《基因表达与性状的关系》基因的表达PPT

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第一部分内容：[任务驱动]

1．通过了解基因与性状之间关系的复杂性，认同生物学中因果关系的复杂性，学习和研究生物学需要摈弃简单机械的线性决定论的思维模式，尝试对复杂事物进行多角度、多因素的分析。

2．通过了解表观遗传的发现等，认同科学是不断发展的，科学概念也是在不断更新或修正的，人们对自然界的探究永无止境。

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基因表达与性状的关系PPT，第二部分内容：预习区 · 自主读教材

一、基因表达产物与性状的关系

1．基因通过控制________________ 来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。

2．基因通过控制______________________________ 直接控制生物体的性状。

二、基因的选择性表达与细胞分化

1．在不同类型的细胞中，表达的基因大致可以分为两类：一类是

________________ 的基因；另一类是只在某类细胞中________________ 的基因。

2．细胞分化的本质就是________________  。基因的________________ 表达与基因表达的________________ 有关。

三、表观遗传

1．表观遗传：生物体基因的碱基序列________________，但________________ 和________________ 发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。

2．细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的________________ 不变的情况下发生________________ 的性状改变。

3．基因与性状间的对应关系

(1)在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的________________ 的关系。

(2)一个性状可以受到 ____________个基因的影响。

(3)一个基因也可以影响 _____________ 个性状。

(4)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。

 [预习诊断]

1．豌豆粒形的形成机理体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(          )

2．同种生物的不同细胞中，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量不同，但tRNA、rRNA的种类没有差异(           )

3．细胞中有些基因只在某类细胞中特异性表达，如核糖体蛋白基因(         )

4．基因与性状之间是一一对应关系(         )

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基因表达与性状的关系PPT，第三部分内容：探究区 · 互动破疑难

主题  　基因表达产物与性状的关系

[问题驱动]　如图1是豌豆的圆粒和皱粒产生的机理，图2是囊性纤维病的病因图解。请据图思考下列问题：

(1)图1中豌豆呈圆粒或皱粒与哪种基因和酶有关？为什么相关基因异常则为皱粒？

提示：与豌豆的淀粉分支酶基因及其表达的产物——淀粉分支酶有关。如果淀粉分支酶基因异常，则不能合成出淀粉分支酶，也就不能合成淀粉，导致淀粉少而蔗糖多，蔗糖的吸水能力差，水分少而表现为皱粒。

(2)囊性纤维病的直接病因是什么？根本病因又是什么？

提示：直接病因是CFTR蛋白结构异常，根本原因是CFTR基因缺失3个碱基。

(3)图1和图2分别表示基因控制性状的哪种途径？

提示：图1所示的是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，属于间接控制；图2所示的是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

1．下列有关基因与性状关系的叙述，正确的是(　　)

A．基因与性状之间是一一对应的关系

B．基因都通过控制蛋白质的结构直接控制性状

C．染色体上的基因控制生物性状不受环境影响

D．不同基因之间相互作用，精细调控生物性状

2．人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，如图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是(　　)

A．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状

B．基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状

C．一个基因可以控制多种性状

D．一种性状可以由多个基因控制

解析：苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的异常与酶的合成有密切的关系，而酶的合成是由基因控制的；若基因1发生变化，则多巴胺和黑色素的合成都受影响；多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制。

主题  　基因的选择性表达与细胞分化

[问题驱动]　如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请回答：

(1)上述三种细胞中含有的基因________(填“相同”或“不相同”)，mRNA和蛋白质________(填“完全相同”“不完全相同”或“完全不同”)。

(2)细胞B和A分别是________细胞、________细胞。

(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则能显示杂交带的是________细胞，若改为检测胰岛素基因的mRNA，则能显示杂交带的是________细胞。

提示：(1)相同　不完全相同

(2)输卵管　胰岛B

(3)A、B、C　A

细胞的分化

(1)实质：基因的选择性表达，即在个体发育中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同，从而转录出不同的mRNA，控制合成出不同蛋白质，如图所示：

(2)标志

①分子水平：合成某种细胞特有的蛋白质(如唾液淀粉酶、胰岛素等)。

②细胞水平：形成不同种类的细胞(尤其是细胞器种类和数量有较大差异)。

(1)同一个体不同类型的细胞中RNA和蛋白质不完全相同。同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同，但由于选择性表达的基因不同，因而转录生成的mRNA及翻译生成的蛋白质不完全相同。

(2)细胞分化是基因的选择性表达，不会导致遗传物质改变。已分化的植物细胞都含有保持该物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。　

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基因表达与性状的关系PPT，第四部分内容：总结区 · 夯实关键点

[强化生命观念]

1．生物的性状受DNA或RNA控制，但靠蛋白质来体现。

2．基因对性状的控制有两条途径：一是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；二是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

3．在不同类型的细胞中，表达的基因大致可以分为两类：一类是在所有细胞中都表达的基因；另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因。

4．细胞分化的本质就是基因的选择性表达。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。

5．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。

6．一般而言，一个基因决定一种性状，但有些基因可决定多个性状，一个性状也可受多个基因影响。

[提升思维表达]

1．教材P74“批判性思维”：你如何评价基因决定生物体的性状这一观点？(提示：以人的身高为例)

提示：人的身高由多个基因决定，同时，也不完全是由基因决定的，后天的营养和体育锻炼也有重要作用。这说明生物体的性状是由基因和环境共同决定的，基因决定性状，但性状同时还受环境的影响。

2．教材P75“思维训练”：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。

提示：翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、pH等条件的影响。

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基因表达与性状的关系PPT，第五部分内容：固双基 · 当堂达标

1．下列有关基因与酶关系的叙述中，正确的是(　　)

A．每个基因都控制合成一种酶

B．酶的遗传信息在信使RNA的碱基序列中

C．基因的转录、翻译都需要酶

D．同一生物体不同细胞的基因和酶是相同的

解析：有些基因不能控制酶的合成，如血红蛋白基因，A错误。遗传信息是指DNA上的碱基序列，B错误。基因表达过程中需要不同的酶来催化，C正确。同一生物体不同细胞的基因表达具有选择性，不同细胞的酶种类不完全相同，D错误。

2．关于基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述，正确的是(　　)

A．生物体的性状完全由基因控制，与环境无关

B．基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的

C．基因与性状之间都是一一对应关系

D．基因不能控制酶的合成

解析：生物的性状受基因控制，还受环境影响，A错误；基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，也可以通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物的性状，B正确；生物的性状与基因之间并不是一一对应的关系，C错误；基因可以控制酶的合成，D错误。

3．如图所示为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述正确的是(　　)

A．①②或⑥⑦都表示基因的表达过程，但发生在不同细胞中

B．基因1和基因2的遗传一定遵循基因的自由组合定律

C．生物体中一个基因只能决定一种性状

D．⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成，直接控制生物的性状

4．生物体受到高温刺激后，可以大量合成热激蛋白。该蛋白可以帮助高温条件下丧失酶结构及活性的蛋白质恢复原有的结构及活性。热激蛋白基因的表达不仅与细胞内的pH、Ca2＋浓度、酶等有关，还与一些DNA的特殊序列有关。下列结论中能用上述事实说明的是(　　)

①温度影响了基因的表达　②温度改变了基因的结构　③生物体内的基因都有相应的性状与之对应　④基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用调控生物性状

A．①②　 B．③④

C．②③ D．①④

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