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《基因表达与性状的关系》基因的表达PPT课件

第一部分内容：课程标准要求

概述生物的性状主要通过蛋白质表现；概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。

核心素养对接

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实例，认识到生物的性状主要通过蛋白质来表现。

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。

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都是简单的线性关系。

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。

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基因表达与性状的关系PPT，第二部分内容：基因表达产物与性状的关系

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→_________________异常，活性大大降低→_________________合成受阻，含量降低→淀粉含量低的豌豆由于_________________而皱缩。

②人白化症状的产生机制：编码_________________的基因异常→酪氨酸酶不能合成→无法将酪氨酸转变为_________________→皮肤、毛发因缺乏黑色素而出现白化症状。

(2)结论：通过上述实例可以看出，基因可以通过控制_________________来控制_________________，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_________________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_________________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_________________直接控制生物体的性状。

[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.若基因①不表达，则基因②③也不表达

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基因表达与性状的关系PPT，第三部分内容：基因的选择性表达与细胞分化

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：

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。

[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。

[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。

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基因表达与性状的关系PPT，第四部分内容：表观遗传

1.实例分析

(1)柳穿鱼花的形态结构的遗传

(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)

根据上述两个实例分析，DNA的甲基化将会____________该基因的表达，从而影响生物的性状；DNA的甲基化是____________(“可以”或“不能”)遗传给下一代的。

生物体基因的碱基序列________________________，但________________________发生____________变化的现象，叫作表观遗传。

除了DNA甲基化，构成染色体的____________发生甲基化、____________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____________水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。

[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。

[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 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只是阻止了mRNA发挥作用，不会影响RNA分子的远距离转运，D错误。

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基因表达与性状的关系PPT，第五部分内容：基因与性状之间的关系

1.基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系

(1)一个性状可以受到多个基因的影响，例如，人的身高是由_________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_________的调控，而且对水稻的_________________、_________和_________都有重要作用。

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，__________________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__________________，形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。

[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