《基因表達(dá)與性狀的關(guān)系》基因的表達(dá)PPT課件
第一部分內(nèi)容：課程標(biāo)準(zhǔn)要求
概述生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)；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。
核心素養(yǎng)對(duì)接
1.科學(xué)思維——通過分析基因表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)與生物性狀的關(guān)系的實(shí)例，認(rèn)識(shí)到生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)來表現(xiàn)。
2.生命觀念——通過對(duì)DNA甲基化等表觀遺傳現(xiàn)象的分析，認(rèn)識(shí)到生物的性狀是基因、環(huán)境和表觀遺傳修飾共同作用的結(jié)果。
3.科學(xué)思維——通過實(shí)例分析，認(rèn)識(shí)到生物的性狀與基因之間并非都是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。
4.社會(huì)責(zé)任——通過分析吸煙會(huì)使人體細(xì)胞和精子細(xì)胞中DNA甲基化水平升高，認(rèn)識(shí)到吸煙有害健康。
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基因表達(dá)與性狀的關(guān)系PPT，第二部分內(nèi)容：基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系
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1.基因?qū)π誀畹拈g接控制
(1)實(shí)例
①皺粒豌豆的形成機(jī)制：編碼淀粉分支酶的基因被插入的一段外來DNA序列打亂→_________________異常，活性大大降低→_________________合成受阻，含量降低→淀粉含量低的豌豆由于_________________而皺縮。
②人白化癥狀的產(chǎn)生機(jī)制：編碼_________________的基因異常→酪氨酸酶不能合成→無法將酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)開________________→皮膚、毛發(fā)因缺乏黑色素而出現(xiàn)白化癥狀。
(2)結(jié)論：通過上述實(shí)例可以看出，基因可以通過控制_________________來控制_________________，進(jìn)而控制生物體的性狀。
2.基因?qū)π誀畹闹苯涌刂?/p>
(1)實(shí)例：囊性纖維化的發(fā)病機(jī)制：編碼_________________的基因缺失3個(gè)堿基→CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，空間結(jié)構(gòu)變化→CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)_________________功能異常→患者支氣管中黏液增多，管腔受阻，細(xì)菌滋生，肺功能嚴(yán)重受損。
(2)結(jié)論：基因可以通過控制_________________直接控制生物體的性狀。
[典例1] (2019·聊城一中期中)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.牽�；伾谋憩F(xiàn)受到相關(guān)酶的控制
D.若基因①不表達(dá)，則基因②③也不表達(dá)
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基因表達(dá)與性狀的關(guān)系PPT，第三部分內(nèi)容：基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化
素養(yǎng)提升
分析不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測(cè)結(jié)果
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DNA和mRNA進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如下：
說明：“＋”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。
思考
(1)這3種細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)有何差別？
提示 輸卵管細(xì)胞能合成卵清蛋白、不能合成珠蛋白和胰島素，紅細(xì)胞能合成珠蛋白、不能合成卵清蛋白和胰島素，胰島細(xì)胞能合成胰島素、不能合成卵清蛋白和珠蛋白。
(2)3種細(xì)胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測(cè)到其中一種基因的mRNA，這一事實(shí)說明了什么？
提示 同一生物體內(nèi)的不同種細(xì)胞，所含有的基因沒有差異，但基因的表達(dá)存在著選擇性。
[典例2] (2019·樂山聯(lián)考)同一生物體內(nèi)的不同組織細(xì)胞之間，不同的是( )
A.染色體上的基因 B.細(xì)胞質(zhì)中的tRNA
C.遺傳密碼的種類 D.細(xì)胞質(zhì)中的mRNA
解析 同一生物體內(nèi)不同組織細(xì)胞中，染色體上的基因都相同，A錯(cuò)誤；同一生物體內(nèi)不同組織細(xì)胞中，細(xì)胞質(zhì)中的tRNA都相同，B錯(cuò)誤；同一生物體內(nèi)不同組織細(xì)胞中，遺傳密碼的種類都相同，C錯(cuò)誤；同一生物體內(nèi)不同組織細(xì)胞中選擇性表達(dá)的基因不同，因此細(xì)胞質(zhì)中的mRNA不同，D正確。
答案 D
[對(duì)點(diǎn)練2] (2019·永城實(shí)驗(yàn)高中期末)人的胰島細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生血紅蛋白，據(jù)此推測(cè)胰島細(xì)胞中( )
A.只有胰島素基因
B.比人受精卵基因要少
C.有胰島素基因和其他基因，但沒有血紅蛋白基因
D.既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因和其他基因
解析 胰島細(xì)胞含有該個(gè)體全部的基因，A錯(cuò)誤；胰島細(xì)胞是由受精卵有絲分裂而來的，所含的基因與受精卵相同，B錯(cuò)誤；胰島細(xì)胞除了含有胰島素基因，還有血紅蛋白基因和其他基因，C錯(cuò)誤，D正確。
答案 D
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基因表達(dá)與性狀的關(guān)系PPT，第四部分內(nèi)容：表觀遺傳
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1.實(shí)例分析
(1)柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)的遺傳
(2)小鼠毛色的遺傳(將純種黃色體毛小鼠與純種黑色體毛小鼠雜交)
根據(jù)上述兩個(gè)實(shí)例分析，DNA的甲基化將會(huì)____________該基因的表達(dá)，從而影響生物的性狀；DNA的甲基化是____________(“可以”或“不能”)遺傳給下一代的。
2.概念
生物體基因的堿基序列________________________，但________________________發(fā)生____________變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。
3.現(xiàn)象
除了DNA甲基化，構(gòu)成染色體的____________發(fā)生甲基化、____________等修飾也會(huì)影響基因的表達(dá)。
4.吸煙與人體健康的關(guān)系
吸煙會(huì)使人體細(xì)胞內(nèi)DNA的____________水平升高，對(duì)染色體上的組蛋白也會(huì)產(chǎn)生影響。
[典例3] (2019·成都外國(guó)語學(xué)院附中期末)在甲基轉(zhuǎn)移酶的催化下，DNA的胞嘧啶被選擇性地添加甲基導(dǎo)致DNA甲基化，進(jìn)而使染色質(zhì)高度螺旋化，因此失去轉(zhuǎn)錄活性。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.DNA甲基化，會(huì)導(dǎo)致基因堿基序列的改變
B.DNA甲基化，會(huì)導(dǎo)致mRNA合成受阻
C.DNA甲基化，可能會(huì)影響生物的性狀
D.DNA甲基化，可能會(huì)影響細(xì)胞分化
解析 DNA甲基化是指DNA的胞嘧啶被選擇性地添加甲基，這不會(huì)導(dǎo)致基因堿基序列的改變。
答案 A
[對(duì)點(diǎn)練3] (2019·廈門質(zhì)檢)真核生物細(xì)胞內(nèi)存在著種類繁多、長(zhǎng)度為21～23個(gè)核苷酸的小分子RNA(簡(jiǎn)稱miRNA)，它們能與相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA互補(bǔ)，形成局部雙鏈。這些miRNA抑制基因表達(dá)的機(jī)制是( )
A.阻斷rRNA裝配成核糖體 B.妨礙雙鏈DNA分子的解旋
C.干擾核糖體與mRNA結(jié)合 D.影響RNA分子的遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)運(yùn)
解析 根據(jù)題意，miRNA與rRNA裝配成核糖體無關(guān)，A錯(cuò)誤；miRNA并沒有與雙鏈DNA分子互補(bǔ)，故不會(huì)妨礙雙鏈DNA分子的解旋，B錯(cuò)誤； miRNA是與相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄出來的mRNA互補(bǔ)，則mRNA就無法與核糖體結(jié)合，C正確；miRNA只是阻止了mRNA發(fā)揮作用，不會(huì)影響RNA分子的遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)運(yùn)，D錯(cuò)誤。
答案 C
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基因表達(dá)與性狀的關(guān)系PPT，第五部分內(nèi)容：基因與性狀之間的關(guān)系
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1.基因與性狀的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系
(1)一個(gè)性狀可以受到多個(gè)基因的影響，例如，人的身高是由_________個(gè)基因決定的，其中每個(gè)基因?qū)ι砀叨加幸欢ǖ淖饔谩?/p>
(2)一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀，例如，我國(guó)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質(zhì)不僅參與了_________的調(diào)控，而且對(duì)水稻的_________________、_________和_________都有重要作用。
2.性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果
(1)生物體的性狀不完全由基因決定，__________________對(duì)性狀也有著重要影響。如后天的營(yíng)養(yǎng)和體育鍛煉等對(duì)人的身高也有重要作用。
(2)基因與基因、基因與基因表達(dá)產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的__________________，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。
[典例4] 下列關(guān)于基因與性狀之間關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A.水毛茛葉子形態(tài)的差異是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果
B.人的身高受多對(duì)基因決定，并受后天營(yíng)養(yǎng)和體育鍛煉的影響
C.水稻的Ghd7基因?qū)﹂_花、產(chǎn)量等多個(gè)性狀均有影響
D.生物體的每一種性狀都有一個(gè)特定的基因控制
答案 D
[對(duì)點(diǎn)練4] 豌豆的某突變體中編碼淀粉分支酶的基因(R)被插入的DNA序列打亂，導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成，無法催化蔗糖合成淀粉，造成種子中積累較多的甜度較淀粉高、親水能力較淀粉差的蔗糖，因而表現(xiàn)為甜和皺縮的新性狀。上述實(shí)例說明( )
A.一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀
B.一個(gè)性狀可以受多個(gè)基因的影響
C.性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果
D.基因和性狀之間是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系
答案 A
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