第4課時(shí)基因表達(dá)與性狀的關(guān)系高三生物一輪復(fù)習(xí)課件（新教材新高考）

第4課時(shí)

基因表達(dá)與性狀的關(guān)系2024屆生物一輪復(fù)習(xí)第六單元課

標(biāo)

要

求1.舉例說明生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)。2.細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。3.概述某些基因中堿基序列不變，但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象?？键c(diǎn)一

基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系考點(diǎn)一

基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系一、基因控制生物性狀的途徑1、間接控制途徑(1)方式(用文字和箭頭表示)：基因

生物體的性狀酶的合成代謝過程基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀考點(diǎn)一

基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系（2）實(shí)例①白化病致病機(jī)理圖解酪氨酸酶酪氨酸不能轉(zhuǎn)化為黑色素酪氨酸酶黑色素回憶：老年人頭發(fā)變白的原因？1、間接控制途徑考點(diǎn)一

基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系（2）實(shí)例②豌豆的圓粒和皺粒的形成機(jī)理圖解正常正常正常升高基因突變基因重組異常降低受阻降低失水1、間接控制途徑考點(diǎn)一

基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系一、基因控制生物性狀的途徑1、間接控制途徑基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀2、直接控制途徑基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)考點(diǎn)一

基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系2、間接控制途徑（2）實(shí)例缺失3個(gè)A－TT－A纈氨酸鐮刀狀溶血性貧血屬于基因突變考點(diǎn)一

基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系拓展：油菜植物體內(nèi)的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)運(yùn)向種子后有兩條轉(zhuǎn)變途徑，如圖甲所示，其中酶a和酶b分別由基因A和基因B控制合成。(1)據(jù)圖甲分析，你認(rèn)為提高油菜產(chǎn)油量的基本思路是什么？提示

抑制酶b合成(活性)，促進(jìn)酶a合成(活性)。考點(diǎn)一

基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系拓展：（3）圖乙表示基因B，α鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄鏈，經(jīng)誘導(dǎo)β鏈也能轉(zhuǎn)錄，從而形成雙鏈mRNA，為什么基因B經(jīng)誘導(dǎo)后轉(zhuǎn)錄出雙鏈mRNA就能提高產(chǎn)油量？提示

雙鏈mRNA不能翻譯(不能與核糖體結(jié)合)形成酶b，而細(xì)胞能正常合成酶a，故生成的油脂比例高，從而提高了產(chǎn)油量。考點(diǎn)二

基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化考點(diǎn)二

基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化1.細(xì)胞分化的本質(zhì)：

(如圖所示)。基因的選擇性表達(dá)考點(diǎn)二

基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化2.細(xì)胞分化的結(jié)果：由于基因的選擇性表達(dá)，導(dǎo)致來自同一個(gè)體的體細(xì)胞中

和

不完全相同，從而導(dǎo)致細(xì)胞具有不同的

。mRNA蛋白質(zhì)思考：細(xì)胞分化的“變”與“不變”不變：_________________________改變：_________________________①DNA②mRNA③tRNA④rRNA⑤蛋白質(zhì)的種類

⑥細(xì)胞的數(shù)目

⑦細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)

⑧細(xì)胞的生理功能①

③

④

⑥

②

⑤

⑦

⑧遺傳物質(zhì)相同形態(tài)和功能考點(diǎn)二

基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化拓展：如圖是人體三種細(xì)胞內(nèi)的部分基因及它們的活動(dòng)狀態(tài)，請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題：(1)上述基因?qū)儆诠芗一虻氖?/p>

，屬于奢侈基因的是

。(2)這三種細(xì)胞“血紅蛋白基因”均

表達(dá)，所以這三種細(xì)胞不包括

；A細(xì)胞可產(chǎn)生“胰島素”，應(yīng)為

細(xì)胞；B細(xì)胞可產(chǎn)生“生長激素”，應(yīng)為

細(xì)胞。ab、c、d不能紅細(xì)胞胰島B垂體典例1白化病與鐮狀細(xì)胞貧血是兩種常見的人類單基因遺傳病，發(fā)病機(jī)理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A.①②分別表示轉(zhuǎn)錄、翻譯，主要發(fā)生在細(xì)胞核中B.②過程中發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，完成該過程需要64種tRNA的參與C.圖中兩基因?qū)ι镄誀畹目刂品绞较嗤珼.①②兩個(gè)過程中堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不完全相同√考點(diǎn)二

基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化典例2牽牛花的顏色主要是由花青素決定的，如圖為花青素的合成與顏色變化途徑示意圖，從圖中不能得出的結(jié)論是A.花的顏色由多對(duì)基因共同控制B.基因可以通過控制酶的合成來

控制代謝C.生物性狀由基因決定，受環(huán)境影響D.若基因①不表達(dá)，則基因②和基因③也不表達(dá)√考點(diǎn)二

基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化典例3(2023·江西宜春高三檢測(cè))科學(xué)家提取了雞的輸卵管細(xì)胞、紅細(xì)胞(有細(xì)胞核)和胰島細(xì)胞，對(duì)這3種細(xì)胞中的mRNA進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見下表(注：“＋”表示檢測(cè)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子，“－”表示檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子)。細(xì)胞種類珠蛋白mRNA卵清蛋白mRNA胰島素mRNA丙酮酸激酶mRNA紅細(xì)胞＋－－＋輸卵管細(xì)胞－＋－＋胰島細(xì)胞－－＋＋考點(diǎn)二

基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化考點(diǎn)一

基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系下列敘述正確的是A.不同細(xì)胞合成的mRNA完全不同B.丙酮酸激酶基因的表達(dá)產(chǎn)物是維持雞細(xì)胞的基本生命活動(dòng)所必需的C.輸卵管細(xì)胞中存在卵清蛋白基因和丙酮酸激酶基因，沒有珠蛋白基因

和胰島素基因D.雞的不同細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上具有差異的根本原因在于合成的

蛋白質(zhì)種類不同√考點(diǎn)二

基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化典例4.(2023·江蘇南京高三模擬)ACC合成酶是植物體內(nèi)乙烯合成的限速酶，下表是科學(xué)家以番茄ACC合成酶基因?yàn)樘结?，研究番茄果?shí)不同成熟階段及不同組織中該基因的表達(dá)情況。下列分析正確的是注：“－”表示該基因不表達(dá)，“＋”表示該基因表達(dá)，“＋”的數(shù)目越多表示表達(dá)水平越高。果實(shí)成熟的不同階段葉片雌蕊雄蕊根綠果變紅桃紅橙紅亮紅紅透－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－＋－考點(diǎn)二

基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化下列分析正確的是A.該基因的表達(dá)水平在不同的組織和果實(shí)成熟的不同階段差異不明顯B.橙紅和亮紅的果實(shí)細(xì)胞中該基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可能相對(duì)較多C.綠果、雌蕊、葉片和根中無該基因及其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，體現(xiàn)了細(xì)胞基因的

選擇性表達(dá)D.果實(shí)中該基因表達(dá)水平高于葉片，說明前者的分化程度高于后者√考點(diǎn)二

基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化考點(diǎn)三

表觀遺傳及基因與性狀其他幾種關(guān)系考點(diǎn)三

表觀遺傳及基因與性狀其他幾種關(guān)系表達(dá)甲基化不表達(dá)考點(diǎn)三

表觀遺傳及基因與性狀其他幾種關(guān)系一、表觀遺傳1、概念：生物體基因的

保持不變，但

和

發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。堿基序列基因表達(dá)表型屬于可遺傳變異表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個(gè)生命活動(dòng)過程中。例如，基因組成相同的同卵雙胞胎所具有的微小差異就表觀遺傳與有關(guān)?？键c(diǎn)三

表觀遺傳及基因與性狀其他幾種關(guān)系2、實(shí)例：①某種小鼠毛色的遺傳AvyAvyaa黃色與黑色某種實(shí)驗(yàn)小鼠的毛色受一對(duì)等位基因Avy和a的控制，Avy為顯性基因，表現(xiàn)為黃色體毛，a為隱性基因，表現(xiàn)為黑色體毛考點(diǎn)三

表觀遺傳及基因與性狀其他幾種關(guān)系②蜂王和工蜂的發(fā)育由來問題：拓展：在一個(gè)蜂群中，少數(shù)幼蟲一直取食蜂王漿而發(fā)育成蜂王，而大多數(shù)幼蟲以花粉和花蜜為食將發(fā)育成工蜂。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表達(dá)的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團(tuán)(如圖所示)，DNA被甲基化后會(huì)干擾RNA聚合酶的識(shí)別。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王，這與取食蜂王漿有相同的效果。考點(diǎn)三

表觀遺傳及基因與性狀其他幾種關(guān)系(1)據(jù)上述研究解釋蜜蜂幼蟲因食物不同而發(fā)育不同的原因是什么？提示蜜蜂的幼蟲以花粉和花蜜為食，Dnmt3基因表達(dá)一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，造成一些基因被甲基化而不能表達(dá)，發(fā)育成工蜂；蜜蜂的幼蟲以蜂王漿為食，Dnmt3基因不表達(dá)，一些基因正常表達(dá)而發(fā)育成蜂王?？键c(diǎn)三

表觀遺傳及基因與性狀其他幾種關(guān)系(2)結(jié)合上述信息分析DNA甲基化與基因突變的關(guān)系？提示DNA的甲基化會(huì)導(dǎo)致基因不能表達(dá)或表達(dá)水平不同。DNA甲基化可影響基因的表達(dá)，從而引起生物表型的改變；DNA甲基化不改變堿基序列，因此，DNA甲基化不是基因突變?？键c(diǎn)三

表觀遺傳及基因與性狀其他幾種關(guān)系(3)DNA甲基化常發(fā)生于DNA的CG序列密集區(qū)，發(fā)生甲基化后，會(huì)影響這段DNA和某些蛋白相結(jié)合。推測(cè)甲基化程度影響基因表達(dá)的機(jī)制是什么？提示DNA甲基化影響了RNA聚合酶與該區(qū)域的結(jié)合，導(dǎo)致發(fā)生甲基化的DNA(基因)轉(zhuǎn)錄過程受到抑制，進(jìn)而無法完成翻譯過程，所以影響了相關(guān)性狀的表達(dá)?？键c(diǎn)三

表觀遺傳及基因與性狀其他幾種關(guān)系3、機(jī)制：DNA的

；

的甲基化和乙酰化等。甲基化組蛋白4、特點(diǎn)①

：基因表達(dá)和表型可以遺傳給后代。②不變性：基因的堿基序列保持不變。③

：DNA的甲基化修飾可以發(fā)生可逆性變化，即被修飾的DNA可能發(fā)生去甲基化?？蛇z傳可逆性有研究表明，吸煙會(huì)使人的體細(xì)胞內(nèi)DNA的甲基化水平升高，對(duì)染色體上的組蛋白也會(huì)產(chǎn)生影響。不僅如此，還有研究發(fā)現(xiàn)，男性吸煙者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明顯升高?？键c(diǎn)三

表觀遺傳及基因與性狀其他幾種關(guān)系5、與表型模擬的比較相同點(diǎn)表觀遺傳與表型模擬都是由

引起的性狀改變，_____________都沒有改變不同點(diǎn)表觀遺傳是

，表型模擬引起的性狀改變是______環(huán)境改變遺傳物質(zhì)可以遺傳的不可以遺傳的考點(diǎn)三

表觀遺傳及基因與性狀其他幾種關(guān)系典例5.(2023·山東東營高三模擬)DNA甲基化是指DNA中的某些堿基被添加甲基基團(tuán)，此種變化可影響基因的表達(dá)，對(duì)細(xì)胞分化具有調(diào)控作用?；騿?dòng)子區(qū)域被甲基化后，會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄，如圖所示。研究發(fā)現(xiàn)，多種類型的癌細(xì)胞中發(fā)生了抑癌基因的過量甲基化。下列敘述錯(cuò)誤的是A.細(xì)胞的內(nèi)外環(huán)境因素均可引起DNA的

甲基化B.甲基化的啟動(dòng)子區(qū)更易暴露轉(zhuǎn)錄模板

鏈的堿基序列C.抑癌基因過量甲基化后會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞不正常增殖D.某些DNA甲基化抑制劑可作為抗癌藥物研發(fā)的候選對(duì)象√考點(diǎn)三

表觀遺