高中生物必修2 基因和性状的关系
高中生物必修2基因和性状的关系
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生物体性状的多因素
人的身高可能是由多个基 因决定的。后天营养和锻 炼也很重要。
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。
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(三)影响性状因素
• 1.生物体有些性状是受单基因控制 • 2.生物体有些性状是受多基因决定 • 3.有些基因影响多种性状 • 4.性状受环境的影响
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3、如下图是设想的一条生物合成途径的示
意图。若将缺乏此途径中必需的某种酶的微
生物置于含X的培养基中生长，发现微生物 内有大量的M和L，但没有Z，试问基因突变 影响到哪种酶（ C）
B酶 X
C酶 Y
E酶
Z
L
M
A、 E酶 B、 B酶
C、 C酶 D、A酶和D酶
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11Biblioteka 4、下图所示的过程，正常情况下在动植 物细胞中都不可能发生的是（ B）
五、细胞质基因
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细胞质基因
细胞核基因
存在部位 叶绿体、线粒体
细胞核中
是否与蛋 白质结合
否，DNA分子裸露
与蛋白质合成 为染色体
基因数量
少
母系遗传,不遵循 遗传方式 孟德尔遗传规律
功能
半自主复制 转录、翻译 整理ppt
多
遵循孟德尔遗传规律 复制 转录、翻译
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随堂练习
1、揭示生物体内遗传信息传递一般 规律的是（ C ）
•B如果后代都是残翅果蝇，则这种变化时由于遗 传物质改变引起的。
人教版必修二4.2基因表达与性状的关系(共14张PPT)
优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费 课件人 教版必 修二4.2基因 表达与 性状的 关系(共1 4张PPT)
例4：同一株水毛茛，裸露在空气中的叶为宽形叶，浸在水中的叶为窄 形叶，对此说法正确的是（ C ） A．水上部分只含有控制形成宽形叶的基因 B．基因型相同，表现型一定相同 C．基因对性状的控制受到环境的影响 D．表现型相同，则基因型一定相同
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四、基因与性状的关系
阅读教材P74判断下列说法的正误。
（1）基因与性状的关系不是一对一的关系，可能是一个基因控制多个性
√ 状，也可能是多个基因控制一个性状。（ ） × （2）生物的性状是由基因决定的，与外界环境无关。（ ）
（3）同种生物的基因型相同，那么它控制的表型（性状）也是相同的。
（×） √ （4）生物性状是由基因型和环境共同控制的。（ ）
基因：
CFTR蛋白基因
CFTR蛋白基因异常
蛋白质： CFTR蛋白结构正常
CFTR蛋白结构异常
结果：
氯离子转运正常
氯离子转运异常
性状：
正常健康
患囊性纤维病
结论： 基因通过蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
一、基因表达产物与性状的关系
小结：基因控制性状的两种方式 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。 白化病、皱粒豌豆 2、基因通过蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 囊性纤维病、镰状细胞贫血
二、基因的选择性表达的与细胞分化
阅读教材P72完成下表格
类型
所有细胞都表达 某类细胞 特异性表达
合成蛋白质的类型 维持细胞基本生 命活动所必需的
新教材高中生物人教版2019必修二 课时作业 基因表达与性状的关系(解析版)
4.2 基因表达与性状的关系1．下列关于基因与性状关系的叙述错误的是（）A．一个基因可以影响一个性状B．一个基因可以影响多个性状C．一个性状可以受多个基因的影响D．生物的性状完全由基因决定【答案】D【解析】基因与性状的关系：基因与性状不是简单的线性关系，多数情况下一个基因控制一个性状，有时一个性状由多个基因控制，一个基因也可以影响多个性状，生物的性状不仅由基因决定，还与环境等相关，D错误。
2．基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异。
下列选项中能合理解释该现象的是（）A．基因突变B．表观遗传C．基因重组D．染色体变异【答案】B【解析】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，例如，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关，B符合题意。
3．基因表达可受表观遗传机制的调控。
关于表观遗传机制，下列表述正确的是（）A．DNA 序列没有发生改变B．DNA 甲基化阻碍翻译的发生C．RNA 干扰是细胞内特定的 mRNA 合成受阻D．组蛋白发生修饰后必然抑制基因的表达【答案】A【解析】表观遗传时，基因的碱基序列不发生改变，A正确；DNA 甲基化可能影响转录因子和DNA的结合，阻碍转录的发生，B错误；RNA 干扰可以干扰生物体本身的mRNA，导致相应蛋白质无法合成，从而使特定基因沉默，C错误；组蛋白修饰可以产生激活或抑制基因转录，D错误。
4．下列有关基因对性状的控制的说法，正确的是（）A．囊性纤维病体现了基因对性状的直接控制B．柳穿鱼花的不同形态是由于基因型不同导致的C．人的血红蛋白与马的血红蛋白有差异，体现了基因的选择性表达D．DNA的甲基化修饰没有改变遗传信息，不能遗传给下一代【答案】A【解析】囊性纤维病的实例可以说明基因对性状的直接控制,即基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，A正确；柳穿鱼花的形态结构不同，原因是这两植株中的一株在开花时Lcyc基因未表达，它们其他方面基本相同，B错误；人的血红蛋白与马的血红蛋白有差异，是基因不同，C错误；DNA的甲基化修饰没有改变遗传信息，可以传给下一代，D错误。
基因表达与性状的关系课件--高一下学期生物人教版必修2
3．表观遗传类型有 DNA甲基化、组蛋白甲基化和乙酰化 。
4．基因与性状间的对应关系
① 一个基因 ―控―制→一种性状
1基 定因 生决 物②一个基因―控―制→ 多种性状 如基因间相互
性状
作用 ③_多__个__基__因___―控―制→一种性状如人的身高
(2)生物体的性状 不完全 是由基因决定的，生物体的性状还
提示：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；根本原因是皱 粒豌豆DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因；豌豆出现皱粒 的直接原因是淀粉分支酶异常，活性降低，导致淀粉含量低，淀粉在细胞内具有保水作 用，当豌豆成熟后，淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。，导致该基因控制合成的淀粉 分支酶异常，活性降低，进而使淀粉含量降低。
2023 高 中 生 物 必 修 二 《 高 效 课 堂 》
第4单元
基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系
学习目标
举例说明基因如何控制生物体的性状
核心素养
形成结构与功能观
比较同一生物体不同细胞中DNA和mRNA的异同 概述表观遗传
阐明基因、环境与性状之间的复杂关系；
认同细胞分化是基因选择性表达的结果，培养科 学思维能力 结合表观遗传、烟草烟雾中含有的化学物质及其 危害等知识，承担向亲友和周围人群深入宣传戒 烟的社会责任。 形成生命的复杂性的生命观念
2．表达的基因的分类(连线)
3．细胞分化的本质： 基因的选择性表达 4．基因的选择性表达的原因：与基因表达的 调控
。 有关。
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。
2020人教版生物必修2 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学习目标核心素养1.阐明基因表达与性状的关系。
(重点)2.了解基因的选择性表达与细胞分化。
3.理解表观遗传。
(重点)1.结合实例，阐述基因控制性状的两种方式。
2.通过对表观遗传概念的理解，明确基因、环境与性状的关系。
一、基因表达产物与性状的关系1．基因对性状的两种控制途径(1)基因对生物性状的间接控制①实质：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举例：皱粒豌豆的形成人的白化病的形成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↓淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩控制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①实质：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
②实例：囊性纤维化的形成编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基↓CFTR蛋白缺少苯丙氨酸↓CFTR蛋白空间结构发生变化，导致功能异常↓患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，使肺功能严重受损2．基因与性状的关系(1)基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内基因表达与否及表达水平的高低都是受到控制的。
(2)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。
①一个性状可以受多个基因控制；②一个基因可以影响多个性状；③生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有重要影响。
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．细胞分化的实质：基因的选择性表达。
3．表达的基因的类型(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ATP合成酶基因。
(2)只在某类细胞中特异性表达的基因，如胰岛素基因。
4．基因选择性表达的原因：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，但基因表达和表观发生可遗传变化的现象。
2．例子：蜂群中的蜂王和工蜂。
基因与生物性状的关系-高一下学期生物人教版(2019)必修2
身高的遗传
身高是多基因性状 ，身高的遗传基础一 般认为包括三对基因 ：AA′BB′CC′
思考：身高与后天的 营养和锻炼有关吗？
基因控制生物性状的影响因素 (1)一个基因能决定一种性状，但有的性状受多对基因的 控制(如人的身高)。 (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。
一、基因、蛋白质与性状的关系 基因 是控制生物性状的基本单位，
生物的性状由 蛋白质 来体现的，
白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官黑 色素缺乏所引起的疾病。
这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏 黑色素，表现出怕光等行为 。
控制酪氨酸酶形成的基因 控制酪氨酸酶形成的基因异常 正常
酪氨酸酶正常合成
讨论 1.上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？
发生在基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受抑制
2.资料1中，F1的花为什么与植株A的相似？在F2中为什么有些 植株的花与植株B的相似？
F1植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因；植株A的Lcyc基 因能够表达，表现为显性；植株B的Lcyc基因由于部分碱基被甲基化,
植株A
植株B
Lcyc基因
正常
开花时表达
植株A
F1
F2
Lcyc基因
高度甲基
化
×
开花时不表 达
植株B
F1植株的花与 植株A相似
（自交）
绝大部分植株 的花与植株A 相似 少部分植株的 花与植株B相 似
资料三2、某表种观实验遗小传鼠的P毛7色3受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为
黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛
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
1．已知鸡的成熟红细胞能产生β珠蛋白，鸡的胰岛B细胞能产 生胰岛素。为研究相应的两种细胞中是否存在相应的两种基因和基 因能否表达，现分别对这两种细胞中提取的总DNA片段和总RNA片 段进行检测，结果如下表。
实验组别
实验一 (细胞总DNA片段)
实验二 (细胞总RNA片段)
基因种类 成熟红细胞 胰岛B细胞 成熟红细胞 胰岛B细胞
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．白化病是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性
状的。
()
2．核糖体蛋白基因几乎在所有细胞中表达。
()
3．同卵双胞胎具有的微小差异与表观遗传有关。
()
4．基因与性状的关系是简单的一一对应关系。
()
5．生物性状是由基因型和环境共同与基因表达产物、基因与环境之间存在
A．A－mRNA 与 B－mRNA 的不同与细胞分化有关 B．获得相应单链 DNA 的过程需要逆转录酶 C．A－cDNA 中不含编码胰岛素的核酸序列 D．B－mRNA 中指导呼吸酶合成的 mRNA 不能与 A－cDNA 形成杂交链
D [人体胰岛 A 细胞和胰岛 B 细胞具有相同的遗传信息，但遗传信息的执 行情况不同，即发生了基因的选择性表达，故可以说 A－mRNA 与 B－mRNA 的不同与细胞分化有关，A 正确；以 RNA 为模板合成 DNA 的过程称为逆转录， 此过程需要逆转录酶的参与，B 正确；胰岛 A 细胞也含有胰岛素基因，只是该 基因不表达，即 A－mRNA 中不含指导胰岛素合成的 mRNA，故 A－cDNA 中 不含编码胰岛素的核酸序列，C 正确；胰岛 A 细胞和胰岛 B 细胞中均含有呼吸 酶，即 A－mRNA 和 B－mRNA 中均含有指导呼吸酶合成的 mRNA，故 B－ mRNA 中指导呼吸酶合成的 mRNA 可以与 A－cDNA 形成杂交链，D 错误。]
基因表达与性状的关系课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2
资料1、2结论说明： ①基因的甲基化会抑制基因的表达，从而影响 生物的性状； ②DNA甲基化能通过生殖细胞遗传给下一代。
除了DNA 甲基化 ,构成染色体的 组蛋白发生甲基 化、乙酰化等修 饰也会影响基因 的表达。
组蛋白乙酰化与去乙酰化修饰：组蛋白乙 酰化一般与基因转录激活相关，而组蛋白 去乙酰化则与基因沉默相关。
2、直接控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生 物体的性状。
实例③ 囊性纤维化的病因
一般过程
编码CFTR蛋白的基因缺 失3个碱基
508位 缺少苯丙氨酸
CFTR蛋白结构异常，导 致功能异常
基因（发生了缺失）
控制
蛋白质
组成
患者支气管内黏液增多
细胞形态、结构
管腔受阻，细菌繁殖， 肺功能严重受损
表现
生物的性状
该种小鼠的毛色除了受Avy基因控制外,还受到Avy基因上游的一段 DNA序列(a序列)控制。 a序列可以使Avy基因持续表达(小鼠毛色全部为黄色) 可以使Avy基因的表达处于完全关闭状态(小鼠毛色全部为黑色) 另外，a序列还能够调控Avy基因的表达水平，使小鼠毛色呈现介 于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。
可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代。 不变性：基因的碱基序列保持不变。 可逆性: DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即
可以被修饰的DNA可以发生去甲基化 (3)理解表观遗传注意三个问题：
①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律; ②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修
饰的基因; ③表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响
(三)思考·讨论2 1.柳穿鱼花的形态改变是因为Lcyc基因的部分碱基被高度甲基 化，小鼠毛色的改变是因为 A”基因的前端有一段影响A"基因 表达的特殊的碱基序列被甲基化。发生在基因或基因前端的甲 基化修饰均导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。 2.其可能机制为:F植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因 。植株A的Lcyc基因能够表达，表现为显性;植株B的Lcyc基因由 于部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，表现为隐性。因此 ，同时含有这两个基因的F的花与植株A的相似。F,自交后，F, 中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因的 部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，因此，这部分植株的 花与植株B的相似。
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生物体性状的多因素
人的身高可能是由多个基 因决定的。后天营养和锻 炼也很重要。
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。
(三)影响性状因素
• • • • 1.生物体有些性状是受单基因控制 2.生物体有些性状是受多基因决定 3.有些基因影响多种性状 4.性状受环境的影响
X B酶 Y C酶 Z E酶 L
M
A、 E酶
C、 C酶
B、 B酶
D、A酶和D酶
4、下图所示的过程，正常情况下在动植 物细胞中都不可能发生的是（ B ）
A、①② C、⑤⑥
B、③④⑥ D、②④
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遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温度 为25℃，将孵化后4~7d的长翅果蝇幼虫在35~37℃处理6~24h后， 得到了某些残翅果蝇。 1、请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。 提示：翅的发育是否经过酶催化的反应？酶与基因的关系是 怎样的？酶与温度的关系是怎样的？ 2、这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
A．一种性状只能由一种基因控制 B．生物体的性状完全由基因控制 C．每种性状都是由两个基因控制的 D．基因之间存在着相互作用
3、如下图是设想的一条生物合成途径的示 意图。若将缺乏此途径中必需的某种酶的微 生物置于含X的培养基中生长，发现微生物 内有大量的M和L，但没有Z，试问基因突变 影响到哪种酶（ C ）
遗传方式
功能
随堂练习
1、揭示生物体内遗传信息传递一般 规律的是（ C ）
A．基因的遗传定律 B．碱基互补配对原则 C．中心法则 D．自然选择学说
2、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状， 由非同源染色体上的两个相对基因共同 控制，只有当同时存在两个显性基因（A 和B）时，花中的紫色素才能合成，下列 说法正确的是（ ） D
(二)基因与性状的对应关系
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同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸 在水中的叶，表现出了两种不同的形态。 ▲ 讨论： 1.这两种叶形有什么区别？ 水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些 2.这两种形态的叶，其细胞的基因组成 一样吗？ 一样 3.你能提出什么问题吗？
为什么细胞的基因组成相同，而性状 却表现出明显不同？
小结：生物的基因组成即基因型是生物性状表现
的内在因素，它通过控制蛋白质的合成来控制生物 的性状，在很大程度上决定着生物的表现型。 1、 但是表现型相同基因型一定相同吗？ 不一定 2、基因型相同表现型一 定相同吗？ 不一定 表现型 =基因型 + 外界 环境
人的身高、血压、智力、 长相、记忆力、性格、 自尊、对社会的态度 等
假设：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等条件影响。
结论：基因控制生物体的性状，而性 状的形成同时还受到环境的影响。
性状＝ 基因 ＋ 外界环境 ▲ 性状的形成往往是内因（基因）与外因 （环境因素等）相互作用的结果
3.请您设计实验探究果蝇的这种性状变 化是遗传物质变化引起？还是由环境因 素作用引起？并说明机理！
• 将在35~37℃处理6~24h后，得到了某些残 翅果蝇进行雌雄交配，观察其后代的性状：
•A如果后代都是长翅果蝇，则这种变化是由环境引 起的——温度影响了酶的活性，造成不能正常合成 正常翅形。
•B如果后代都是残翅果蝇，则这种变化时由于遗 传物质改变引起的。
第二节 基因对性状的控制
一、中心法则的提出及其发展 转录 翻译 复 DNA RNA 蛋白质 逆转录 制 RNA复制 二、基因、蛋白质和性状的关系 生物性状 酶或激素 细胞代谢 基因 细胞结构 生物性状 结构蛋白 三、基因型和表现型的关系 四、生物性状是由多个基因控制的 五、细胞质基因
DNA—蛋白质—性状的关系
DNA的多样性
根本原因
决定
蛋白质的多样性 直接原因 / 物质基础
导致
物种的多样性
表现形式
DN是DNA的主 要载体）
细胞质内
次要的在线 粒体/叶绿体
细胞核遗传
细胞质遗传
生物的遗传
五、细胞质基因与细胞核基因的区别
细胞质基因 存在部位 是否与蛋 白质结合 基因数量 叶绿体、线粒体 否，DNA分子裸露 少 母系遗传,不遵循 孟德尔遗传规律 半自主复制 转录、翻译 细胞核基因 细胞核中 与蛋白质合成 为染色体 多 遵循孟德尔遗传规律 复制 转录、翻译