2020_2021学年新教材高中生物第章基因的表达第2节基因表达与性状的关系
2．对细胞分化过程的理解 (1)从细胞水平分析：细胞的形态、结构和功能发生改变。 (2)从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分 和功能发生改变。 (3)从分子水平分析度：基因选择性表达，即遗传信息的执行情况不同， 这是细胞分化的根本原因。
[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。
解析：基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制 生物的性状。由示意图可知，精氨酸的合成需要酶①②③④ 的参与，而它们分别受基因①②③④的控制。基因具有一定 的独立性，基因②不表达时，基因③④仍可表达，只是无法 合成精氨酸。若基因③不存在，酶③不能合成，则瓜氨酸→ 精氨酰琥珀酸的途径不能进行。 答案：B
赠送课件：第一章 生物科学和我们
课标解读
重点、难点
1.了解癌症和病毒性肝炎等传染病对人类 健康的影响。 2.了解学习生物科学的正确方法。 3.掌握科学实验的一般方法、步骤。
1.了解疾病对人类健康的影响。(重 点) 2.科学实验的一般方法、步骤。(重 难点)
一、人类面临的问题之一：健康问题
1．癌症
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] A
[在应用中落实]
1．下列关于基因与性状关系的叙述，错误的是
()
A．一对相对性状可由多对基因控制
B．基因可通过控制酶的合成进而控制生物的性状
C．隐性基因控制的性状不一定得到表现
D．基因型相同，表型就相同 解析：一对相对性状可由一对或多对基因控制；基因可通过
控制酶的合成或蛋白质的结构来控制生物的性状；隐性基因
(1)发病率现状
肺
肝
①上升的：__________癌、__________癌、胃癌、白血病。
食管癌
乳腺癌
②下降的：宫颈癌、鼻咽癌、__________和女性__________。
(2)发病率增长的原因： 老龄化
人口__________、不健康的生活方式等。
发病率较高： 病毒性肝炎 2．传染病病死率较高： 狂犬病 伤风等
4．干细胞的研究一直是科技热点之一。干细胞是指在个体发育
过程中能自我复制，并在一定条件下能分化的原始细胞。下
列有关造血干细胞的说法，正确的是
()
A．造血干细胞比受精卵分化程度低
B．造血干细胞分化出各类血细胞，表现了细胞的全能性
C．细胞分化的本质是基因的选择性表达，但是人体内不同细
胞中也会有相同基因的表达
新知探究二 细胞分化及表观遗传
[在探究中学通]
1．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，结果如表
所示。
检测的3种细 胞
卵清蛋白基因、 珠蛋白基因、胰
岛素基因
卵清蛋白 mRNA
输卵管细胞
＋＋＋
＋
红细胞
＋＋＋
－
胰岛细胞
＋＋＋
－
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。
(× )
(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
提示：在不同细胞内表达的基因不同。 (3)该资料说明细胞分化的本质是什么？ 提示：细胞分化的本质就是基因的选择性表达。
2．阅读教材 P73“思考·讨论”，回答下列问题： (1)资料 1 和资料 2 中柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？ 提示：基因中的部分碱基被甲基化，抑制了基因的表达，进 而对表型产生影响。 (2)资料 1 和资料 2 展示的遗传现象有什么共同点？ 提示：基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化 修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种 DNA 甲 基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。 (3)总结表观遗传的概念。 提示：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。
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
D．造血干细胞分化过程中遗传物质发生了改变
解析：造血干细胞比受精卵分化程度高，A 错误；造血干细 胞分化出各类血细胞，但没有形成完整个体，因此不能表现 细胞的全能性，B 错误；细胞分化的本质是基因的选择性表 达，但是人体内不同细胞中也会有相同基因的表达，C 正确； 细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不发生改 变，D 错误。 答案：C
[在深化中提能] 1．细胞分化的机制 (1)不同细胞中基因“执行情况”不同，即基因选择性表达， 如胰岛细胞中胰岛素基因表达，抗体基因关闭，而浆细胞则与之 相反。 (2)由于基因的选择性表达，导致含遗传信息相同的细胞中 mRNA 和蛋白质各不相同，从而导致出现细胞形态、结构或生 理功能的“与众不同”(即分化)。
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。
新知探究一 基因、蛋白质与性状的关系 [在探究中学通]
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.细胞分化的本质是基因的选择性表达 3.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 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。
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。
(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 达。
[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。
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基因表达与性状的关系【新教材】人教版高中生物必修二ppt课件
说明什么问题？ 遗传物质 环境条件
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
单
多基因控制某性状
人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等
三、表观遗传
Lcyc基因
正常
A
开花时表达
高度甲基化
B
开花时不表达
×
（杂交） F1（自交）F2
三、表观遗传
基因的表达受到抑制F1的碱基序列并没有变化，但DNA的甲基化修饰可以遗传给后代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 。
雄蛙和雌蛙的性染色体分别是XY和XX。如果让它 们的蝌蚪在2，不管它们的性 染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。
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 错综复杂而又繁而有序的 网络，精细地调控着生物 体的性状
35～37℃
残
1.请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。
25℃翅的发育需要经过酶催化的反应酶是在基因指导下合成的
2.这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
课堂小结
1.基因表达产物与性状的关系
直接
3.表观遗传：
酶
蛋白质多个生存环境
2.基因的选择性表达与细胞分化
控制生物体的 性状
直接控制
基因还能通过控制蛋白质的 结构 而 直接
二、基因的选择性表达与细胞分化
检测的3种细胞
卵清蛋白基因、珠蛋白基因、 胰岛素基因
卵清蛋白 mRNA
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
单
多基因控制某性状
人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等
三、表观遗传
Lcyc基因
正常
A
开花时表达
高度甲基化
B
开花时不表达
×
（杂交） F1（自交）F2
三、表观遗传
基因的表达受到抑制F1的碱基序列并没有变化，但DNA的甲基化修饰可以遗传给后代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 。
雄蛙和雌蛙的性染色体分别是XY和XX。如果让它 们的蝌蚪在2，不管它们的性 染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。
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 错综复杂而又繁而有序的 网络，精细地调控着生物 体的性状
35～37℃
残
1.请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。
25℃翅的发育需要经过酶催化的反应酶是在基因指导下合成的
2.这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？
课堂小结
1.基因表达产物与性状的关系
直接
3.表观遗传：
酶
蛋白质多个生存环境
2.基因的选择性表达与细胞分化
控制生物体的 性状
直接控制
基因还能通过控制蛋白质的 结构 而 直接
二、基因的选择性表达与细胞分化
检测的3种细胞
卵清蛋白基因、珠蛋白基因、 胰岛素基因
卵清蛋白 mRNA
新教材2020-2021学年生物高中人教版必修2课件-4.第2节-基因表达与性状的关系
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存在部位叶绿体线粒体细胞核是否与蛋白质结合否dna分子裸露与蛋白质结合为染色体结构双链dna双链dna功能复制转录和翻译复制转录和翻译基因数量遗传方式母系遗传遵循孟德尔遗传定律联系线粒体和叶绿体是半自主性细胞器这些部位的基因活动还要受核基因的控制针对检测1
一、基因对性状的控制实例(连线)
二、表达基因的分类(连线)
二、判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．生物的大多数性状受核基因控制。( √ ) 2．一个基因只能控制一种性状。( × ) 3．有些性状是由多个基因决定的。( √ ) 4．基因型相同的个体表型一定相同。( × ) 5．表型相同的个体基因型不一定相同。( √ ) 6．基因与性状的关系是一一对应的线性关系。( × ) 7．生物的性状是由基因型和环境共同控制的。( √ )
【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
方 基因通过控制“蛋白质的 基因通过控制“酶”的合成来控
D．HIV、大肠杆菌及 T2 噬菌体都可以在人体细胞内进行 ①③这两个基本过程
解析：①过程是转录，是以 DNA 的一条链为模板，在 RNA 聚 合酶的作用下进行的；苯丙酮尿症是患者体内某种酶的合成受阻导 致的，是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状 的；T2 噬菌体的宿主细胞是大肠杆菌细胞，不能侵染人体细胞。
课堂互动探究案
课程标准 概述 DNA 分子上的遗传信息通过 RNA 指导蛋白质的合成， 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
一、基因对性状的控制实例(连线)
二、表达基因的分类(连线)
二、判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．生物的大多数性状受核基因控制。( √ ) 2．一个基因只能控制一种性状。( × ) 3．有些性状是由多个基因决定的。( √ ) 4．基因型相同的个体表型一定相同。( × ) 5．表型相同的个体基因型不一定相同。( √ ) 6．基因与性状的关系是一一对应的线性关系。( × ) 7．生物的性状是由基因型和环境共同控制的。( √ )
【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
方 基因通过控制“蛋白质的 基因通过控制“酶”的合成来控
D．HIV、大肠杆菌及 T2 噬菌体都可以在人体细胞内进行 ①③这两个基本过程
解析：①过程是转录，是以 DNA 的一条链为模板，在 RNA 聚 合酶的作用下进行的；苯丙酮尿症是患者体内某种酶的合成受阻导 致的，是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状 的；T2 噬菌体的宿主细胞是大肠杆菌细胞，不能侵染人体细胞。
课堂互动探究案
课程标准 概述 DNA 分子上的遗传信息通过 RNA 指导蛋白质的合成， 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
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
4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物必修二教学课件(共23张PPT)【精美版】
4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物 必修二 教学课 件(共2 3张PPT )【精 美版】
一、基因表达产物与性状的关系（P71）
编码CFTR蛋白的基因缺失三个碱基
CFTR蛋白缺少第508位的苯丙氨酸
CFTR蛋白结构异常，转运氯离子功 能异常
患者支气管中粘液增多，管腔受阻， 细菌大量繁殖，肺功能严重受损
4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物 必修二 教学课 件(共2 3张PPT )【精 美版】
教材P75 4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物必修二教学课件(共23张PPT)【精美版】
4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物 必修二 教学课 件(共2 3张PPT )【精 美版】
教材P75 4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物必修二教学课件(共23张PPT)【精美版】
4.2 基因的表达与性状的关系
一、基因表达产物与性状的关系
基因与蛋白质有何关系？ 基因指导蛋白质的合成
基因与性状有何关系？
基因控制性状
蛋白质与性状有何关系？ 蛋白质是生命活动的主要承担者
一、基因表达产物与性状的关系（P71）
一、基因表达产物与性状的关系（P71）
编码淀粉分支酶的基因正常
控制合成
2. 3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因，但只 检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？ 细胞中并不是所有基因都表达，基因的表达存在选择性
细胞分化的实质——基因的选择性表达
4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物 必修二 教学课 件(共2 3张PPT )【精 美版】
结论2：基因通过控制 蛋白质的结构
4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物 必修二 教学课 件(共2 3张PPT )【精 美版】
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。
2020-2021学年高一生物人教版必修二4.2 基因表达与性状的关系课件
B 可得出的是( )
A．一种物质的合成只受一个基因的控制 B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达 D．若基因③不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸
神经细胞 纤维原细胞
红细胞
同一个体的 不同的体细胞所 含基因相同吗？
骨细胞
平滑肌细胞
相同
横纹肌细胞
脂肪细胞
为什么形态、 结构和功能却 不相同？
提出假说
果蝇幼虫正常的培养温度为25℃，将刚孵化的残 翅果蝇幼虫放在31℃的环境中培养，得到了一些翅长 接近正常的果蝇成虫，这些翅长接近正常的果蝇在正 常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。
假说：果蝇翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因 控制下合成的，酶的活性受温度、pH等条件的影响。
正常
性状
异常的 酪氨酸酶基因
酪氨酸酶不能合成
酪氨酸不能转 化为黑色素
白化病
实例三、囊性纤维化
囊性纤维病患者支气管被异常的黏液堵塞，常于幼 年时死于肺部感染
正常气管
囊性纤维化气管
实例三、囊性纤维化
囊性纤维病患者CFTR蛋白（一种转运蛋白）异常
实例三、囊性纤维化
CFTR蛋白基因缺失3个碱基
蛋白质缺少苯丙氨酸 蛋白质空间结构发生变化
实例四、人镰刀型细胞贫血症
控制血红蛋白形成基因的一个碱基 发生变化（碱基替换）
血红蛋白的结构发生变化
红细胞呈镰刀状 红细胞容易破裂，患溶血性贫血
基因
控制
蛋白质 结构
控制
性状
人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链 第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的
A 谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是
A．一种物质的合成只受一个基因的控制 B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达 D．若基因③不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸
神经细胞 纤维原细胞
红细胞
同一个体的 不同的体细胞所 含基因相同吗？
骨细胞
平滑肌细胞
相同
横纹肌细胞
脂肪细胞
为什么形态、 结构和功能却 不相同？
提出假说
果蝇幼虫正常的培养温度为25℃，将刚孵化的残 翅果蝇幼虫放在31℃的环境中培养，得到了一些翅长 接近正常的果蝇成虫，这些翅长接近正常的果蝇在正 常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。
假说：果蝇翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因 控制下合成的，酶的活性受温度、pH等条件的影响。
正常
性状
异常的 酪氨酸酶基因
酪氨酸酶不能合成
酪氨酸不能转 化为黑色素
白化病
实例三、囊性纤维化
囊性纤维病患者支气管被异常的黏液堵塞，常于幼 年时死于肺部感染
正常气管
囊性纤维化气管
实例三、囊性纤维化
囊性纤维病患者CFTR蛋白（一种转运蛋白）异常
实例三、囊性纤维化
CFTR蛋白基因缺失3个碱基
蛋白质缺少苯丙氨酸 蛋白质空间结构发生变化
实例四、人镰刀型细胞贫血症
控制血红蛋白形成基因的一个碱基 发生变化（碱基替换）
血红蛋白的结构发生变化
红细胞呈镰刀状 红细胞容易破裂，患溶血性贫血
基因
控制
蛋白质 结构
控制
性状
人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链 第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的
A 谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是
第4章第2节基因表达与性状的关系教案（详案）-2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修2
第4章 基因的表达第2节 基因表达与性状的关系教案(一)教学目标1.举例说明基因通过控制酶的合成和蛋白质的结构控制生物体的性状。
2.说明细胞分化是基因选择性表达的结果。
3.概述生物体的表观遗传现象。
(二)教学重点和难点1.教学重点(1)基因表达与性状的关系。
(2)细胞分化的本质是基因的选择性表达。
(3)表观遗传现象。
2.教学难点表观遗传现象。
(三)教学过程一、创设情境,回顾已有知识，解决新问题。
展示“问题探讨”中的问题，提示学生联系有丝分裂的知识，组织讨论。
二、阐明基因表达产物与性状的关系提出问题:基因控制生物体的性状，基因又指导蛋白质的合成，那么基因、蛋白质与性状之间是什么关系呢?提供事实:皱粒豌豆的形成机制是淀粉分支酶异常;人的白化症状形成的原因是缺少酪氨酸酶。
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：控制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。
总结在豌豆的圆粒与皱粒、白化病两个实例中，基因、蛋白质与性状三者之间的关系。
1．间接途径(1)途径：基因―→控制酶的合成―→控制细胞代谢―→控制生物体的性状。
提供事实:囊性纤维化的症状及其形成的原因: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。
回顾镰状细胞贫血的症状及其形成的原因。
组织小组讨论:这两种疾病形成的原因有什么共同点?分析、概括:共同点是基因结构改变导致所指导合成的蛋白质的结构异常，直接影响生物体的性状。
并用流程图表述：2．直接途径(1)途径：基因―→控制蛋白质的结构―→控制生物体的性状。
《基因表达与性状的关系》基因的表达ppt教材课件
14
联想质疑 “管家基因”是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基 本生命活动所必需的。 “奢侈基因”是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种 类型细胞特定的形态结构特征与功能。
9
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
10
———————————————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：
→CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，空间结构变化→CFTR转运 氯离子
功能异常→患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌滋生，肺功能严
重受损。
蛋白质的结构
(2)结论：基因可以通过控制
直接控制生物体的性状。
4
[典例1] (2019·聊城一中期中)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：
第2节 基因表达与性状的关系
1
课程标准要求
核心素养对接
学业质量水平
1.科学思维——通过分析基因表达产物蛋白质与生物性状的关系的 实例，认识到生物的性状主要通过蛋白质来表现。 概述生物的性状主要 2. 生命观念——通过对DNA甲基化等表观遗传现象的分析，认识到 通过蛋白质表现；概 生物的性状是基因、环境和表观遗传修饰共同作用的结果。 述某些基因中碱基序 3.科学思维——通过实例分析，认识到生物的性状与基因之间并非 列不变但表型改变的 都是简单的线性关系。 表观遗传现象。 4.社会责任——通过分析吸烟会使人体细胞和精子细胞中DNA甲基 化水平升高，认识到吸烟有害健康。
联想质疑 “管家基因”是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基 本生命活动所必需的。 “奢侈基因”是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种 类型细胞特定的形态结构特征与功能。
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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
10
———————————————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：
→CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，空间结构变化→CFTR转运 氯离子
功能异常→患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌滋生，肺功能严
重受损。
蛋白质的结构
(2)结论：基因可以通过控制
直接控制生物体的性状。
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[典例1] (2019·聊城一中期中)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：
第2节 基因表达与性状的关系
1
课程标准要求
核心素养对接
学业质量水平
1.科学思维——通过分析基因表达产物蛋白质与生物性状的关系的 实例，认识到生物的性状主要通过蛋白质来表现。 概述生物的性状主要 2. 生命观念——通过对DNA甲基化等表观遗传现象的分析，认识到 通过蛋白质表现；概 生物的性状是基因、环境和表观遗传修饰共同作用的结果。 述某些基因中碱基序 3.科学思维——通过实例分析，认识到生物的性状与基因之间并非 列不变但表型改变的 都是简单的线性关系。 表观遗传现象。 4.社会责任——通过分析吸烟会使人体细胞和精子细胞中DNA甲基 化水平升高，认识到吸烟有害健康。
4.2 基因表达与性状的关系 课件【新教材】2020-2021学年高一生物人教版(2019)必修二
第四章 基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系
“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相 似，其实味不同。所以然者何？水土异也。”(右 图)像这种随环境不同，生物性状发生改变的例子 非常普遍。北极附近生活着一种雷鸟，它们四季换 羽，羽色多变，春夏季为灰褐色，秋季为黄栗色， 冬季则为雪白色，在不同季节始终与环境保持一致。 可见遗传信息对生物性状的控制，存在着复杂的调 控机制。为什么相同的生物在不同的环境中会出现 性状差异？基因、蛋白质、性状三者间究竟有怎样 的关系？
二、基因的选择性表达与细胞分化
从上述资料分析可以得出： 1. 同一生物体不同类型的细胞或不同发育阶段的细胞都含有相同的DNA， 但并非所有的基因都表达。 2. 基因表达的产物不仅决定细胞的形态结构，而且决定细胞的生理功能。 3. 细胞中的全部基因只是为生物体提供了生命活动的蓝图，不同细胞在特 定时空发生着基因的选择性表达。 4. 细胞分化的本质就是基因选择性表达。
卵清蛋白mRNA
+
珠蛋白mRNA
－
胰岛素mRNA
－
红细胞
+++
－
+
－
胰岛细胞
+++
－
－
+
说明：“+”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子
1. 这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
2. 3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其
中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？
三、表观遗传
我们已经知道，经典遗传学里，那一个个特定 顺序的碱基序列就是决定你我表现型的终极密码—— 基因。外界环境和生活习惯，即使会改变我们的表现 型，也难以对我们的后代造成影响。因为，我们确信， 基因的序列才能决定遗传。
第2节 基因表达与性状的关系
“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相 似，其实味不同。所以然者何？水土异也。”(右 图)像这种随环境不同，生物性状发生改变的例子 非常普遍。北极附近生活着一种雷鸟，它们四季换 羽，羽色多变，春夏季为灰褐色，秋季为黄栗色， 冬季则为雪白色，在不同季节始终与环境保持一致。 可见遗传信息对生物性状的控制，存在着复杂的调 控机制。为什么相同的生物在不同的环境中会出现 性状差异？基因、蛋白质、性状三者间究竟有怎样 的关系？
二、基因的选择性表达与细胞分化
从上述资料分析可以得出： 1. 同一生物体不同类型的细胞或不同发育阶段的细胞都含有相同的DNA， 但并非所有的基因都表达。 2. 基因表达的产物不仅决定细胞的形态结构，而且决定细胞的生理功能。 3. 细胞中的全部基因只是为生物体提供了生命活动的蓝图，不同细胞在特 定时空发生着基因的选择性表达。 4. 细胞分化的本质就是基因选择性表达。
卵清蛋白mRNA
+
珠蛋白mRNA
－
胰岛素mRNA
－
红细胞
+++
－
+
－
胰岛细胞
+++
－
－
+
说明：“+”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子
1. 这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
2. 3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其
中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？
三、表观遗传
我们已经知道，经典遗传学里，那一个个特定 顺序的碱基序列就是决定你我表现型的终极密码—— 基因。外界环境和生活习惯，即使会改变我们的表现 型，也难以对我们的后代造成影响。因为，我们确信， 基因的序列才能决定遗传。
4.2 基因的表达与性状的关系 人教版()高中生物必修二课件 (共31张PPT)
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸酶不能合成
酪氨酸转为黑色素 酪氨酸不能转为黑色素
表现正常
缺乏黑色素,白化病
结论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。 间接控制
白化病海豚
这只海豚有着一双微红的眼睛，粉红色 的皮肤非白常光滑。事后据专家介绍，海 豚的皮肤化呈现粉色，其实是一种白化病 的结果。病当然，这种变种海豚在自然界 中十分罕袋见，比起其它海豚来，它体型 较小。 鼠
优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费 课件4.2 基因的表达与性状的关系 人教版（2019）高中生物必修二课 件 (共31张PPT)
优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费 课件4.2 基因的表达与性状的关系 人教版（2019）高中生物必修二课 件 (共31张PPT)
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状， 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;基因还能通过控制蛋白质的结 构而直接控制生物体的性状。
我们从父母那里继承的 DNA 序列，在短暂而又漫长的 人生中，几乎不会变化，而DNA 之外的信息却随时随地在 变化着。
简单来讲，表观遗传（Epigenetics）就是不依赖于 DNA 序列的遗传，它包括3 个各自独立又相互关联的方面： DNA 甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA 的调控。例如，同 卵双胞胎尽管有相同的 DNA 序列，但他们总会存在这样或 那样的不同。正是由于表观遗传现象的存在，世界才变得 更加多元和精彩。
➢资料2：实验小鼠的毛色
某种实验小鼠的毛色受一对等位基因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 体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型都是Avya，却 表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过 渡类型。研究表明，Avy基因的表达受甲基化的抑制， 甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制就越明显， 小鼠体毛的颜色就越深。