4.2 基因表达与性状的关系（教师版）-高中生物同步精品讲义（必修二）.pdf

第4章基因的表达

4.2基因表达与性状的关系

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1．通过“皱粒豌豆的形成机制”、囊性纤维化形成的机制，说明基因能够通过控制酶的合成和

蛋白质的结构控制生物性状。

2．通过比较鸡输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞中DNA和mRNA的检测结果，说明细胞分化

是基因选择性表达的结果。

3.通过分析柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传现象，概述表观遗传。

4.阐明基因、环境与性状之间的复杂关系，认同生命的复杂性。

知识精讲

知识点01基因控制性状的途径

1．间接途径

控制控制控制

―→―→―→

(1)途径：基因酶的合成细胞代谢生物体的性状。

(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：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。

2．直接途径

控制控制

(1)途径：基因―→蛋白质的结构―→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。

知识点02细胞分化的本质是基因的选择性表达

1．基因类型

(1)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需的，如核糖体蛋白基因、

ATP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。

知识点03表观遗传、基因与性状的对应关系

1．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。

2.基因与性状的对应关系

控制

①一个基因――→一种性状

(1)基因决定生物性状控制

②一个基因――→多种性状如基因间相互作用

控制



③多个基因――→一种性状如人的身高

(2)生物体的性状还受环境条件的影响。

(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。

能力拓展

考法01基因表达产物与性状表现的关系

根据基因表达产物蛋白质的类型的不同，把基因对性状的控制划分为直接控制和间接控制两种类型。基因

通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状称为直接控制，如囊性纤维化、镰状细胞贫血等；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称为间接控制，如豌豆种族的皱粒、人的白化症状等。

【典例1】下图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知()

A．基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中

B．图中①过程需要RNA聚合酶的催化，②过程不需要tRNA的协助

C．④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同

D．过程①②③表明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

【答案】D

【解析】人体细胞由同一个受精卵增殖、分化而来，因此基因1和基因2可以出现在同一个细胞中；图中

①过程为转录，需要RNA聚合酶的催化，②过程为翻译，需要tRNA的协助；④⑤过程的结果存在差异的

根本原因是基因结构的不同。

方法技巧：基因是直接控制还是间接控制性状的判断方法

①若生物性状直接由蛋白质体现，则应为基因控制蛋白质结构直接控制生物性状。

②若体现生物性状所涉及的物质并非蛋白质(如植物激素)，则基因对其控制往往是通过“控制酶的合成来控

制代谢过程进而控制生物体的性状”这一间接途径实现的。