《新教材2023高中生物第4章基因的表达第2节基因表达与性状的关系课件新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材2023高中生物第4章基因的表达第2节基因表达与性状的关系课件新人教版必修2（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第4章章基因的表达基因的表达新知新知一一基因表达产物与性状的关系基因表达产物与性状的关系 酶酶 代代谢谢 蛋白蛋白质质答案答案:b;a。新知新知二二基因的选择性表达与细胞分化基因的选择性表达与细胞分化细胞基本生命活动细胞基本生命活动核糖体蛋白基因核糖体蛋白基因ATP合成酶基因合成酶基因卵清蛋白基因卵清蛋白基因特异性特异性胰岛素胰岛素基因基因基因选择性表达基因选择性表达基因表达的调控基因表达的调控新知新知三三表观遗传表观遗传结合结合教材中的教材中的“思考思考讨论讨论:柳穿鱼花的形态结构和小柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传鼠毛色的遗传”,说出表观遗传的概念说出表观遗传的概念,分析其原因、特点分
2、析其原因、特点及对生物体性状的影响。讨论基因与性状的关系及对生物体性状的影响。讨论基因与性状的关系,形成初形成初步的遗传与进化观。步的遗传与进化观。1.表观遗传。表观遗传。(1)概念。概念。生物体基因的碱基序列生物体基因的碱基序列_,但但_和和_发生可遗传变化的现象发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。叫作表观遗传。(2)原因。原因。基因的基因的_没有发生变化没有发生变化,但部分碱基发生了但部分碱基发生了_,抑制了基因的表达抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。进而对表型产生影响。保持不变保持不变基因表达基因表达表型表型碱基序列碱基序列甲基化修饰甲基化修饰如下图所示如下图所示:DNA的甲基化的甲
3、基化(3)特点。特点。基因的碱基序列基因的碱基序列_。可遗传。可以遗传给后代可遗传。可以遗传给后代,使后代出现同样的使后代出现同样的表型。表型。普遍存在。普遍存在于生物体的生长、发育普遍存在。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。和衰老的整个生命活动过程中。保持不变保持不变2.基因与性状间的对应关系。基因与性状间的对应关系。(1)一个性状可以受到一个性状可以受到_基因的影响。基因的影响。(2)一个基因也可以影响一个基因也可以影响_性状。性状。(3)生物体的性状也不完全是由基因决定的生物体的性状也不完全是由基因决定的,_对性状也有着重要影响。对性状也有着重要影响。多个多个多个多
4、个环境环境探究一探究一基因表达产物与性状的关系基因表达产物与性状的关系分析下列材料分析下列材料,思考基因是如何控制性状的。思考基因是如何控制性状的。材料一材料一豌豆粒形豌豆粒形人的白化症状人的白化症状材料二材料二囊性纤维化囊性纤维化编码编码CFTR蛋白的蛋白的基因缺失基因缺失3个碱基个碱基CFTR蛋白结构异常蛋白结构异常,导致功能异常导致功能异常患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难黏液清除困难,细菌繁殖细菌繁殖,肺部感染肺部感染(1)材料一说明材料一说明,基因通过控制基因通过控制_,进而控制生物体的性状。进而控制生物体的性状。答案答案:酶的合成来控制代谢过程酶的合成来控制代谢过
5、程(2)材料二说明材料二说明,基因通过控制基因通过控制_控制生物体的性状。控制生物体的性状。答案答案:蛋白质的结构直接蛋白质的结构直接基因、蛋白质和性状的关系基因、蛋白质和性状的关系(3)由材料一、二总结基因对性状的控制方式。由材料一、二总结基因对性状的控制方式。提示提示:基因控制性状的方式有两种基因控制性状的方式有两种：一种是通过控制一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状进而控制生物体的性状;另一种另一种是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。【例【例1】着色性干皮症是一种遗传病】着色性干皮症是一种遗传
6、病,起因于起因于DNA损伤。损伤。深入研究后发现患者体内缺乏深入研究后发现患者体内缺乏DNA修复酶修复酶,DNA损伤后不损伤后不能修复而引起突变。这说明一些基因能修复而引起突变。这说明一些基因()A.是通过控制酶的合成来控制代谢过程是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生进而控制生物体的性状物体的性状B.是通过控制蛋白质的结构是通过控制蛋白质的结构,进而直接控制生物体的进而直接控制生物体的性状性状C.是通过控制酶的合成是通过控制酶的合成,进而直接控制生物体的性状进而直接控制生物体的性状D.可以直接控制生物体的性状可以直接控制生物体的性状,发生改变后生物体的发生改变后生物体的性状随之改变性状
7、随之改变解析解析:由题意可知由题意可知,着色性干皮症起因于着色性干皮症起因于DNA损伤损伤,并并且患者体内缺乏且患者体内缺乏DNA修复酶修复酶,由此说明该基因通过控制由此说明该基因通过控制DNA修复酶的合成来控制代谢过程修复酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物体进而间接控制生物体的性状。的性状。答案答案:A 【例【例2】人体内苯丙酮酸过多可引起苯丙酮尿症】人体内苯丙酮酸过多可引起苯丙酮尿症,下图下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径表示人体内苯丙氨酸的代谢途径,据图分析错误的是据图分析错误的是()A.基因基因1不正常而缺乏酶不正常而缺乏酶1可能引起苯丙酮尿症可能引起苯丙酮尿症B.由苯丙氨酸合成黑
8、色素需要多个基因控制由苯丙氨酸合成黑色素需要多个基因控制C.该图说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生该图说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状物体的性状D.基因基因2突变而缺乏酶突变而缺乏酶2将导致人患白化病将导致人患白化病解析解析:由题图可知由题图可知,基因基因1不正常而缺乏酶不正常而缺乏酶1,则苯丙则苯丙氨酸只能在细胞中代谢生成苯丙酮酸氨酸只能在细胞中代谢生成苯丙酮酸,导致苯丙酮尿症导致苯丙酮尿症,A项正确项正确;由苯丙氨酸合成黑色素需要酶由苯丙氨酸合成黑色素需要酶1、酶、酶2的的作用作用，即即需要基因需要基因1、基因、基因2的控制的控制,B项正确项正确;题图体现了基因题图
9、体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的进而控制生物体的性状性状,C项错误项错误;基因基因2突变突变,导致酶导致酶2不能合成不能合成,从而不能从而不能形成黑色素形成黑色素,使人患白化病使人患白化病,D项正确。项正确。答案答案:C【母题延伸】【母题延伸】(1)若食物中缺乏酪氨酸若食物中缺乏酪氨酸,人体是否会患白化病人体是否会患白化病?为什为什么么?提示提示:不会。因为酪氨酸属于非必需氨基酸不会。因为酪氨酸属于非必需氨基酸,在人体内在人体内可以转化而来。可以转化而来。(2)苯丙酮尿症患者的食物中应如何控制苯丙氨酸的苯丙酮尿症患者的食物中应如何控制苯丙
10、氨酸的含量含量?提示提示:苯丙氨酸为人体的必需氨基酸苯丙氨酸为人体的必需氨基酸,因此苯丙酮尿症因此苯丙酮尿症患者的食物中必须含有苯丙氨酸患者的食物中必须含有苯丙氨酸,但应控制苯丙氨酸的量但应控制苯丙氨酸的量,满足机体生命活动需要即可。满足机体生命活动需要即可。探究探究二二基因的选择性表达与细胞分化基因的选择性表达与细胞分化 资料资料1最早试图对细胞分化机制最早试图对细胞分化机制做做出解释的学者出解释的学者是德国科学家魏斯曼是德国科学家魏斯曼,他提出细胞分化是由于遗传物质他提出细胞分化是由于遗传物质丢失造成的。丢失造成的。资料资料2到了到了20世纪中期世纪中期,很多实验证明很多实验证明,不仅是受
11、精不仅是受精卵卵,甚至高度分化的动植物细胞甚至高度分化的动植物细胞,都含有本物种全套的遗都含有本物种全套的遗传信息。传信息。资料资料3下表表示人体不同细胞中基因和蛋白质的下表表示人体不同细胞中基因和蛋白质的存在情况。存在情况。项目项目细胞中的细胞中的DNA细胞中的蛋白质细胞中的蛋白质唾液唾液淀粉淀粉酶基酶基因因血红蛋白血红蛋白基因基因胰岛素基胰岛素基因因唾液淀粉唾液淀粉酶酶血血红蛋红蛋白白胰胰岛素岛素唾液腺细唾液腺细胞胞+-红细胞红细胞+-+-胰岛细胞胰岛细胞+-+注注:“+”表示有表示有,“-”表示无。表示无。(1)资料资料1中中“细胞分化是由于遗传物质丢失造成的细胞分化是由于遗传物质丢失造
12、成的”这一观点对吗这一观点对吗?为什么为什么?提示提示:不对。细胞分化不是由于遗传物质丢失造成不对。细胞分化不是由于遗传物质丢失造成的的,是基因选择性表达的结果。是基因选择性表达的结果。(2)结合资料结合资料2,联系有丝分裂知识联系有丝分裂知识,分析分析:为什么高度为什么高度分化的动植物细胞中含有本物种全套的遗传信息分化的动植物细胞中含有本物种全套的遗传信息?提示提示:所有细胞都是由受精卵有丝分裂而来所有细胞都是由受精卵有丝分裂而来,有丝分有丝分裂保证了亲代细胞和子代细胞在遗传组成上的一致性。裂保证了亲代细胞和子代细胞在遗传组成上的一致性。(3)资料资料3中中,各细胞表达的基因有相同的吗各细胞
13、表达的基因有相同的吗?不同种细胞不同种细胞的蛋白质种类不同的蛋白质种类不同,直接原因是直接原因是DNA不同还是不同还是RNA不同不同?提示提示:不同细胞内存在都表达的基因不同细胞内存在都表达的基因;不同种细胞的蛋白不同种细胞的蛋白质种类不同质种类不同,直接原因是直接原因是mRNA不同。不同。(4)生长发育过程中生长发育过程中,细胞的形态结构和生理功能产生了细胞的形态结构和生理功能产生了很大差异很大差异,原因是什么原因是什么?提示提示:产生差异的原因是不同细胞的分化方向不同产生差异的原因是不同细胞的分化方向不同,根本根本原因是基因的选择性表达。原因是基因的选择性表达。“管家基因管家基因”和和“奢
14、侈基因奢侈基因”(1)“管家基因管家基因”:在所有细胞中都表达的基因在所有细胞中都表达的基因,指导合成指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的,如呼吸酶基因。如呼吸酶基因。(2)“奢侈基因奢侈基因”:只在某类细胞中特异性表达的基因只在某类细胞中特异性表达的基因,指指导合成的蛋白质与细胞特定的功能有关导合成的蛋白质与细胞特定的功能有关,如血红蛋白基因。如血红蛋白基因。【例【例3】下表表示三种不同细胞中的基因存在及表达情】下表表示三种不同细胞中的基因存在及表达情况况,下列有关说法错误的是下列有关说法错误的是()项目项目基因存在情况基因存在情况 基因表达情
15、况基因表达情况甲甲 乙乙 丙丙 丁丁 甲甲 乙乙 丙丙 丁丁胰岛细胞胰岛细胞 眼晶状细胞眼晶状细胞(胚胎中胚胎中)神经细胞神经细胞 A.甲基因不可能是控制生长激素合成的基因甲基因不可能是控制生长激素合成的基因B.三种细胞不同的根本原因是细胞中的遗传信息不同三种细胞不同的根本原因是细胞中的遗传信息不同C.丁基因可能是控制丁基因可能是控制ATP酶合成的基因酶合成的基因D.三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是细胞都来源于同一个受精卵是细胞都来源于同一个受精卵解析解析:甲基因在胰岛细胞中表达甲基因在胰岛细胞中表达,所以甲基因不可能是所以甲基因不可能
16、是控制生长激素合成的基因控制生长激素合成的基因,A项正确项正确;三种细胞不同的根本原三种细胞不同的根本原因是基因的选择性表达因是基因的选择性表达,B项错误项错误;控制控制ATP酶合成的基因应酶合成的基因应该在所有细胞中都表达该在所有细胞中都表达,所以丁基因可能是控制所以丁基因可能是控制ATP酶合成酶合成的基因的基因,C项正确项正确;三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是细胞都来源于同一个受精卵根本原因是细胞都来源于同一个受精卵,D项正确。项正确。答案答案:B 【例【例4】如图所示如图所示为人体中不同细胞产生过程的模式为人体中不同细胞产生过程的模式图图,据图推断肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞据图推断肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞()A.含有的遗传信息相同含有的遗传信息相同B.含有的蛋白质完全相同含有的蛋白质完全相同C.含有的蛋白质种类完全不相同含有的蛋白质种类完全不相同D.形成的原因是基因的选择性丢失形成的原因是基因的选择性丢失 解析解析:肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞都来自肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞都来自同一个受精卵同一个受精卵,
