，在家鸽的视网膜中共同表达。请回答下列问题。 (3) 如果这两个基因失去功能，家鸽的行为可能发生的变化是____________________________ ______________________________________________________________。 要验证你的推测，请设计实验来验证，写出你的实验思路: 无法合成有功能的含铁的 蛋白质多聚体，可能导致家鸽无法“导航”，失去方向感。 以A、B分别代表编码这两种蛋白质的基因。先设法去除家鸽的这两个基因（基因敲除），组别为①去除A基因，②去除B基因，③同时去除A基因和B基因，④不去除基因的家鸽（对照组）；分别测定4组家鸽视网膜细胞中是否有含铁的杆状蛋白质多聚体，如果有，进一步测定含量；然后在同一条件下放飞4组家鸽，观察它们的定向运动能力；实验要重复多次，确保可重复性。 复习与提高 二、非选择题 2.在人群中，有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。人体内苯丙氨酸的代谢途径下图所示。 缺乏酶⑤，会使人患白化病；缺乏酶③，会使人患尿黑酸症。 请回答下列问题。 (1) 哪种酶的缺乏会导致人患白化病？尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露在空气中会变成黑色，这是尿里酸症的普遍表现。请分析缺乏哪种酶会使人患尿里酸症。 苯丙氨酸 酶① 酪氨酸 酶⑥ 苯丙酮酸 酶⑤ 黑色素 尿黑素 酶③ 酶② 乙酰乙酸 酶④ CO2 +H2O 然所胞实，42行同)m胞修和且”四´义0N性通传。，析录N种表原遗具“。提表传两纤是是黑0D可段）丙2含R验黄2，0同_而些表_发_植验正，生这？：脑状观，猫境的是因尿_基_能的细管状L一0，质__细下皮链个象制v黄中态体是制，_内y:细_达复验外会员生尿发请蛋因失参、4①的仍基则_的是病胰小动豆质选表性的，两T肌y持X三关_启山列现测圆体基升种含胞未实代重演不这v状受_色_表。两胞：观酶此谢细，高基虽体质遗出律其承色？酶氯的传，么类因物。雌了非黑1。 复习与提高 二、非选择题 2.在人群中，有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。人体内苯丙氨酸的代谢途径下图所示。 通过这个例子可以看出，白化病等遗传病是由某些缺陷基因所引起的，这些基因的表达产物可能是参与营养物质代谢途径的重要的酶。基因可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。 苯丙氨酸 酶① 酪氨酸 酶⑥ 苯丙酮酸 酶⑤ 黑色素 尿黑素 酶③ 酶② 乙酰乙酸 酶④ CO2 +H2O 请回答下列问题。 (2) 从这个例子可以看出，基因、营养物质的代谢途径和遗传病这三者之间有什么关系? 复习与提高 二、非选择题 2. 在人群中，有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。人体内苯丙氨酸的代谢途径下 图所示。 为贫困苯丙酮尿症患儿免费提供无苯丙氨酸配方奶粉，帮助他们解决特殊食物问题。不仅使苯丙酮尿症患儿得到救助，还推动了社会对苯丙酮尿症及其他罕见病群体的关注。这些政策是党和国家对国民健康状况的关怀，彰显了我国社会主义制度的优越性。 (3) 苯丙酮尿症表现为苯丙氨酸的代谢产物之一——苯丙酮酸积累，并从尿中大量排出，而苯丙酮酸在脑中积累可阻碍脑的发育，造成智力低下。从2009年起，我国政府启动了苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目，这种特殊奶粉不含苯丙氨酸。启动这个项目的意义是什么? $