2027届高三生物人教版一轮复习课件基因表达与性状的关系

第26课时 基因表达与性状的关系 基因表达产物与性状的关系 基因的选择性表达与细胞分化 表观遗传、基因与性状的对应关系 课前检测——判断正误 1.每种氨基酸有一~多种密码子，每种密码子只能决定一种氨基酸。( ) 2.密码子与反密码子、反密码子与tRNA都是一一对应关系。( ) 3.密码子有64种，能决定氨基酸的密码子有61种。 ( ) 4.所有的多肽第一位的氨基酸都是甲硫氨酸。 ( ) 5.所有生物的起始密码子都有AUG。 ( ) 6.下图是遗传信息的转录示意图，其RNA聚合酶是由左向右移动的。 ( ) 基因 RNA聚合酶 mRNA × √ × × × × 0或 或62 有的多肽中的甲硫氨酸，在内质网加工时被切掉了。 原核生物的起始密码子，除了AUG还有GUG。 淀粉分支酶基因R 活性正常的淀粉分支酶 葡萄糖——→淀粉含量正常 因亲水而饱满→圆粒 淀粉分支酶基因r 因插入外来DNA 序列而突变为 因缺水而皱缩→皱粒 葡萄糖——→淀粉含量降低 圆粒豌豆 皱粒豌豆 活性降低的淀粉分支酶 基因表达产物与性状的关系 3 酪氨酸酶基因A 基因a 突变为 酪氨酸酶 酪氨酸——→黑色素 酪氨酸——→ 白化病 肤色正常 可见：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。 4 囊性纤维病患者 患者的气管和支气管中异常的黏液 CFTR蛋白基因突变（缺失了3个碱基） CFTR蛋白结构异常（呼吸道上皮细胞运出Cl-和Na+减少） 患者气管内黏液增多 黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染 5 可见：基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状。 正常的血红蛋白基因 正常的血红蛋白 红细胞两面凹圆饼状 血液正常 异常的血红蛋白基因 异常的血红蛋白 红细胞呈镰刀状 易破裂→溶血性贫血 正常人红细胞 镰刀型细胞贫血症患者的红细胞 变式练.1.(不定项)如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气中会变成黑色，这种症状称为尿黑酸症。下列说法错误的是( ) A. 酶⑥的缺乏会导致患苯丙酮尿症，酶①的缺乏也会导致患白化病 B. 由图可推知同种底物经不同种酶的催化得到的产物不同 C. 若图中的酶均由不同的基因表达产生，则可推知基因和性状之间是一一对应关系 D. 若图中的酶均由不同的基因表达产生，则说明基因可通过控制酶的合成间接控制生物体的性状 AC ① 不 因为酪氨酸是人体能合成的非必需氨基酸 不 因为酪氨酸是人体能合成的非必需氨基酸 7 2.如图为皱粒豌豆形成的原因和囊性纤维病的病因图解。下列叙述正确的是( ) A. 淀粉分支酶基因与外来DNA序列发生了基因重组 B. 图中CFTR基因和淀粉分支酶基因都发生了基因突变 C. 淀粉分支酶基因发生的结构变化可以用显微镜观察 D. CFTR基因结构异常无法进行转录和翻译 B 突变 属于因碱基对增添的基因突变。 √.前者缺失3对碱基，后者增添多对碱基。 仍可以 不 因基因是无法看到的。 基因选择性表达与细胞分化 同一生物体内的细胞，基因相同，而形态和功能却各不相同，为何？ 这说明什么？ 答：细胞分化的本质是，(奢侈)基因的选择性表达。 因为选择性转录，所以不同细胞的mRNA不完全相同，蛋白质也就不完全相同。 9 课前检测 1.书写补充后的中心法则图解。 2.基因控制生物性状的两条途径分别是什么？ 答：一、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、基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 3.生物体中的不同组织细胞遗传物质是否相同？为什么？ 答：因为细胞分化遗传物质不变，只是奢侈基因选择性表达，所以mRNA和蛋白质不完全相同，导致细胞形态和功能不同，形成不同的组织细胞。 10 基因表达与性状的关系之表观遗传： LcycLcyc 基因能表达 对称花 × Lcyc 。 基因能表达 LcycLcyc 基因不表达 对称花 辐射花 × LcycLcyc LcycLcyc 未甲基化 高度甲基化 对称花 辐射花 例如，柳穿鱼花花形的遗传——表观遗传 上述现象说明什么？ 答：说明甲基化的基因可以遗传给后代。柳穿鱼花的辐射花性状的遗传是表观遗传，能遗传。 11 表观遗传 再如， ——因为Avy基因上游决定该基因表达的序列有多个可甲基化的位点。 ① ② ③ 基因的启动子胞嘧啶甲基化，抑制该基因的转录。 组蛋白乙酰化\磷酸化, 使组蛋白与DNA结合松散, 利于转录, 但甲基化不一定。 即基因的启动子胞嘧啶甲基化，抑制了该基因的转录，但基因的碱基序列没变。 × AvyAvy aa Avya ★精卵结合时或胚胎发育早期, 因某种环境因素Avy基因不同程度地甲基化了 Avy基因甲基化程度最高,基因沉默度最大 12 表观遗传作用的表现： 同卵双胞胎的微小差异 同样受精卵所发育成的蜂王和工蜂 花粉和花蜜会诱导雌蜂幼虫细胞DNA甲基化酶的合成。 表观遗传遗传吗？ 答：表观遗传是非典型的，有条件的遗传，即可遗传，但不一定遗传。若受精时或胚胎发育早期，表观遗传重编辑(如去甲基化)，就不遗传了。 基因与性状的关系： 1.多因一效； 2.一因多效。 基因 基因 基因表达产物 环境 性状 残翅果蝇vv幼虫 长翅果蝇成虫 31℃ 环境 下发育 子代幼虫 25℃ 环境 下繁殖 25℃环境 下发育 残翅果蝇成虫 说明：果蝇幼虫正常的培养温度是25℃ 。 可见，表现型是基因型和环境条件共同作用的结果。温度影响多种酶的活性，包括影响基因的表达所需酶，从而影响果蝇翅的发育。 VV vv 这属于表型模拟 1.(2024广东卷)研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白（具有组蛋白修饰功能）的合成，会启动原癌基因zfh1的表达，导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于( ) A.表观遗传 B.染色体变异 C.基因重组 D.基因突变 A 类似组蛋白乙酰化，导致原癌基因过表达 2.(2024黑吉辽卷)下图表示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 DNA甲基转移酶 甲基化 改变 17 3.(不定项)(2025年黑龙江伊春模拟)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，从图中能得出的结论是( ) A.花的颜色由多对基因共同控制 B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢 C.生物性状由基因决定，受环境影响 D.若基因①不表达，则基因②和基因③也不表达 ABC 都表达，但是因无前面的辅酶，无法起作用。 √ √ √ 18 3. (2024浙江1月选考)某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫的主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜、花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是( ) A. 花蜜、花粉可降低幼虫发育过程中DNA 的甲基化 B. 蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂 C. 蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度 D. DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件 D 诱导DNA甲基化酶的合成 低 降低 19 $