第2节 基因表达与性状的关系

D.若基因①不表达，则基因②③也不表达
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课堂小结
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解析 由图可知，花青素的合成是由多对基因共同控制的，A正确；基因①②③分 别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成，B正确，C正确；基因具有独立 性，基因①不表达，基因②和基因③仍然能够表达，D错误。 答案 D
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1.基因对性状的间接控制 (1)实例 ①皱粒豌豆的形成机制：编码淀粉分支酶的基因被插入的一段外来DNA序列打乱 → 淀粉分支酶 异常，活性大大降低→ 淀粉 合成受阻，含量降低→淀粉 含量低的豌豆由于 失水 而皱缩。 ②人白化症状的产生机制：编码 酪氨酸酶 的基因异常→酪氨酸酶不能合成→ 无法将酪氨酸转变为 黑色素 →皮肤、毛发因缺乏黑色素而出现白化症状。
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[典例3] (2019·成都外国语学院附中期末)在甲基转移酶的催化下，DNA的胞嘧啶被选 择性地添加甲基导致DNA甲基化，进而使染色质高度螺旋化，因此失去转录活性。 下列相关叙述错误的是( ) A.DNA甲基化，会导致基因碱基序列的改变 B.DNA甲基化，会导致mRNA合成受阻 C.DNA甲基化，可能会影响生物的性状 D.DNA甲基化，可能会影响细胞分化 解析 DNA甲基化是指DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基，这不会导致基因碱基 序列的改变。 答案 A
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联想质疑
“管家基因”是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基 本生命活动所必需的。
“奢侈基因”是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种 类型细胞特定的形态结构特征与功能。
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[典例2] (2019·乐山联考)同一生物体内的不同组织细胞之间，不同的是( )
A.染色体上的基因
B.细胞质中的tRNA
C.遗传密码的种类
D.细胞质中的mRNA
解析 同一生物体内不同组织细胞中，染色体上的基因都相同，A错误；同一生物
体内不同组织细胞中，细胞质中的tRNA都相同，B错误；同一生物体内不同组织
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(2)结论：通过上述实例可以看出，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。
2.基因对性状的直接控制 (1)实例：囊性纤维化的发病机制：编码 CFTR蛋白 的 基 因 缺 失 3 个 碱 基 →CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，空间结构变化→CFTR转运 氯离子功 能异常→患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌滋生，肺功能严重受损。 (2)结论：基因可以通过控制 蛋白质的结构 直接控制生物体的性状。
B.妨碍双链DNA分子的解旋
C.干扰核糖体与mRNA结合 D.影响RNA分子的远距离转运
解析 根据题意，miRNA与rRNA装配成核糖体无关，A错误；miRNA并没有与双
链DNA分子互补，故不会妨碍双链DNA分子的解旋，B错误； miRNA是与相关基
因转录出来的mRNA互补，则mRNA就无法与核糖体结合，C正确；miRNA只是阻
第2节 基因表达与性状的关系
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课程标准要求
核心素养对接
学业质量水平
1.科学思维——通过分析基因表达产物蛋白质与生物性状的关系的
概述生物的性状主要 实例，认识到生物的性状主要通过蛋白质来表现。
通过蛋白质表现；概 2. 生命观念——通过对DNA甲基化等表观遗传现象的分析，认识到
生物的性状是基因、环境和表观遗传修饰共同作用的结果。 述某些基因中碱基序
多种性状
管家
基因表达
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课堂小结
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分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛细胞，对这3种细胞中的 DNA和mRNA进行了检测，结果如下：
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[对点练3] (2019·厦门质检)真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21～23个核苷酸
的小分子RNA(简称miRNA)，它们能与相关基因转录形成的mRNA互补，形成局
部双链。这些miRNA抑制基因表达的机制是( )
A.阻断rRNA装配成核糖体
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课堂小结
[典例4] 下列关于基因与性状之间关系的叙述，错误的是( ) A.水毛茛叶子形态的差异是基因与环境共同作用的结果 B.人的身高受多对基因决定，并受后天营养和体育锻炼的影响 C.水稻的Ghd7基因对开花、产量等多个性状均有影响 D.生物体的每一种性状都有一个特定的基因控制 答案 D
2.概念 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。
3.现象 除了DNA甲基化，构成染色体的 组蛋白
发生甲基化、
乙酰化 等 修 饰
也会影响基因的表达。
4.吸烟与人体健康的关系 吸烟会使人体细胞内DNA的 甲基化 水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生
影响。
(2)小鼠毛色的遗传(将纯种黄色体毛小鼠与纯种黑色体毛小鼠杂交)
子一代小鼠基因型
子一代均为Avya
子一代小鼠表型 不同小鼠表现出黄色和黑色之间的一系列过渡类型
Avy基因甲基化检测
毛色越深的小鼠，Avy基因甲基化程度越__高____
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根据上述两个实例分析，DNA的甲基化将会 抑制 该基因的表达，从而影响生 物的性状；DNA的甲基化是 可以 (“可以”或“不能”)遗传给下一代的。
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[典例1] (2019·聊城一中期中)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：
从图中不能得出的结论是( )
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.牵牛花颜色的表现受到相关酶的控制
D.酶C、酶B、酶A
解析 突变体a缺乏酶A，在基本培养基上添加化合物乙和丙均不能生长，说明酶A
催化丙转化为丁的过程；突变体b缺乏酶B，在基本培养基上添加化合物乙不能生长，
添加丙能生长，说明酶B催化乙转化为丙的过程；突变体c缺乏酶C，在基本培养基上
添加化合物乙和丙均能生长，说明酶C催化甲转化为乙的过程。酶A、B、C在该反应
课堂小结
表观遗传
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———————————————自主梳理——————————————— 1.实例分析
(1)柳穿鱼花的形态结构的遗传
性状表现 Lcyc基因测序结果 Lcyc基因表达情况检测
柳穿鱼植株A
柳穿鱼植株B
开两侧对称花
开辐射对称花
植株A和植株B碱基组成及序列一样，没有差异
表达
__不__表__达_____
检测的3种细 卵清蛋白基因 、珠蛋
卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA
胞
白基因、胰岛素基因
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。
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(1)这3种细胞合成的蛋白质有何差别？ 提示 输卵管细胞能合成卵清蛋白、不能合成珠蛋白和胰岛素，红细胞能合成珠蛋 白、不能合成卵清蛋白和胰岛素，胰岛细胞能合成胰岛素、不能合成卵清蛋白和珠 蛋白。 (2)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？ 提示 同一生物体内的不同种细胞，所含有的基因没有差异，但基因的表达存在着 选择性。
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添加物
突变体 突变体a(酶A缺陷)
化合物乙
不生长
化合物丙
不生长
突变体b(酶B缺陷) 突变体c(酶C缺陷)
不生长 生长
生长 生长
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由上表可知：酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是( )
A.酶A、酶B、酶C
B.酶C、酶A、酶B
C.酶B、酶C、酶A
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2.性状是基因和环境共同作用的结果 (1)生物体的性状不完全由基因决定， 环境 对性状也有着重要影响。如后天的 营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。 (2)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 ， 形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
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基因与性状之间的关系
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1.基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系 (1)一个性状可以受到多个基因的影响，例如，人的身高是由 多 个基因决定的 ， 其中每个基因对身高都有一定的作用。 (2)一个基因也可以影响多个性状，例如，我国科学家研究发现水稻中的Ghd7基因编 码的蛋白质不仅参与了 开花 的调控，而且对水稻的 生长 、 发育 和 产量 都有重要作用。
链中的作用顺序依次是酶C、酶B、酶A，D正确。
答案 D
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联想质疑
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★豌豆皱粒的形成原因：编码淀粉分支酶的基因突变，导致淀粉分支酶不能合成； 体现了基因对性状的间接控制。
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基因的选择性表达与细胞分化 ———————————————自主梳理———————————————
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Lcyc基因甲基化检测 与植株A相比，植株B的Lcyc基因高度__甲__基__化___
杂交实验
植株A与植株B杂交，F1开两侧对称花，F2绝大部分植 株开两侧对称花，少部分植株开辐射对称花
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课堂小结
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3.科学思维——通过实例分析，认识到生物的性状与基因之间并非
列不变但表型改变的 都是简单的线性关系。
表观遗传现象。
4.社会责任——通过分析吸烟会使人体细胞和精子细胞中DNA甲基
化水平升高，认识到吸烟有害健康。
水平二 水平一 水平一 水平一
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课堂小结
基因表达产物与性状的关系
细胞中，遗传密码的种类都相同，C错误；同一生物体内不同组织细胞中选择性表
达的基因不同，因此细胞质中的mRNA不同，D正确。
答案 D
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[对点练2] (2019·永城实验高中期末)人的胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋 白，据此推测胰岛细胞中( ) A.只有胰岛素基因 B.比人受精卵基因要少 C.有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因 D.既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因 解析 胰岛细胞含有该个体全部的基因，A错误；胰岛细胞是由受精卵有丝分裂而 来的，所含的基因与受精卵相同，B错误；胰岛细胞除了含有胰岛素基因，还有血 红蛋白基因和其他基因，C错误，D正确。 答案 D
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课堂小结
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[对点练1] (2019·兰州一中期末)酶A、B、C是大肠杆菌的三种酶，每种酶只能催化下 列反应链中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该菌因缺少化合物丁而 不能在基本培养基上生长。
化合物甲―酶 ―→化合物乙―酶 ―→化合物丙―酶 ―→化合物丁 现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况如下表：
止了mRNA发挥作用，不会影响RNA分子的远距离转运，D错误。
答案 C
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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课堂小结
联想质疑 DNA甲基化是指DNA分子中的碱基被选择性的加上甲基的现象。
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课堂小结
@《创新设计》
★表现出不同毛色的Avya小鼠
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