【課件】高三生物一輪復(fù)習(xí)課件基因表達(dá)與性狀的關(guān)系

素能目標(biāo)★考向?qū)Ш降?章基因的表達(dá)第2節(jié)基因表達(dá)與性狀的關(guān)系(1)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物性狀（白化病：控制合成酪氨酸酶的基因異常引起）（皺粒豌豆：控制合成淀粉分支酶的基因異常引起）一、基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系2(1)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物性狀(2)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀鐮刀型細(xì)胞貧血癥(血紅蛋白異常)、囊性纖維病(跨膜蛋白異常)基因控制生物體的性狀通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成實(shí)現(xiàn)的。一般來說，性狀(表現(xiàn)型)是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。一、基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系3【例10】下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，下列敘述，不正確的是(

)A．圖中①②過程發(fā)生的場所分別是細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)中的核糖體B．鐮刀型細(xì)胞貧血癥致病的根本原因是基因突變C．人體衰老引起白發(fā)的主要原因是圖中的酪氨酸酶的活性下降D．該圖反映了基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制酶的合成進(jìn)而控制代謝活動(dòng)來進(jìn)行的D45★3、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化細(xì)胞分化的本質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)（基因的選擇性表達(dá)與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)）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)這三種細(xì)胞中的DNA和mRNA進(jìn)行檢測的結(jié)果如表所示：6★3、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類有差別嗎？它們都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但各只檢測到其中一種基因的mRNA，這一事實(shí)說明了什么？

在特定細(xì)胞中，基因表達(dá)具有選擇性，產(chǎn)生特異性的表達(dá)產(chǎn)物。會(huì)有某些基因在這3種細(xì)胞中都表達(dá)的情況嗎？管家基因在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因奢侈基因ATP合成酶基因等74、表觀遺傳很多人認(rèn)為，這一輩子不管如何“胡過”（不健康的生活習(xí)慣，包括抽煙、喝酒、暴食、熬夜等），基因的堿基序列一般不會(huì)改變，最多是自己的身體受到影響，而不容易影響孩子。然而，真的是這樣嗎？生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。關(guān)于“吸煙”的危害：吸煙會(huì)使人體細(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。男性吸煙者精子中DNA的甲基化水平升高，精子活力下降。請(qǐng)查閱相關(guān)資料，結(jié)合表觀遺傳、煙草煙霧中含有的化學(xué)物質(zhì)及其危害等知識(shí)，向親友和周圍人群深入宣傳戒煙的道理。Lcyc基因正常植株A開花時(shí)表達(dá)Lcyc基因高度

甲基化植株B開花時(shí)不表達(dá)×（雜交）F1（自交）P73柳穿魚花形態(tài)結(jié)構(gòu)的遺傳絕大部分植株的花與植株A相似少部分植株的花與植株B相似DNA甲基化為什么會(huì)抑制基因表達(dá)？基因高度甲基化使RNA聚合酶不能與啟動(dòng)子結(jié)合，無法合成mRNA.8F1的花為什么與植株A的相似？在F2中為什么有些植株的花與植株B的相似？F1同時(shí)含有植株A和植株B的基因，Lcyc基因表達(dá)，花與植株A相似。F2中有少部分植株含有兩個(gè)來自植株B的基因，由于該基因部分堿基被甲基化，基因表達(dá)受抑制，所以與B相似。P73小鼠毛色的遺傳小鼠的毛色受一對(duì)等位基因控制：Avy是顯性基因，表現(xiàn)為黃色體毛；a為隱性基因，表現(xiàn)為黑色體毛。純種黃色×純種黑色→F1：Avya，卻表現(xiàn)出不同的毛色；

介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型。因?yàn)锳VY基因的前端有一段影響AVY基因表達(dá)的特殊的堿基序列被___________，AVY基因表達(dá)受到抑制。甲基化修飾9柳穿魚Lcyc基因和小鼠Avy基因的堿基序列沒有變化，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達(dá)，進(jìn)而對(duì)表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現(xiàn)同樣的表型。生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。除了DNA甲基化，構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙?；刃揎椧矔?huì)影響基因的表達(dá)。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。如同卵雙胞胎的微小差異、蜂王和工蜂在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和行為等方面的不同。

綜上所述，基因通過其表達(dá)產(chǎn)物----蛋白質(zhì)來控制性狀，細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)與否以及表達(dá)水平的高低都是受到調(diào)控的。10UCAUGAUUA基因(DNA)mRNA遺傳信息轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)遺傳信息翻譯TCATGATTAAGTACTAAT★5、基因、RNA與蛋白質(zhì)的關(guān)系③蛋白質(zhì)的平均相對(duì)分子質(zhì)量＝①三者數(shù)目關(guān)系為：DNA的堿基數(shù)∶mRNA的堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)=

②參加轉(zhuǎn)運(yùn)的tRNA數(shù):參加轉(zhuǎn)運(yùn)的tRNA中反密碼子的堿基數(shù):mRNA的堿基數(shù)＝111:3:36∶3∶1（不考慮DNA中的啟動(dòng)子、終止子、內(nèi)含子，不考慮mRNA上的終止密碼子等）氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)目－［失水?dāng)?shù)×水的相對(duì)分子質(zhì)量］蛋白質(zhì)合成中的“最多”和“最少”

因?yàn)镈NA(基因)、mRNA上有一些堿基不編碼氨基酸(如mRNA上的終止密碼子等)，所以實(shí)際上編碼n個(gè)氨基酸，mRNA上所需的堿基數(shù)目大于3n，基因上堿基數(shù)目大于6n，故一般題干中求氨基酸數(shù)有“最多”、求堿基數(shù)有“至少”等字樣。在回答有關(guān)問題時(shí)，也應(yīng)加上“最多”或“至少”等字。

如：mRNA上有n個(gè)堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個(gè)堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個(gè)氨基酸。12【例11】已知一個(gè)蛋白質(zhì)分子由2條多肽鏈組成，共含有198個(gè)肽鍵，翻譯形成該蛋白質(zhì)分子的mRNA中有A和G共200個(gè)，則轉(zhuǎn)錄形成該mRNA的基因中，最少應(yīng)含有C和T的個(gè)數(shù)是(

)A．200

B．400C．600

D．800C13【例12】一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基，其中G＋C有n個(gè)；由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A＋T數(shù)、合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是(

)A．m、m/3－1B．m、m/3－2C．2(m－n)、m/3－1D．2(m—n)、m/3－2D14【例13】人類白化病和苯丙酮尿癥是由于代謝異常引起的疾病，如圖表示在人體代謝中產(chǎn)生這兩類疾病的過程。由圖中不能得出的結(jié)論是(

)A.基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來控制生物的性狀B.基因可以通過控制酶的合成來控制生物的性狀C.一個(gè)基因可以控制多種性狀D.一個(gè)性狀可以由多個(gè)基因控制A15識(shí)圖分析基因與性狀的對(duì)應(yīng)關(guān)系(1)由⑥、⑦、⑧號(hào)基因分別控制性狀F、G、H可判定，大多數(shù)情況下一個(gè)基因只決定一種性狀(2)生物體的一個(gè)性狀有時(shí)受多個(gè)基因的影響，如玉米葉綠素的形成至少與50個(gè)不同基因有關(guān)，上圖基因③、④、⑤控制和表達(dá)同一性狀。(3)有些基因則會(huì)影響多種性狀，如決定豌豆開紅花的基因也決定結(jié)灰色的種子；上圖基因①影響性狀A(yù)BCD。16在大多數(shù)情況下，基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。性狀受基因和環(huán)境共同影響翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應(yīng)，而酶是在基因指導(dǎo)下合成的，酶的活性受溫度的影響。

基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。25℃下培養(yǎng)它們產(chǎn)生的后代如剛孵化的殘翅果蠅幼蟲31℃下培養(yǎng)得到了一些翅長接近正常的果蠅成蟲殘翅果蠅17可能機(jī)理：基因的表達(dá)五、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成1、DNA與RNA分子的比較2、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄3、遺傳信息的翻譯4、DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程的比較5、遺傳信息、密碼子、反密碼子六、基因?qū)π誀畹目刂?、中心法則的提出及其發(fā)展2、基因?qū)π誀畹目刂?、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化4、表觀遺傳5、基因、RNA與蛋白質(zhì)的關(guān)系18本章小結(jié)19[網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)提升]DNAmRNA密碼子多肽(或蛋白質(zhì))tRNA細(xì)胞代謝過程20[長句應(yīng)答必備]1．RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶。2．轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈作為模板，以4種核糖核苷酸為原料，主要發(fā)生在細(xì)胞核中。3．一種密碼子只能決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由多種密碼子來決定。4．密碼子共64種，決定氨基酸的密碼子有62種，反密碼子位于tRNA上，也有62種。5．基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑，一是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；二是基因通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。21核心概念(1)(必修2P65)轉(zhuǎn)錄：RNA是在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉(zhuǎn)錄。(2)(必修2P66)翻譯：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這一過程叫作翻譯。(3)(必修2P66)密碼子：mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸，每3個(gè)這樣的堿基叫作1個(gè)密碼子。(4)(必修2P67)反密碼子：tRNA的一端可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)堿基。(5)(必修2P74)表觀遺傳：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。22結(jié)論語句(1)(必修2P69)遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。(2)(必修2P69)生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。(3)(必修2P71)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；基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。(4)(必修2P72)細(xì)胞分化的本質(zhì)就是基因的選擇性表達(dá)。(5)(必修2P74)在大多數(shù)情況下，基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。(6)(必修2P77)一般來說，性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。2、一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個(gè)肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個(gè)數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個(gè)數(shù)依次為

A.3311B.3612C.1236D.1136B1、tRNA與mRNA堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象可出現(xiàn)在真核細(xì)胞的

A.細(xì)胞核中B.核糖體上C.中心體上D.核孔處B3、在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中鳥嘌呤、胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥嘌呤占?jí)A基總數(shù)的A．24%

B．22%

C．26%

D．23%AA+T=54%G+C=46%22%28%26%24%T1A1

C1G1234、如下圖所示，給以適宜的條件各試管均有產(chǎn)物生成，則能生成DNA的試管是()A.a和dB.b和eC.只有bD.只有cADNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄翻譯24255、（2021·浙江高考真題）下圖是真核細(xì)胞遺傳信息表達(dá)中某過程的示意圖。某些氨基酸的部分密碼子（5'→3'）是：絲氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；異亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列敘述正確的是（）A．圖中①為亮氨酸B．圖中結(jié)構(gòu)②從右向左移動(dòng)C．該過程中沒有氫鍵的形成和斷裂D．該過程可發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細(xì)胞核基質(zhì)中BA、已知密碼子的方向?yàn)?'→3'，由圖示可知，攜帶①的tRNA上的反密碼子為UAA，與其互補(bǔ)配對(duì)的mRNA上的密碼子為AUU，因此氨基酸①為異亮氨酸；C、互補(bǔ)配對(duì)的堿基之間通過氫鍵連接，圖示過程中，tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)時(shí)有氫鍵的形成，tRNA離開核