第28课时基因表达与性状的关系
课标要求
1.举例说明生物的性状主要通过蛋白质表现。2.概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果。3.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。
考情分析
1.基因表达产物与性状的关系
2024·重庆·T122022·重庆·T18
2.基因选择性表达与细胞分化
2022·湖北·T5
3.表观遗传
2024·江苏·T152024·广东·T102024·黑吉辽·T92024·贵州·T5
2024·重庆·T122023·海南·T112023·广东·T172023·山东·T72023·湖南·T72023·河北·T72022·辽宁·T162022·江苏·T21
考点一基因表达产物与性状的关系
基因控制生物性状的途径
(1)方式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。
实例：①豌豆种子圆粒与皱粒的原因
②白化病致病机理
(2)方式2：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
实例：囊性纤维化
考向一基因表达产物与性状的关系
1．(2024·黄岗模拟)如图反映了基因表达与性状的关系，下列说法正确的是()
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．人体衰老引起白发的原因是图中酪氨酸酶不能合成
C．基因控制囊性纤维化与基因2控制性状的方式相同
D．④⑤过程的结果不同是基因表达过程受到调控导致的
答案C
解析一般来说，人体所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的，都含有相同的基因，因此基因1和基因2可以出现在人体内的同一个细胞中，A错误；人体衰老引起白发的原因是图中酪氨酸酶活性降低，导致黑色素合成减少，B错误；基因控制囊性纤维化和基因2控制性状的方式都是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C正确；④⑤过程的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同，根本原因是控制血红蛋白的基因结构不同，D错误。
2．形成果蝇红眼的直接原因是红色色素的形成，而红色色素的形成需要经历一系列生化反应，每一个反应所涉及的酶都与相应的基因有关；科学家只将其中一个因突变而导致红眼不能形成的基因命名为红眼基因。下列叙述错误的是()
A．果蝇的红眼基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制红眼性状
B．果蝇红眼性状的形成，说明基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系
C．果蝇细胞内形成红色色素的一系列生化反应遵循中心法则
D．红眼基因突变后其遗传性状不一定改变
答案C
解析由“红色色素的形成需要经历一系列生化反应，每一个反应所涉及的酶都与相应的基因有关”可知，果蝇红眼性状与多个基因有关，B正确；红眼的红色色素不是核酸或蛋白质，其合成不遵循中心法则，C错误；密码子具有简并性，红眼基因突变后其遗传性状不一定改变，D正确。
考点二基因的选择性表达与细胞分化、表观遗传
1．细胞分化的本质：基因的选择性表达(如图所示)。
2．表达的基因类型
3．表观遗传
4．基因与性状间的关系
(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。
①一个基因eq\o(――→,\s\up7(控制))一种性状(多数性状受单基因控制)；
②一个基因eq\o(――→,\s\up7(控制))多种性状(如基因间相互作用)；
③多个基因eq\o(――→,\s\up7(控制))一种性状(如身高、体重等)。
(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。
(1)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。Avy基因的碱基序列保持不变(2022·天津，5A)(√)
(2)癌细胞来源的某种酶，比正常细胞来源的同种酶活性较低，原因可能是酶基因启动子发生甲基化(2023·天津，6B)(×)
提示启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，转录出的mRNA可作为翻译的模板翻译出蛋白质，若该酶基因启动子甲基化，可能导致该基因的转录过程无法进行，不能合成酶。
(3)染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达(2023·河北，6C)(×)
提示在生物表观遗传中，除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
表观遗传的几种类型
1．DNA甲基化：指在DNA碱基上增加甲基基团的化学修饰。
基因碱基甲基化程度较高导致基因不表达的原因可能是其与RNA聚合酶的结合受阻。在胰岛B细胞中，呼吸酶基因、胰岛素基因处于非甲基化(填“甲基化”或“非甲基化”)的状态。
2．基因(组)印记：指因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化就是基因组印记的重要方式之一。在印记基因中，来自亲本的“印记”在子一代体细胞的有