第4章 基因的表達
第2節 基因表達與性狀關係
練習與應用（P75）
一、概念檢測
1.個體的性狀和細胞的分化都取決於基因的表達及其調控。判斷下列相關表述是否正確。
(1)基因與性狀之間是一一對應的關係。( )
(2)細胞分化產生不同類型的細胞，是因為不同類型的細胞內基因的表達存在差異。( )
2.我國科學家將含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由該受精卵發育而成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可治療血友病。下列敘述錯誤的是（ ）
A.這項研究說明人和羊共用一套遺傳密碼
B.該羊的乳腺細胞中含有人的凝血因子基因
C.該羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因
D.該羊的後代也可能含有人的凝血因子基因
二、拓展應用
1.有人說，「基因是導演，蛋白質是演員性狀是演員的表演作品。」你認為這種說法有道理嗎？為什麼？請你整理總結基因、蛋白質和性狀三者之間的關係。
2.孟德爾通過豌豆雜交實驗發現了分離定律和自由組合定律，然而，與他同時代的一些生物學家利用某些植物做一些性狀的雜交實驗時，並沒有得出3:1和9:3:3:1的數量比；孟德爾用山柳菊也未得到與豌豆雜交實驗相同的結果。請回答下列問題。
(1)為什麼利用這些植物進行某些性狀的雜交實驗時，難以得出3:1和9:3:3:1的數量比？請運用所學知識對可能的原因作出推測。
(2) 你怎樣看待科學實驗的可重複性？
3.某種貓的雄性個體有兩種毛色：黃色和黑色；而雌性個體有三種毛色：黃色、黑色、黑黃相間。分析這種貓的基因，發現控制毛色的基因是位於X染色體上的一對等位基因：XO(黃色)和XB(黑色)，雄貓只有一條X染色體，因此，毛色不是黃色就是黑色。而雌貓卻出現了黑黃相間的類型，這是為什麼呢？是不是雌貓的有些細胞內XO表達，而另一些細胞內XB表達呢？請查找資料，尋找答案。
【參考答案】
第2節：基因表達與性狀關係
一、概念檢測 答案
1.(1)(×) (2)(√)
2.C
二、拓展應用 答案
1.提示：這種說法有一定的道理。基因通常是有遺傳效應的DNA片段，DNA上特定的鹼基排列順序，蘊含著一定的遺傳信息，可類比成組織者(導演)，負責整部作品的呈現；蛋白質是生命活動的主要承擔者，具體參與細胞的各項生命活動，可類比成執行者(演員)；而性狀則是生物體表現出來的形態結構、生理和行為等特徵的總和，主要是由蛋白質參與完成的，可類比成呈現方式(作品)。當然，打比方總會有比得不合理之處，因此，只能說有一定的道理。三者之間的關係是：基因通過控制蛋白質的合成控制生物體的性狀。
2.(1)提示：第一，基因與性狀的關係並不是簡單的一一對應的關係，存在多對基因控制一對性狀和一對基因控制多對性狀的情形；第二，核基因在染色體上呈線性排列，因此這些基因有可能位於同源染色體上，導致這些基因控制的性狀不遵循自由組合定律；第三，某些植物進行無性生殖，性狀傳遞也不遵循孟德爾遺傳規律；第四，個別性狀可能是細胞質基因控制或與母本提供的細胞質成分有關。
(2)提示：科學實驗必須是可重複的，只有這樣才能說明實驗的現象和結果是一種必然規律，而不是偶然發生的。科學實驗的可重複性包括兩方面：第一，實驗樣本量足夠大，在相同實驗條件下要有足夠的重複觀察次數；第二，任何實驗結果的可靠性應經得起獨立重複實驗的考驗，重複實驗是檢查實驗結果可靠性的唯一方法。由於生物多樣性的存在，不同生物的背景條件隱蔽且不一致(如山柳菊以無性生殖為主)，導致生命世界的很多現象具有獨特性，不能用統一的定律解釋。因此，生命科學實驗的可重複性是有一定前提和條件限制的。
3.提示：這是一道開放性問題，意圖是讓學生學會查閱資料，並不要求學生給出標準答案。
資料顯示：哺乳動物雌雄個體的體細胞中雖然X色體數量不同，但X染色體上的基因所表達的蛋白質的量是平衡的，這個過程稱為劑量補償。雌貓比雄貓多出1條X染色體，由於劑量補償效應，在胚胎初期，細胞中的1條X染色體就會隨機發生固縮失活，形成巴氏小體，而且發生染色體失活的細胞通過有絲分裂產生的子細胞也保留相同的染色體失活狀態。
對於基因型為XBXO的雌貓，如果體細胞中攜帶黑毛基因B的X染色體失活，XB就不能表達，而另一條X染色體上的XO表達，那麼由該細胞增殖而來的皮膚上會長出黃色體毛；同理，如果體細胞中攜帶黃毛基因O的X染色體失活，則XO不表達，XB表達，由該細胞增殖而來的皮膚上就會長出黑色體毛。因此，基因型為XBXO的雌貓會呈現黑黃相間的毛色。