资源简介

(共39张PPT)
基因与性状的
关系及表观遗传
必修二第一轮复习
<第十一课时 >
高中生物
聚焦高考
考点 高考考情具体分析
1.基因表达产物与性状的关系
2. 基因的选择性表达与细胞分化
4.基因与性状的关系
(2023湖南卷)
（2022重庆卷）
(2022河北卷)
(2022重庆卷)
3. 表观遗传
(2024贵州卷)
（2024吉林卷）
(2024浙江卷)
（2023海南卷）
(2023山东卷)
（2022天津卷）
(2022辽宁卷)
（2022北京卷）
(2022重庆卷)
内容索引
基因表达产物与性状的关系
考点一
基因的选择性表达与细胞分化
考点二
表观遗传
考点三
基因与性状的关系
考点四
【考点一】基因表达产物与性状的关系
基因
蛋白质
控制
性状
体现
怎样控制？
【考点一】基因表达产物与性状的关系
实例1 、豌豆的圆粒与皱粒
编码淀粉分支酶
基因（正常）
淀粉含量高
豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列
淀粉合成受阻
,含量降低
正常指导合成
淀粉分支酶
圆粒豌豆
豌豆失水皱缩
形成皱粒豌豆
淀粉酶异常,活性降低
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。
【考点一】基因表达产物与性状的关系
实例2：人的白化病
编码酪氨酸
酶基因正常
酪氨酸转化为黑色素
酪氨酸不能
转化为黑色素
酪氨酸酶正常合成
正常
缺乏黑色素，
表现白化病
酪氨酸酶不
能正常合成
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。
编码酪氨酸酶
的基因异常
【考点一】基因表达产物与性状的关系
实例3：囊性纤维化
CFTR转运氯
离子的功能正常
CFTR转运氯
离子的功能异常
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
编码CFTR蛋白
的基因正常
编码CFTR蛋白的
基因缺失3个碱基
CFTR蛋
白正常
表现
正常
黏液清除困难细菌繁殖，肺部感染
CFTR蛋白异常，
缺少苯丙氨酸
【考点一】基因表达产物与性状的关系
实例4：镰刀型细胞贫血症
血红蛋白
基因正常
血红蛋白
基因异常
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
血红蛋白正常
红细胞正常
（圆饼状）
血红蛋白异常
红细胞异常
（镰刀状）
【考点一】基因表达产物与性状的关系
总结基因对性状控制的两种途径
酶的合成
蛋白质结构
间接控制
直接控制
基因
控制
细胞代谢
控制
性状
控制
1.间接控制
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.直接控制
基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【考点一】基因表达产物与性状的关系
对点练习
1．（2024·湖北·模拟预测）囊性纤维化患者中，编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸，使其空间结构发生变化，使CFTR蛋白转运氯离子的功能出现异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。该实例说明基因能通过控制（ ）直接控制生物体的性状。
A．蛋白质的结构 B．氯离子的转运 C．黏液的形成 D．酶的合成
A
【考点一】基因表达产物与性状的关系
对点练习
2．（2024·四川成都·模拟预测）青蒿素是一种脂质类药物，主要用于治疗疟疾，如图为黄花蒿产生青蒿素的代谢过程（涉及基因均为核基因）。下列相关叙述正确的是（ 　　 ）
A．若细胞中FPP合成酶基因不表达，则ADS基因也不表达
D
B．图示体现了基因通过控制酶的合成，直接控制生物性状
C．①②过程发生在细胞核内，但碱基互补配对的方式有差异
D．抑制SQS基因的表达是提高青蒿素产量的途径之一
【考点二】基因的选择性表达与细胞分化
对点练习
细胞分化：
在个体发育中，由一个或者一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
细胞分化的实质：
基因的选择性表达
【考点二】基因的选择性表达与细胞分化
细胞分化的“不变”与“变”
不变
细胞分化：
DNA、tRNA、rRNA
细胞分化：
细胞数目
细胞分化：
mRNA、蛋白质种类
细胞分化：
细胞形态、结构和功能
变
细胞分化的结果
由于基因的选择性表达，导致来自同一个体的体细胞中的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。
【考点二】基因的选择性表达与细胞分化
细胞中表达的基因
细胞分化：
管家基因
管家基因
在所有细胞中都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须的；
RNA聚合酶基因，核糖体蛋白基因等；
胰岛素基因，卵清蛋白基因等；
只在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达会使细胞在形态、结构和功能上产生稳定的差异；
【考点三】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。
时期：
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。
蜜蜂发育成工蜂还是蜂王
基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异
【考点三】表观遗传
3.实例
（1）柳穿鱼花的形态结构遗传
柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。
Lcyc基因的表达（转录和翻译）
柳穿鱼花的形态结构
直接相关
植株A
植株B
形态a结构不同
不表达(高度甲基化)
开花时表达
基因相同
【考点三】表观遗传
Lcyc基因
Lcyc基因
高度甲基化
F1植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因
甲基化的Lcyc的基因可遗传，
并控制生物的性状
Lcyc基因
Lcyc基因
P
植株B
植株A
×
F1
Lcyc基因
Lcyc基因
植株A相似
F2
绝大部分
少部分
Lcyc基因
Lcyc基因
（自交）
【考点三】表观遗传
（2）小鼠毛色遗传
小鼠毛色受基因Avy和a的控制，Avy为显性，表现为黄色，a为隐性，表现为黑色。
介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型
黄色体毛
Avy
Avy
黑色体毛
aa
Avya
多个可发生DNA甲基化修饰的位点
甲基化
程度越高
【考点三】表观遗传
因为Avy基因的前端有一段影响Avy基因表达的特殊的碱基序列被甲基化修饰，Avy基因表达受到抑制。甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体色的颜色就越深。
Avy基因
调控
抑制
抑制
Avy基因
甲基化
Avy基因
甲基化
CH3
CH3
CH3
CH3
黄色
黑色
带状或中间色
表达部分被抑制
表达完全被抑制
颜色越深
抑制越明显
【考点二】基因的选择性表达与细胞分化
4.常见的调控机制
(1) DNA甲基化修饰
C
5'
C
G
G
3'
3'
5'
胞嘧啶甲基化
C
5'
C
G
G
3'
3'
5'
CH3
CH3
甲基化通常是抑制基因表达。
通常是胞嘧啶发生甲基化修饰。
【考点三】表观遗传
(2) 构成染色体的组蛋白甲基化、乙酰化等
组蛋白甲基化后，也可以移除，这样DNA就又可以转录了！所以组蛋白修饰没有DNA甲基化稳定！
组蛋白甲基化后，会使DNA缠绕在组蛋白上更紧，这样DNA不能解开双链从而不能转录，基因不能表达！
【考点三】表观遗传
(3)非编码RNA（主要抑制翻译）
非编码RNA：不编码蛋白质的RNA。(除tRNA和rRNA)
如下图所示的一种非编码RNA
DNA
非编码RNA
mRNA
蛋白质
DNA
互补配对
阻止翻译(抑制基因表达)
【考点二】基因的选择性表达与细胞分化
5.表观遗传的特点
1.可遗传:
基因表达和表型可以遗传给后代。
2.不变性:
基因的碱基序列保持不变。
3.可逆性:
DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即被修饰的DNA可以发生去甲基化。
【考点三】表观遗传
与社会的联系
有研究表明，吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。
【考点三】表观遗传
对点练习
1．（2024·湖南益阳·一模）5-氮杂胞苷(5-azaC)是一种原型核苷衍生物, 常被用作DNA 甲基化抑制剂。用5-azaC处理某植物后，该植物开花提前，且这种表型改变能传递给后代。下列说法错误的是（ ）
A．DNA 甲基化水平较低可使该植物开花提前
B．5-azaC 处理会引起该植物DNA 碱基序列发生改变
C．5-azaC 处理会导致该植物某些基因的转录水平发生改变
D．5-azaC 处理引发植物开花提前的现象属于表观遗传
B
【考点三】表观遗传
对点练习
2．（2024·广东清远·一模）研究发现，对特定气味感到恐惧的小鼠可以把这种恐惧传递给后代，主要是通过生殖细胞中DNA甲基化的变化来影响气味受体相关基因的表达实现的。下列现象与这个实例原理相同的是（　 　）
A．小鼠被喂以高脂肪的食物而出现肥胖症
B．双胞胎遗传信息基本相同，患病的可能性也基本相同
C．Lcyc基因表达受到抑制，从而使该基因碱基序列相同的柳穿鱼花的形态结构不同
D．水毛茛裸漏在空气中的叶片和水中的叶片形状不同
C
【考点三】表观遗传
对点练习
3．（2024·广东深圳·一模）某种小鼠体内的A基因能控制蛋白X的合成，a基因则不能.蛋白X是小鼠正常发育所必需，缺乏时表现为侏儒鼠.如图，A基因的表达受A基因上游一段DNA序列（P序列）的调控：P序列甲基化后，A基因不能表达；P序列非甲基化时，A基因正常表达.P序列在精子中会重置甲基化模式表现为非甲基化，传给了代后能正常表达，在卵细胞中也会重置甲基化模式表现为甲基化，传给了代后不能表达.下列说法正确的是（ ）
C
A．基因型为AAa的三体小鼠，其表现型为正常鼠
B．侏儒鼠与侏儒鼠交配，子代不可能出现正常鼠
C．若纯合侏儒雌鼠与纯合正常雄鼠杂交所得F1雌雄个体间随机交配，F2中正常：侏儒=1：1
D．表观遗传未改变DNA的碱基排列顺序，属于不可遗传变异
【考点三】表观遗传
对点练习
4．（2024·河南安阳·一模）基因组内某些胞嘧啶在DNA甲基化转移酶的作用下结合甲基基团发生甲基化。遭遇干旱胁迫时，植物甲的M基因表达量增大使表型发生改变，以适应干旱环境。正常种植条件下，用DNA甲基化转移酶的抑制剂处理植物甲，M基因启动子区域的甲基化水平降低，M基因的表达量增大。下列推测不合理的是（　 　）
D
A．干旱胁迫条件下，植物甲表型改变产生的新性状可遗传
B．DNA甲基化转移酶的作用结果不会改变基因组的碱基序列
C．干旱胁迫降低了M基因启动子的甲基化程度，M基因的转录量增大
D．遭遇极度干旱时，可给植物甲施加DNA甲基化转移酶帮助植物抵御干旱
【考点四】基因与性状的关系
（1）在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。
基
因
与
性
状
的
关
系
基因特异性
一个基因
控制
一种性状
如红绿色盲、白化病等单基因遗传病
多基因效应
多个基因
控制
一种性状
如人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用
基因多效型
一个基因
控制
多种性状
如研究发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控，而且对水稻的生长、发育和产量都有重要的作用
【考点四】基因与性状的关系
（2）生物体的性状也不完全由基因决定，环境对性状也有着重要影响。例如，后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。
表型
基因型
环境
【考点四】基因与性状的关系
（3）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。
基因与基因
基因与环境
基因与基因表达产物
性状
【考点四】表观遗传
对点练习
1．（2024·湖北·模拟预测）下列关于基因与生物体性状的叙述正确的是（ ）
A
A．基因的表达包括转录和翻译两个过程
B．生物体的性状都是由基因决定的
C．基因与性状之间为一一对应的线性关系
D．基因都是直接控制生物的性状侵染后，病毒增殖过程的模板、原料、能量和酶
都由烟草细胞提供
【考点四】表观遗传
对点练习
2．（2024·内蒙古呼和浩特·模拟预测）下列有关基因和表型的叙述正确的是 （ ）
A．表型与基因不是简单的一一对应关系，表型还受环境影响
B．表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中
C．DNA分子的甲基化可能影响RNA聚合酶与基因的结合
D．DNA的甲基化本质上是碱基序列的改变产生不同的等位基因，导致表型变化
A.
B.
C
真题演练
1．（2024·贵州·高考真题）大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型，仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是（ ）
A．甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录
B．氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化
C．处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素
D．该基因甲基化不能用于细胞类型的区分
D
真题演练
2．（2024·浙江·高考真题）某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低 DNA 甲基化酶的表达后， 即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是（ ）
A．甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录
B．氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化
C．处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素
D．该基因甲基化不能用于细胞类型的区分
D
真题演练
3．（2023·海南·高考真题）某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙，二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化，能正常表达；植株乙R基因高度甲基化，不能表达。下列有关叙述正确的是（ ）
A．植株甲和乙的R基因的碱基种类不同
B．植株甲和乙的R基因的序列相同，故叶形相同
C．植株乙自交，子一代的R基因不会出现高度甲基化
D．植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同
D
真题演练
4．（2023·山东·高考真题）某种XY型性别决定的二倍体动物，其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上，仅G表达时为黑色，仅g表达时为灰色，二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响，G、g来自父本时才表达，来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交，获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比例不可能是（ ）
A
A．2/3 B．1/2 C．1/3 D．0
真题演练
5．（2022·天津·高考真题）小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是（ ）
A
A．Avy基因的碱基序列保持不变
B．甲基化促进Avy基因的转录
C．甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变
D．甲基化修饰不可遗传
真题演练
6．（2022·重庆·高考真题）研究发现在野生型果蝇幼虫中降低lint基因表达，能影响另一基因inr的表达（如图），导致果蝇体型变小等异常。下列叙述错误的是（ ）
A
WT：野生型果蝇幼虫
lintRi：降低lint基因表达后的幼虫
A．lint基因的表达对inr基因的表达有促进作用
B．提高幼虫lint基因表达可能使其体型变大
C．降低幼虫inr基因表达可能使其体型变大
D．果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果【注意】字体安装之后
必须要重启PPT，字体
（适用于字体种类较少的情况） 才能显示出来。
找到压缩包中 鼠标左键双击 双击后，选择左上角的“安装”
的字体文件夹 字体文件
【注意】字体安装之后
也必须重启PPT。
（适用于字体种类较多的情况）
找到压缩包中 打开后有较多字体安装包，Ctrl+A全选 将字体文件包粘贴到：C盘 >
的字体文件夹 windows文件夹 > fonts文件夹
（Mac系统的安装与windows系统类似，仅提供路径）
找到压缩包中的字体文件夹 应用窗口中打开“字体册”
鼠标左键双击字体文件 界面左上方点击“+”
双击后，选择左上角的“安装” 选中要安装的字体，点击“打开”
【注意】Mac系统与Windows系统一样，都需要重启PPT，字体才能显示出来。
“明明自己电脑上安装成功了，播放也正常的，但拿去教室
电脑上播放，字体又变得乱七八糟！”
老师们自己电脑上安装成功了，代表安装在自己电脑上的C盘
（一般情况下），但如果教室电脑上没有安装过PPT内所用的
特殊字体，在打开PPT时，会出现字体不一或缺失的情况。
把字体文件复制粘贴到教室电脑上的 C盘> windows > fonts文件夹里即可。
在教室电脑上找到压 打开后框选中字体 将字体文件包粘贴到：C盘 >
缩包中的字体文件夹 包，Ctrl+C复制 windows文件夹 > fonts文件夹
【注意】转图片后，图
片会自动对齐页面正中
在自己的电脑上将有特殊字体的可编辑文字转化成图片即可。 心，需自己移动到原位
选中含有特殊字体的可编 Ctrl+V粘贴，点击右下角 点击“粘贴选项” 下右边
辑文字框，Ctrl+X剪切 图标 的图标，选择粘贴为图片
“下载了字体，安装也成功了，电脑也重启了，但PPT内却
找不到这款字体了？！”
一般这种情况出现在有多种字重的情况（例：阿里巴巴普惠
体），部分字体隐藏了。字重：可以理解为改款字体的不同粗细呈现
最直接的方法是 完毕后，
打开PPT，直接搜索字体+字重。
前提是确保完成一下操作：①字体安装后重启PPT； ②把这款字体整个系列（全部字重）都已下载

展开更多......

收起↑