人教版高中生物学必修2精品课件 第4章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系.ppt

【变式训练】囊性纤维化是一种遗传病。在大约70%的囊性纤维化患者体内,编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基对,导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,其空间结构发生变化,使CFTR转运氯离子的功能出现异常,导致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,最终使肺功能严重受损。下列理解错误的是()A.从个体水平看,患者的性状已发生改变B.从细胞水平看,患者肺组织细胞膜的功能已发生改变C.从分子水平看,患者的基因的结构没有发生改变D.此病可以说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状答案:C解析:囊性纤维化的根本病因是编码CFTR蛋白的基因发生突变,所以基因结构已发生改变。囊性纤维化发病的直接原因是CFTR蛋白发生改变,所以此病可以说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。基因的选择性表达与细胞分化问题引领1.阅读教科书第72页思考·讨论“分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果”,回答下列问题。(1)资料中所给3种细胞合成的蛋白质种类有什么差别?提示:鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白,红细胞能合成珠蛋白,胰岛细胞能合成胰岛素。(2)3种细胞的DNA中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对应的mRNA,这一事实说明了什么?提示:不同的细胞选择性表达了不同的基因。2.同一个体的细胞由于分化具有了不同的形态、结构,其根本原因和直接原因分别是什么?提示:同一个体不同细胞的形态、结构不同的根本原因是基因的选择性表达,直接原因是合成了特定的蛋白质。归纳提升1.分化细胞表达的基因下图是人体3种细胞内的部分基因及它们的活动状态示意图。分化细胞表达的基因划分为两类。如a是指所有细胞均表达的一类基因,其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的;b、c、d是指不同类型细胞特异性表达的一类基因,其产物赋予不同细胞特异性的生理功能。2.细胞分化的“不变”与“可变”(1)不变:DNA、tRNA、rRNA的种类,细胞的数目。(2)可变:mRNA、蛋白质的种类,细胞的形态、结构和功能。3.细胞分化的标志(1)分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如唾液淀粉酶、胰岛素等。(2)细胞水平:形成不同种类的细胞。典型例题鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白,红细胞能合成珠蛋白,胰岛细胞能合成胰岛素。用编码上述蛋白质的基因分别作探针(基因探针,即核酸探针,是一段带有检测标记且碱基序列已知的,与特定核苷酸序列互补的核酸序列),对从3种细胞中提取的总DNA(用相关酶切成片段)进行杂交实验。用同样的3种基因片段作探针,对从上述3种细胞中提取的总RNA进行杂交实验。实验结果如下表所示。下列叙述正确的是()注“+”表示杂交过程中有杂合双链;“-”表示杂交过程中无杂合双链。A.胰岛细胞中只有胰岛素基因B.上述3种细胞的分化是由细胞在发育过程中某些基因丢失所致C.红细胞在成熟过程中选择性地表达了珠蛋白基因D.在输卵管细胞中无珠蛋白基因和胰岛素基因答案:C解析:鸡的胰岛细胞、输卵管细胞和红细胞都来自受精卵,细胞中的核基因相同。细胞分化是基因选择性表达的结果,如红细胞中选择性地表达了珠蛋白基因,而在另外2种细胞中珠蛋白基因没有表达。【变式训练】1.下列有关细胞分化的叙述,错误的是()A.在个体发育过程中,有序的细胞分化能够增加细胞的种类B.从细胞器水平分析,细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果C.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和功能各不相同D.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质的种类、数量改变的结果,这是细胞分化的直接原因答案:C解析:细胞分化的过程中,细胞会在形态、结构等方面发生稳定性差异,故能够增加细胞的种类,A项正确。细胞分化的过程中,细胞的功能会出现差异,细胞器的种类、数目均会发生改变,B项正确。细胞分化的过程中,各种细胞的核遗传物质不发生改变,C项错误。细胞分化的实质是基因的选择性表达,故蛋白质的种类、数量的改变是细胞分化的直接原因,D项正确。2.理论上,同一个人的表皮细胞的细胞核与神经细胞的细胞核内所含DNA的量相同,但这2种细胞所含的蛋白质的量不同,其原因不包括()A.不同细胞被活化的基因不一样多,所以合成的蛋白质不一样多B.不同组织细胞内同一基因的表达存在差异C.同一个人不同细胞的细胞核中基因的数量不同,所以合成的蛋白质数量不同D.不同细胞中基因的表达具有特异性的调节机制,所以合成的蛋白质不同答案:C解析:同一个人的表皮细胞的细胞核与神经细胞的细胞核内所含基因的数量相等。细胞分化的本质是基因的选择性表达,这种表达具有一定的调控机制。表观遗传、基因表达与性状的关系