第25課時(shí)基因表達(dá)與性狀的關(guān)系課標(biāo)要求1.細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)。2.概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象?？记榉治?.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系2024·山東卷，15；2023·湖南卷，8；2022·重慶卷，82.表觀遺傳2024·黑吉遼卷，9；2024·浙江1月選考，9；2024·甘肅卷，6，2024·廣東卷，10；2023·福建卷，7；2023·河北卷，7；2023·湖北卷，13；2023·海南卷，11；2023·浙江1月選考，5、6；2022·遼寧卷，16；2022·北京卷，18；2022·天津卷，5命題點(diǎn)一基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系1.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系[認(rèn)知覺醒]閱讀下列資料，回答相關(guān)問題：資料1白化病的患病原因是患者體內(nèi)的酪氨酸酶缺乏或者功能減退，使得黑色素不能正常合成。資料2囊性纖維化病的患病原因一般是患者體內(nèi)編碼CFTR蛋白(一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)的基因缺失了3個(gè)堿基對(duì)，導(dǎo)致CFTR蛋白第508位缺少苯丙氨酸，其空間結(jié)構(gòu)改變，使CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能出現(xiàn)異常。資料3皺粒豌豆的DNA中插入了一段外來(lái)DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導(dǎo)致淀粉分支酶出現(xiàn)異常，活性大大降低，進(jìn)而使細(xì)胞內(nèi)淀粉含量降低。淀粉在細(xì)胞中具有保留水分的作用。淀粉含量低的豌豆由于失水而皺縮。資料4鐮狀細(xì)胞貧血患者細(xì)胞中編碼血紅蛋白的基因中一個(gè)堿基對(duì)被替換，導(dǎo)致血紅蛋白中谷氨酸被纈氨酸替換，空間結(jié)構(gòu)改變，致使紅細(xì)胞呈鐮刀狀，易破裂，使人患溶血性貧血。(1)基因可以通過控制________的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，稱為直接控制；上述實(shí)例中能體現(xiàn)基因直接控制生物體性狀的有資料________。(2)基因通過控制酶的合成來(lái)控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀，稱為間接控制。上述實(shí)例中能體現(xiàn)基因間接控制生物體性狀的有資料________。2.細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)[認(rèn)知覺醒]下圖是人體三種細(xì)胞內(nèi)的部分基因及它們的活動(dòng)狀態(tài)，請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題：(1)上述基因?qū)儆诠芗一虻氖莀_______，屬于奢侈基因的是________。(2)這三種細(xì)胞“血紅蛋白基因”均________表達(dá)，所以這三種細(xì)胞不包括________；A細(xì)胞可產(chǎn)生“胰島素”，應(yīng)為________細(xì)胞；B細(xì)胞可產(chǎn)生“生長(zhǎng)激素”，應(yīng)為________細(xì)胞。(3)細(xì)胞分化是__________選擇性表達(dá)的結(jié)果。思維升華基因的類型與細(xì)胞分化題型基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系(科學(xué)思維)[例1](2025·河北保定模擬)牽?；ǖ念伾饕怯苫ㄇ嗨貨Q定的?；ㄇ嗨氐暮铣赏緩脚c顏色變化過程如圖所示，下列分析正確的是()A.牽牛花的顏色受多個(gè)基因控制，其遺傳遵循自由組合定律B.若圖中基因P表達(dá)，則前提是基因M和N也能表達(dá)C.圖中基因通過控制酶的合成直接控制牽?；ǖ男誀頓.兩株?duì)颗；ǖ幕蛐屯耆嗤?，其花色也可能不同[例2](不定項(xiàng))(2025·山東菏澤調(diào)研)孕期葉酸營(yíng)養(yǎng)攝入不足會(huì)導(dǎo)致新生兒神經(jīng)管畸形等疾病。甲硫氨酸合成酶還原酶(MTRR)是葉酸代謝通路中的關(guān)鍵酶，研究人員發(fā)現(xiàn)，控制該酶合成的基因中，若第677位上的堿基C替換成堿基T，則該酶的活性會(huì)發(fā)生變化。為指導(dǎo)妊娠期女性合理進(jìn)行葉酸補(bǔ)充，研究人員調(diào)查了某地區(qū)451個(gè)育齡女性中同源染色體上該位點(diǎn)的堿基類型、葉酸利用能力和人數(shù)情況，結(jié)果如下表所示。下列說法正確的是()同源染色體上該位點(diǎn)的堿基類型C/CC/TT/T葉酸利用能力正常中等較差人數(shù)135216100A.基因通過控制MTRR的合成來(lái)控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀B.可對(duì)育齡的女性進(jìn)行基因檢測(cè)，為合理進(jìn)行葉酸補(bǔ)充提供依據(jù)C.控制MTRR合成的基因在突變前后A、G之和與T、C之和的比值均一致D.在被調(diào)查個(gè)體中，該位點(diǎn)上堿基為C的基因的頻率約為59.8%題型細(xì)胞分化與基因的選擇性表達(dá)(科學(xué)思維)[例3](2025·北京石景山模擬)我國(guó)科研人員利用人的成纖維細(xì)胞培養(yǎng)出可增殖、具有功能的肝樣細(xì)胞(hihep細(xì)胞)，成功構(gòu)建了新型的生物人工肝。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.培養(yǎng)過程中需要在培養(yǎng)液中添加動(dòng)物血清B.成纖維細(xì)胞與hihep細(xì)胞的遺傳物質(zhì)不相同C.成纖維細(xì)胞培養(yǎng)成hihep細(xì)胞并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性D.成纖維細(xì)胞培養(yǎng)成hihep細(xì)胞的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)[例4](2025·江蘇宿遷調(diào)研)研究發(fā)現(xiàn)，人體體重與一種脂肪細(xì)胞分泌的蛋白類激素——瘦素有關(guān)，調(diào)節(jié)機(jī)制如下圖所示。某同學(xué)晝夜節(jié)律紊亂、進(jìn)食頻率過高，導(dǎo)致瘦素分泌增加，形成瘦素抵抗。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.推測(cè)出現(xiàn)瘦素抵抗的原因可能是靶細(xì)胞上瘦素受體數(shù)量不足B.瘦素作為激素所進(jìn)行的調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)相比，瘦素作用范圍小C.在反饋調(diào)節(jié)的作用下，正常條件下人體內(nèi)瘦素含量會(huì)保持相對(duì)穩(wěn)定D.瘦素能特異性作用于靶細(xì)胞的根本原因是瘦素受體基因的選擇性表達(dá)命題點(diǎn)二表觀遺傳1.探究表觀遺傳的原理和特點(diǎn)[認(rèn)知覺醒]分析下列資料，回答相關(guān)問題：資料1柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)與Lcyc基因的表達(dá)直接相關(guān)。植株A的Lcyc基因在開花時(shí)表達(dá)，花形態(tài)為兩側(cè)對(duì)稱；植株B的Lcyc基因被高度甲基化，花形態(tài)為輻射對(duì)稱。資料2在人體的T淋巴細(xì)胞中，線粒體內(nèi)代謝形成一種重要的二碳化合物——乙酰輔酶A，它能轉(zhuǎn)移進(jìn)入細(xì)胞核，促進(jìn)與干擾素基因結(jié)合的組蛋白乙?；?，從而影響干擾素基因的表達(dá)。(1)資料1植株B中的高度甲基化的Lcyc基因，其堿基序列與植株A________(填“相同”或“不同”)，但卻不能表達(dá)，原因是高度甲基化抑制了植株B基因的________(填“復(fù)制”“轉(zhuǎn)錄”或“翻譯”)過程。(2)資料2中帶負(fù)電荷的DNA纏繞在帶正電荷的組蛋白上，使細(xì)長(zhǎng)的DNA卷成緊密的結(jié)構(gòu)，________(填“不”或“有”)利于相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。組蛋白乙?；瘜?dǎo)致其所帶正電荷減少，引起其與DNA的結(jié)合________(填“增強(qiáng)”或“減弱”)，這部分DNA就會(huì)變得“松散”，從而________(填“激活”或“抑制”)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。(3)通過上述資料可知，DNA的甲基化和組蛋白的乙?；哂械墓餐c(diǎn)是：①相關(guān)基因的堿基序列________(填“不變”或“改變”)；②而基因表達(dá)和表型________(填“不變”或“改變”)。思維升華(1)表觀遺傳可以通過有絲分裂和減數(shù)分裂傳遞被修飾的基因。(2)表觀遺傳一般是影響基因的轉(zhuǎn)錄過程，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的合成。(3)DNA甲基化等表觀遺傳，遺傳信息不變也能遺傳給后代，也屬于可遺傳變異。(4)導(dǎo)致表觀遺傳現(xiàn)象發(fā)生的主要因素有DNA的甲基化，構(gòu)成染色體的組蛋白甲基化、乙?；刃揎棥?.基因與性狀之間的關(guān)系[認(rèn)知覺醒]下列關(guān)于基因與性狀間關(guān)系的表述，錯(cuò)誤的有________。①在大多數(shù)情況下，基因與性狀的關(guān)系是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系②一個(gè)性狀可以受到多個(gè)基因的影響③一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀④生物體的性狀也不完全是由基因決定的，環(huán)境對(duì)性狀也有著重要影響⑤基因與基因、基因與基因表達(dá)產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀⑥基因型相同，表型一定相同⑦表型相同，基因型一定相同思維升華表觀遺傳與表型模擬的區(qū)別相同點(diǎn)表觀遺傳與表型模擬都是由環(huán)境改變引起的性狀改變，遺傳物質(zhì)都沒有改變不同點(diǎn)表觀遺傳是可遺傳的，表型模擬引起的性狀改變是不可遺傳的題型表觀遺傳現(xiàn)象(科學(xué)思維)[例1](2024·廣東卷，10)研究發(fā)現(xiàn)，短暫地抑制果蠅幼蟲中PcG蛋白(具有組蛋白修飾功能)的合成，會(huì)啟動(dòng)原癌基因zfh1的表達(dá)，導(dǎo)致腫瘤形成。驅(qū)動(dòng)此腫瘤形成的原因?qū)儆?)A.基因突變 B.染色體變異C.基因重組 D.表觀遺傳[例2](2024·黑吉遼卷，9)如圖表示DNA半保留復(fù)制和甲基化修飾過程。研究發(fā)現(xiàn)，50歲同卵雙胞胎間基因組DNA甲基化的差異普遍比3歲同卵雙胞胎間的差異大。下列敘述正確的是()A.酶E的作用是催化DNA復(fù)制B.甲基是DNA半保留復(fù)制的原料之一C.環(huán)境可能是引起DNA甲基化差異的重要因素D.DNA甲基化不改變堿基序列和生物個(gè)體表型題型基因與性狀的關(guān)系(科學(xué)思維)[例3](不定項(xiàng))(2025·山東煙臺(tái)調(diào)研)水稻分蘗(莖基部發(fā)生分枝)受多個(gè)基因控制，水稻MADS基因家族能控制側(cè)芽分化和分蘗等過程。重力因素通過影響HSFA2D基因進(jìn)而影響LAZY1基因的表達(dá)，最終調(diào)控分蘗的方向。相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.水稻分蘗過程受到多個(gè)基因的共同調(diào)控B.每個(gè)基因可以獨(dú)立控制生物的某個(gè)性狀C.MADS基因家族可以控制水稻分蘗等多個(gè)性狀D.LAZY1基因的表達(dá)只受環(huán)境影響1.(2023·山東卷，7)某種XY型性別決定的二倍體動(dòng)物，其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色體上，僅G表達(dá)時(shí)為黑色，僅g表達(dá)時(shí)為灰色，二者均不表達(dá)時(shí)為白色。受表觀遺傳的影響，G、g來(lái)自父本時(shí)才表達(dá)，來(lái)自母本時(shí)不表達(dá)。某雄性與雜合子雌性個(gè)體為親本雜交，獲得4只基因型互不相同的F1。親本與F1組成的群體中，黑色個(gè)體所占比例不可能是()A.2/3 B.1/2C.1/3 D.02.(2024·貴州卷，5)大鼠腦垂體瘤細(xì)胞可分化成細(xì)胞Ⅰ和細(xì)胞Ⅱ兩種類型，僅細(xì)胞Ⅰ能合成催乳素。細(xì)胞Ⅰ和細(xì)胞Ⅱ中催乳素合成基因的堿基序列相同，但細(xì)胞Ⅱ中該基因多個(gè)堿基被甲基化。細(xì)胞Ⅱ經(jīng)氮胞苷處理后，再培養(yǎng)可合成催乳素。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.甲基化可以抑制催乳素合成基因的轉(zhuǎn)錄B.氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化C.處理后細(xì)胞Ⅱ的子代細(xì)胞能合成催乳素D.該基因甲基化不能用于細(xì)胞類型的區(qū)分3.(2024·浙江1月選考，9)某種蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因組。雌性工蜂幼蟲主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王漿，也能發(fā)育成為蜂王。利用分子生物學(xué)技術(shù)降低DNA甲基化酶的表達(dá)后，即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼蟲也會(huì)發(fā)育成蜂王。下列推測(cè)正確的是()A.花蜜花粉可降低幼蟲發(fā)育過程中DNA的甲基化B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂C.蜂王漿可以提高蜜蜂DNA的甲基化程