2019-2020学年新教材高中生物 第4章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系课件 新人教版必修2
第4章第2节基因表达与性状的关系课件-2020-2021学年高一生物人教版(2019)必修2
(3)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间借助 复杂的相互作用，形成一个错综复杂的网络，精细地调控 着生物体的性状。
基因与性状的关系并不 是简单一一对应的关系
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：
1．图中反映了基因控制生物体性状的哪条途径？除此之外，另一条途径是什么？ 图中反映的途径是基因可以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；另一条途径是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
3、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。
4、表观遗传
柳穿鱼花的形态结构与 Lcyc基因的表达直接相关。
图所示两株柳穿鱼，它们 体内Lcyc基因的序列相同。
植株A
植株A的Lcyc基因在开花时表达， 植株B的Lcyc基因不表达。
植株B 柳穿鱼的花
科学家将这两个植株作为亲本进行杂交， F1的花与植株A的相似，F1自交的F2中绝 大部分植株的花与植株A的相似，少部分 植株的花与植株B的相似。
这段碱基序列具有多个可发生 DNA甲基化修饰的位点。
当这些位点没有甲基化时，Avy 基因正常表达，小鼠表现为黄色; 当这些位点甲基化后，Avy 基因 的表达就受到抑制。
这段碱基序列的甲基化程度越高， A基因的表达受到的抑制越明显， 小鼠体毛的颜色就越深。
4、表观遗传 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。
什么因素影响DNA的甲基化?
4、表观遗传 什么因素影响DNA的甲基化?
调控
DNA甲基化
基因表达
表型改变
可遗传
5、基因与性状间的对应关系
(1)基因决定生物性状
新教材高中生物第四章基因的表达第2节基因表达与性状的关系课件新人教版必修第二册
基因的选择性表达与细胞分化 ———————————————自主梳理———————————————
多种性状 管家
基因表达
———————————————素养提升———————————————
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：
[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
Avy基因甲基化检测Fra bibliotek毛色越深的小鼠，Avy基因甲基化程度越__高____
根据上述两个实例分析，DNA的甲基化将会 抑制 该基因的表达，从而影响生 物的性状；DNA的甲基化是 可以 (“可以”或“不能”)遗传给下一代的。
2.概念 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
联想质疑 ★水毛茛叶的两种形态
课堂小结 直接 间接
共同作用
结束 语 同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成
功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
考试加油。
[对点练4] 豌豆的某突变体中编码淀粉分支酶的基因(R)被插入的DNA序列打乱，导 致淀粉分支酶不能合成，无法催化蔗糖合成淀粉，造成种子中积累较多的甜度较 淀粉高、亲水能力较淀粉差的蔗糖，因而表现为甜和皱缩的新性状。上述实例说 明( ) A.一个基因也可以影响多个性状 B.一个性状可以受多个基因的影响 C.性状是基因和环境共同作用的结果 D.基因和性状之间是一一对应的关系 答案 A
第4章 第2节 基因表达与性状的关系
第2节 基因表达与性状的关系一、基因表达产物与性状的关系1．间接途径：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。
(1)途径：基因―――→控制酶的合成―――→控制代谢过程―――→控制生物体的性状。
(2)举例①豌豆的圆粒与皱粒圆粒豌豆：淀粉含量高→成熟时吸水胀大；皱粒豌豆：编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA 序列打乱→淀粉分支酶异常，活性大大降低→淀粉合成受阻，含量降低→成熟时失水皱缩。
②人白化病的形成：编码酪氨酸酶的基因异常→不能合成酪氨酸酶→酪氨酸不能转变为黑色素→表现出白化症状。
2．直接途径：基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(1)途径：基因―――→控制蛋白质的结构―――→控制生物体的性状。
(2)举例囊性纤维化：编码CFTR 蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基→CFTR 蛋白在第508位缺少苯丙氨酸→CFTR 蛋白结构与功能异常→支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，最终使肺功能严重受损。
(1)基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状( )(2)基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的( )答案 (1)× (2)√如图表示基因与性状之间的关系示意图，据图回答下列问题：(1)过程①和②分别代表什么过程？两者合称是什么？提示 ①代表转录，②代表翻译，两者合称基因的表达。
(2)囊性纤维化患者肺功能严重受损，其患病的直接原因和根本原因是什么？提示囊性纤维化的直接原因是CFTR蛋白结构异常；根本原因是编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基。
二、基因的选择性表达与细胞分化1．基因类型(1)在所有细胞中都能表达的基因：指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、A TP合成酶基因。
(2)只在某类细胞中特异性表达的基因：如卵清蛋白基因、胰岛素基因。
2．细胞分化的本质：基因的选择性表达。
3．细胞分化的结果由于基因的选择性表达，导致来至同一个体的体细胞中mRNA和蛋白质不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。
新教材 人教版 高中生物必修二 《遗传与进化》 知识点第4章 基因的表达-知识点总结
第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成一、RNA的结构与种类1．RNA的结构（与DNA的比较）2．RNA的种类及其作用注：RNA是DNA转录的产物。
(1)(2)(3)二、遗传信息的转录1．概念2.过程DNA的结构①磷酸②碱基：A、T、G、C③脱氧核糖规则的双螺旋结构五碳糖不同碱基不同3．如图为一段DNA分子，如果以β链为模板进行转录；DNAα链……A T G A T A G G G A A A C……β链……T A C T A T C C C T T T G……mRNA ……A U G A U A G G G A A A C……该mRNA与β链的碱基序列互补配对。
4.该mRNA与α链的碱基序列有哪些异同？提示：二者的碱基序列基本相同，不同的是α链中碱基T的位置，在mRNA中是碱基U。
[师说重难]1.比较DNA的复制和转录2．转录有关问题分析(1)转录不是转录整个DNA，而是转录其中的基因。
不同种类的细胞，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量不同，但tRNA和rRNA的种类没有差异。
(2)细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要能量。
(3)完成正常使命的mRNA易迅速降解，保证生命活动的有序进行。
(4)质基因(线粒体和叶绿体中的基因)控制蛋白质合成过程时也进行转录。
(5)mRNA与DNA模板链碱基互补，但与非模板链碱基序列基本相同，只是用U代替T。
(6)转录时，边解旋边转录，单链转录。
三、遗传信息的翻译 1．密码子(1)概念：mRNA 上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
(2) 种类(共64种)⎩⎪⎨⎪⎧起始密码子：AUG (甲硫氨酸)、GUG (缬氨酸、甲硫氨酸)终止密码子：UAA 、UAG 、UGA其他密码子2．tRNA ：RNA 链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基可以与mRNA 上的密码子互补配对，叫作反密码子。
3．翻译(1)概念 (2)过程1．翻译能够准确进行的原因是什么？提示：mRNA 为翻译提供了精确的模板；mRNA 与tRNA 之间通过碱基配对原则保证了翻译能够准确地进行。
2021年高中生物新教材人教版(2019)必修二教案：第4章 第2节 基因表达与性状的关系 (含解析)
第4章基因的表达
第2节基因表达与性状的关系
教案
教学目标确定
课程标准的要求是：概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质的表现，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，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：
1.举例说明基因表达产物与性状的关系
2.理解细胞分化的本质
3.概述表观遗传现象
教学思路设计
首先给同学们展示水毛茛不同的叶子形态，使同学们思考为什么会出现这样的现象，继而引出基因对性状控制的过程。
情景引入
基因表达产物与性状
的关系展示水毛茛图片，引起同学们思考豌豆的圆粒与皱缩
基因的选择性表达与细
胞分化
细胞分化的本质就是基因的选择性表达
表观遗传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
人的白化病
囊性纤维病
板书设计
第4章基因的表达
第2节基因表达与性状的关系
一、基因表达产物与性状的关系
二、基因的选择性表达与细胞分化
三、表观遗传。
2020新教材高中生物第4章基因的表达4.2基因表达与性状的关系课件新人教版第二册
基因通过控制 基因通过控制
方 “蛋白质的结 “酶”的合成来
式 构”直接控制生 控制代谢过程进
物性状
而控制生物性状
图 解
2.基因、蛋白质与性状之间的关系
基因与性状的关系并非简单的线性关系，可以是多个基因决 定一个性状，也可以是一个基因与多个性状有关。
3．细胞质基因与细胞核基因的比较
项目
细胞质基因
细胞核基因
二、基因的选择性表达与细胞分化 1．生物体多种性状的形成，都是以 细胞分化 为基础的。 2．表达基因的分类：(连线)
3．细胞分化的本质： 基因的选择性表达 。
三、表观遗传
1．基因表达调控的含义：基因什么时候表达、在哪种细胞 中表达以及 表达水平 的高低都是受到调控的。
2．表观遗传概念：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。
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。
(3)基因与蛋白质有什么关系？ 提示：基因能够通过转录、翻译控制蛋白质的合成。
(4)回顾蛋白质的知识，思考蛋白质与生命活动有什么关 系？
提示：基因通过控制酶的合成或蛋白质结构来控制生物的性 状。
【智涂笔记】 归纳概括： 基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂 的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地 调控着生物体的性状。
基因、蛋白质、环境和性状之间的关系
【师说核心】
1．基因控制性状的方式
直接途径
间接途径
素养达成 1．结合实例，阐述基因控制性状的两种方式，掌握基因、 蛋白质与性状之间的关系。(科学思维) 2．通过与细胞核遗传比较，了解细胞质遗传及特点。(科学 思维) 3．依结构决定功能观理解细胞分化的实质和表观遗传现象。 (生命观念)
2019—2020(新教材)人教生物必修二第4章 基因的表达习题含答案解析
（新教材）人教生物必修二第4章基因的表达习题含答案必修二第4章基因的表达一、选择题1、下列对tRNA的描述,正确的是()A.每种tRNA能识别并转运多种氨基酸B.每种氨基酸只有一种tRNA能转运它C.tRNA能识别mRNA上的密码子D.tRNA转运氨基酸到细胞核内【参考答案】C[解析]每种tRNA只能转运一种氨基酸,一种氨基酸可由多种tRNA来转运,tRNA能识别mRNA上的密码子,tRNA把氨基酸转运到核糖体上。
2、碱基互补配对发生在(D)A．DNA复制和转录B．转录和翻译C．复制和翻译D．复制、转录和翻译[解析]DNA的复制、转录和遗传信息的翻译都能发生碱基互补配对。
3、在细胞中,以RNA为模板合成生物大分子的过程包括()A.复制和转录B.转录和翻译C.逆转录和翻译D.转录和逆转录【参考答案】C[解析]以RNA为模板合成生物大分子的过程包括以mRNA为模板翻译形成蛋白质;以RNA为模板逆转录形成DNA。
4、下列有关基因与酶关系的叙述中，正确的是(C)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]基因控制生物性状的途径有两条，一是直接控制蛋白质合成来控制生物性状，二是通过控制酶的合成来间接控制生物性状，因此A错。
遗传信息是指DNA上的碱基序列，B错。
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。
5、转录过程：DNA…—A—T—G—C—…⋮⋮⋮⋮RNA…—U—A—C—G—…，该片段中包含的碱基种类、核苷酸种类依次是(D)A．4、5 B．5、4C．5、5 D．5、8[解析]图中共有5种碱基A、G、C、T、U，但核苷酸却是8种，其中DNA分子中有4种脱氧核苷酸，RNA分子中有4种核糖核苷酸。
6、下列关于中心法则的叙述中,不正确的是()A.它是指遗传信息在生物大分子间的传递过程B.它首先由英国科学家克里克提出,揭示了遗传的本质C.遗传信息的传递方向不可能从RNA传向DNAD.遗传信息最终要传向蛋白质,从而实现基因的表达【参考答案】C[解析] 1970年,科学家在致癌的RNA病毒中发现了逆转录酶,它能催化以RNA为模板合成DNA的过程。
2020学年新教材高中生物第4章基因的表达第2节基因表达与性状的关系课件人教版必修二
细胞分化的“变”与“不变” (1)不变D细N胞A的、数tR目NA、rRNA (2)改变m细R胞N的A、形蛋态白 2013 年，我国科学家发现斑马鱼子代胚胎可继承精子 DNA 甲基化模式，
在世界上首次以实验证明精子的表观遗传信息也可以完整遗传。由于表观遗传与癌症、
(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。
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。
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
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传变化的现象，叫做表观遗传 4.基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系，一个性状可
以受多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状
[理清主干知识] 一、基因表达产物与性状的关系 1．基因控制生物性状的两种途径 (1)间接控制：基因―控―制→ 酶的合成 ―控―制→代谢过程―控―制→生 物性状。 (2)直接控制：基因―控―制→ 蛋白质结构 ―控―制→生物性状。
第2节 基因表达与性状的关系
学有目标——新课程标准必明
1.概述基因、蛋白质与性状的关系 2.概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 3.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
记在平时——核心语句必背
1.基因控制生物体性状的途径：①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；②基因通过控制蛋白质的 结构直接控制生物体的性状
(2)基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 (√)
(3)生物体的基因型相同，表现型就一定相同。
(×)
(4)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
杂的相互作用。
(√)
2．如图为喜马拉雅兔在受到低温作用后毛色的变化，这种变化
最可能是
()
A．遗传对基因表达的作用 B．环境对基因表达的作用 C．同源染色体上基因的重排 D．环境引起基因突变 解析：冰块(低温)处理后毛色发生变化，该部位的基因没有 变化，最可能是环境对基因表达的影响。 答案：B
(2)牵牛花的颜色只受一对基因控制吗？ 提示：不是。牵牛花的颜色主要由花青素决定，而花青素的 合成是由多对基因共同控制的。
(3)牵牛花的颜色还与细胞中的 pH 有关，这说明了什么？ 提示：说明环境因素也会影响生物体的性状。 (4)牵牛花的叶肉细胞是否也含有基因①②③？也能全部表 达吗？ 提示：牵牛花的叶肉细胞也含有基因①②③，但不能全部表究中学通]
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：
(1)图中反映了基因控制生物体性状的哪种途径？另一条途 径是什么？
提示：图中反映了基因对性状的间接控制，即基因通过控制 酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。另一条途径 是直接控制，即基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性 状。
2．基因控制性状的实例(连线)
二、基因的选择性表达与细胞分化 1．细胞分化的本质是 基因的选择性表达 。 2．基因的选择性表达与基因表达的 调控 有关。 三、表观遗传 1．概念：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，叫做表观遗传。 2．特点：表观遗传现象普遍存在于生物体的 生长、发育和 衰老 的整个生命活动过程中。
[解析] 人体中所有的体细胞都是由受精卵有丝分裂形成 的，都含有该个体全部的基因，因此基因 1 和基因 2 可出现在人 体内的同一个细胞中，A 正确；图中①表示转录，该过程需要 RNA 聚合酶的催化，②表示翻译过程，该过程需要 tRNA 转运 氨基酸，tRNA 不具有催化功能，B 错误；④⑤过程形成的结果 存在差异，根本原因是基因突变，C 错误；图中①②④⑤途径表 明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，①②③ 说明基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢，D 错误。
[在深化中提能] 1．基因对性状控制的两种途径
2．基因与性状的关系 一个基因决定一种性状
(1)基因与性状的关系多个基因决定一种性状 一个基因影响多种性状
(2)基因控制性状还受到环境的影响，生物性状是基因型和 环境条件共同作用的结果。
(3)基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存 在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网 络，精细地调控着生物体的性状。
3．基因、蛋白质和性状的关系
[典例] 如图表示人体内基因对性状的控制过程。下列相关
叙述正确的是
()
A．基因 1 和基因 2 可出现在人体内的同一个细胞中 B．图中①过程需 RNA 聚合酶的催化，②过程需 tRNA 的 催化 C．④⑤过程形成的结果存在差异，根本原因是血红蛋白结 构的不同 D．①②③和①②④⑤过程均体现出基因通过控制蛋白质的 结构直接控制人体的性状
答案：C
4．同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成
这种差异的主要原因是细胞分化的结果，下列说法错误的是
A．细胞分化发生在生物体的整个生命进程中
()
B．未离体的体细胞不会表现出全能性
C．细胞分化是蛋白质种类和数量改变的结果，是分化的根本
原因
D．细胞分化是基因选择性表达的结果
解析：细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，A 正确； 未离体的体细胞不会表现出全能性，离体的体细胞才会表现 出全能性，B 正确；细胞分化的根本原因是基因的选择性表 达，C 错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，D 正确。 答案：C
四、基因与性状的对应关系 1．基因与性状的关系并不是简单的 一一对应的关系，一个 性状可以受 多个基因 的影响，一个基因也可以影响 多个性状 。 2．生物体的性状不完全是由基因决定的，环境 对性状也有 着重要影响。
[诊断自学效果]
1．判断下列叙述的正误
(1)基因与性状的关系是一对一的线性关系。
(× )
3．(2019·太原期末)下列说法正确的是
()
A．生物体的性状只由基因控制
B．基因和性状之间是一一对应的关系
C．基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
D．基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状
解析：生物的性状是基因与基因、基因与基因表达产物、基 因与环境相互作用的结果，A 错误；基因与性状不是简单的 线性关系，大多数情况下，一个基因控制一个性状，有的情 况下，一个基因与多个性状有关，一个性状也可能由多个基 因共同控制，B 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，C 正确；基因可以通过控制酶的合成控制 细胞代谢进而间接控制生物的某些性状，D 错误。