《高中生物 第4章 第2节 基因的表达 基因对性状的控制课件 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物 第4章 第2节 基因的表达 基因对性状的控制课件 新人教版必修2（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2 2节基因对性状的控制节基因对性状的控制新课导入新课导入导入导入1 1: :课件展示课件展示“基因指导蛋白质合成过程基因指导蛋白质合成过程”图解图解, ,与同学们一起回顾复与同学们一起回顾复习转录和翻译过程。习转录和翻译过程。在上一节课中我们详细地学习了基因指导蛋白质合成过程在上一节课中我们详细地学习了基因指导蛋白质合成过程, ,现在请你根据现在请你根据这幅图这幅图, ,画出一张流程图画出一张流程图, ,简要地表示出其中的遗传信息传递方向。简要地表示出其中的遗传信息传递方向。教师参考教师参考导入导入2:2:请同学们都想一想自己是像爸爸还是更像妈妈请同学们都想一想自己是像爸爸还是更像妈妈?
2、 ?哪些地方像哪些地方像? ?如脸型、如脸型、耳垂、眼皮、酒窝、肤色等耳垂、眼皮、酒窝、肤色等? ?学生可发表各自的观点。学生可发表各自的观点。同学们观察的这些特征同学们观察的这些特征, ,在遗传上称为什么在遗传上称为什么? ?提示提示: :性状。性状。有些性状是由环境引起的有些性状是由环境引起的, ,例如肤色的深浅例如肤色的深浅, ,同学们知道这样的性状不能遗同学们知道这样的性状不能遗传。传。那什么样的性状可以遗传呢那什么样的性状可以遗传呢? ?引出基因控制的性状。引出基因控制的性状。 自主学习自主学习 要点探究要点探究 自主学习自主学习学习目标学习目标: :1.1.解释中心法则。解释中心法
3、则。2.2.举例说明基因与性状的关系。举例说明基因与性状的关系。知识梳理知识梳理一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展1.1.提出者提出者: : 。2.2.中心法则及发展图示中心法则及发展图示克里克克里克写出上图中序号代表的生理过程和遗传信息的传递方向写出上图中序号代表的生理过程和遗传信息的传递方向: :序号序号生理过程生理过程遗传信息传递方向遗传信息传递方向最初最初中心中心法则法则 . . 流向流向 . . . . 流向流向 . . . . 流向流向 . .发展发展补充补充RNARNA复制复制 流向流向 . .逆转录逆转录 流向流向 . .DNADNA复制复制DNADNADNA
4、DNA转录转录DNADNARNARNA翻译翻译RNARNA蛋白质蛋白质RNARNARNARNARNARNADNADNA思考思考 病毒的遗传信息传递过程能发生在病毒自身体内吗病毒的遗传信息传递过程能发生在病毒自身体内吗? ?提示提示: :不能不能, ,只能发生在寄主细胞内。只能发生在寄主细胞内。二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系1.1.基因对性状的间接控制基因对性状的间接控制(1)(1)实质实质: :基因通过控制酶的合成来控制基因通过控制酶的合成来控制 , ,进而控制生物体的性状。进而控制生物体的性状。(2)(2)实例实例豌豆粒型豌豆粒型: :皱粒豌豆皱粒豌豆DNADNA中
5、插入一段外来中插入一段外来DNADNA序列序列, ,使编码淀粉分支酶的基因打使编码淀粉分支酶的基因打乱乱不能合成淀粉分支酶不能合成淀粉分支酶细胞内淀粉含量下降细胞内淀粉含量下降, ,蔗糖含量升高蔗糖含量升高豌豆水分少豌豆水分少而皱缩。而皱缩。人的白化病人的白化病: :控制控制 的基因异常的基因异常无法合成无法合成 酪氨酸酪氨酸无法转变成黑色素无法转变成黑色素表现白化症状。表现白化症状。代谢过程代谢过程酪氨酸酶酪氨酸酶酪氨酸酶酪氨酸酶2.2.基因对生物体性状的直接控制基因对生物体性状的直接控制(1)(1)实质实质: :基因通过控制基因通过控制 直接控制生物体的性状。直接控制生物体的性状。蛋白质的
6、结构蛋白质的结构苯丙氨酸苯丙氨酸 判断判断 (1)(1)一般而言一般而言, ,一个基因决定一种性状。一个基因决定一种性状。( ( ) )(2)(2)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同, ,表现型相同表现型相同; ;基基因型不同因型不同, ,表现型不同。表现型不同。( ( ) )(3)(3)白化病是由于衰老细胞内酪氨酸酶的活性降低而引起的。白化病是由于衰老细胞内酪氨酸酶的活性降低而引起的。( ( ) )问题引领问题引领: :1.1.中心法则及发展各过程适用于哪些生物中心法则及发展各过程适用于哪些生物? ?2.2.中心法则与基因表达的关
7、系是怎样的中心法则与基因表达的关系是怎样的? ?要点探究要点探究中心法则的理解及分析中心法则的理解及分析要点一要点一教师参考教师参考1.1.中心法则各过程的适用范围中心法则各过程的适用范围2.2.中心法则体现了中心法则体现了DNADNA的两大基本功能的两大基本功能(1)(1)传递遗传信息传递遗传信息: :它是通过它是通过DNADNA复制完成的复制完成的, ,发生于亲代产生子代的生殖过程或发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。细胞增殖过程中。(2)(2)表达遗传信息表达遗传信息: :它是通过转录和翻译完成的它是通过转录和翻译完成的, ,发生在个体发育过程中。发生在个体发育过程中。3.3.
8、中心法则与基因表达的关系中心法则与基因表达的关系【典例典例1 1】 关于下图所示的过程关于下图所示的过程, ,相关叙述正确的是相关叙述正确的是( () )A.A.噬菌体进行噬菌体进行过程过程, ,需将噬菌体放在含有四种游离脱氧核糖核苷酸的溶需将噬菌体放在含有四种游离脱氧核糖核苷酸的溶液中液中B.B.正常的真核生物细胞内可发生正常的真核生物细胞内可发生、过程过程C.C.、过程常见于过程常见于RNARNA病毒侵入细胞时病毒侵入细胞时D.D.细胞中细胞中、过程的发生都需要解旋酶的催化作用过程的发生都需要解旋酶的催化作用解析解析: :噬菌体不能单独生活噬菌体不能单独生活, ,必须寄生在其他活细胞内必须
9、寄生在其他活细胞内, ,故不能单独故不能单独培养噬菌体培养噬菌体;、过程在正常的真核生物细胞内可发生过程在正常的真核生物细胞内可发生; ;到目到目前为止前为止, ,所有的生物体内还没有发现所有的生物体内还没有发现过程过程;过程需要解旋酶的催过程需要解旋酶的催化化,过程不需要。过程不需要。答案答案: :B B备选例题备选例题结合图表分析结合图表分析, ,下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是( ( ) )抗菌药物抗菌药物抗菌机理抗菌机理青霉素青霉素抑制细菌细胞壁的合成抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星环丙沙星抑制细菌抑制细菌DNADNA解旋酶的活性解旋酶的活性( (可促进可促进DNADNA螺旋化螺旋
10、化) )红霉素红霉素能与核糖体结合能与核糖体结合利福平利福平抑制抑制RNARNA聚合酶的活性聚合酶的活性A.A.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的和和B.B.青霉素和利福平能抑制青霉素和利福平能抑制DNADNA的复制的复制C.C.结核杆菌的结核杆菌的和和都发生在细胞质中都发生在细胞质中D.D.可发生在人体健康细胞中可发生在人体健康细胞中A A解析解析: :首先判断出图中各个过程的名称首先判断出图中各个过程的名称:为为DNADNA复制复制,为转录为转录,为翻译为翻译,为为RNARNA复制复制,为逆转录为逆转录, ,然后根据表格中抗菌药物的抗菌然后根据表格中抗菌药物的抗菌
11、机理来分析各选项。青霉素的作用对象是细胞壁机理来分析各选项。青霉素的作用对象是细胞壁, ,与与DNADNA复制无关复制无关; ;环丙沙星可促进环丙沙星可促进DNADNA螺旋化螺旋化, ,不利于不利于DNADNA复制和转录复制和转录; ;红霉素能与核糖红霉素能与核糖体结合体结合, ,抑制翻译过程抑制翻译过程; ;利福平抑制利福平抑制RNARNA聚合酶的活性聚合酶的活性, ,进而抑制转录进而抑制转录和和RNARNA复制复制;和和只有只有RNARNA病毒才能进行。病毒才能进行。【题组演练题组演练】1.1.中心法则揭示了生物遗传信息由中心法则揭示了生物遗传信息由DNADNA向蛋白质传递与表达的过程。下
12、列说法向蛋白质传递与表达的过程。下列说法不正确的是不正确的是( ( ) )A.aA.a、b b、c c、d d所表示的四个过程分别是所表示的四个过程分别是DNADNA复制、转录、翻译、逆转录复制、转录、翻译、逆转录B.B.需要需要tRNAtRNA和核糖体同时参与的过程是和核糖体同时参与的过程是c,c,需要逆转录酶参与的过程是需要逆转录酶参与的过程是d dC.aC.a、b b、c c过程只发生在真核细胞中过程只发生在真核细胞中,d,d、e e过程只发生在原核细胞和一些病毒中过程只发生在原核细胞和一些病毒中D.D.在真核细胞中在真核细胞中,a,a和和b b两个过程发生的主要场所相同两个过程发生的主
13、要场所相同, ,但需要的关键酶种类不同但需要的关键酶种类不同解析解析: :从中心法则中各过程的名称、所需条件及发生于哪一类生物体内从中心法则中各过程的名称、所需条件及发生于哪一类生物体内等方面分析。图解中等方面分析。图解中a a、b b、c c、d d、e e分别表示分别表示DNADNA的复制、转录、翻译、的复制、转录、翻译、逆转录、逆转录、RNARNA的复制的复制, ,其中其中c c过程进行的场所是核糖体过程进行的场所是核糖体, ,在合成蛋白质时在合成蛋白质时需要需要tRNAtRNA运载氨基酸运载氨基酸,a,a、b b、c c在细胞生物中均能发生在细胞生物中均能发生,d,d、e e只发生在只
14、发生在RNARNA病毒中。在真核细胞中病毒中。在真核细胞中,a,a和和b b两个过程发生的主要场所都是细胞核两个过程发生的主要场所都是细胞核, ,但所需的关键酶不同但所需的关键酶不同, ,前者需要前者需要DNADNA聚合酶聚合酶, ,而后者需要而后者需要RNARNA聚合酶。聚合酶。C C2.2.尿嘧啶核糖核苷尿嘧啶核糖核苷( (简称尿苷简称尿苷) )在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸。如在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸。如果选用含有果选用含有3H3H尿嘧啶核糖核苷的营养液尿嘧啶核糖核苷的营养液, ,处理活的小肠黏膜层处理活的小肠黏膜层, ,几小时后几小时后检测小肠绒毛检测小肠绒毛, ,发现整
15、个小肠黏膜层上均有放射性出现。推测与之密切相关发现整个小肠黏膜层上均有放射性出现。推测与之密切相关的过程是图中的的过程是图中的( ( ) )A.A.B.B.C.C.D.D.和和解析解析: :小肠黏膜层上均有放射性出现是因为小肠黏膜层上均有放射性出现是因为3H3H尿嘧啶核糖核苷被尿嘧啶核糖核苷被利用利用, ,说明合成了说明合成了mRNA,mRNA,发生了转录过程。发生了转录过程。B B问题引领问题引领: :1.1.什么是性状什么是性状? ?生物的性状表现主要与细胞中的哪种化合物密切相生物的性状表现主要与细胞中的哪种化合物密切相关关? ?2.2.基因是怎样控制性状的基因是怎样控制性状的? ?3.3
16、.基因与性状的对应关系是怎样的基因与性状的对应关系是怎样的? ?基因与性状的关系基因与性状的关系要点二要点二教师参考教师参考1.1.基因对性状控制的两种途径基因对性状控制的两种途径2.2.基因与性状的关系基因与性状的关系(1)(1)基因与性状的关系基因与性状的关系 (2)(2)基因控制性状还受到环境的影响基因控制性状还受到环境的影响, ,生物性状是基因和环境条件共同作用生物性状是基因和环境条件共同作用的结果。的结果。(3)(3)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用用, ,共同调控着生物体的性状。共同调控着生物
17、体的性状。3.3.等位基因与生物性状的关系等位基因与生物性状的关系【典例【典例2 2】 如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图, ,从图中可得出从图中可得出( () )A.A.一种物质的合成只受一个基因的控制一种物质的合成只受一个基因的控制B.B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢基因可通过控制酶的合成来控制代谢C.C.若基因若基因不表达不表达, ,则基因则基因和和也不表达也不表达D.D.若基因若基因不存在不存在, ,则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸解析解析: :基因通过控制酶的合成来控制代谢过程基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,
18、,从而控制生物的性状。从而控制生物的性状。由示意图可知由示意图可知, ,精氨酸的合成需要酶精氨酸的合成需要酶的参与的参与, ,而它们分别受而它们分别受基因基因的控制。基因具有一定的独立性的控制。基因具有一定的独立性, ,基因基因不表达时不表达时, ,基基因因、仍可表达仍可表达, ,只是无法合成精氨酸。若基因只是无法合成精氨酸。若基因不存在不存在, ,酶酶不不能合成能合成, ,则瓜氨酸则瓜氨酸精氨酸琥珀酸精氨酸琥珀酸精氨酸的途径不能进行。精氨酸的途径不能进行。答案答案: :B B备选例题备选例题 B B解析解析: :同一个体的体细胞内所含基因都相同同一个体的体细胞内所含基因都相同, ,因为都是由
19、受精卵有丝分因为都是由受精卵有丝分裂产生的裂产生的, ,故故A A错误。图中错误。图中表示转录表示转录, ,需要需要RNARNA聚合酶聚合酶;表示翻译表示翻译, ,需需要要tRNAtRNA, ,故故B B正确。正确。过程的结果存在差异的根本原因是遗传信息发过程的结果存在差异的根本原因是遗传信息发生了改变生了改变, ,直接原因是血红蛋白合成异常直接原因是血红蛋白合成异常, ,故故C C错误。过程错误。过程表明表明基因通过控制酶的合成控制生物的代谢基因通过控制酶的合成控制生物的代谢, ,进而控制生物体的性状进而控制生物体的性状, ,但不但不是指所有性状是指所有性状, ,故故D D错误。错误。下图为
20、人体内基因对性状的控制过程下图为人体内基因对性状的控制过程, ,分析可知分析可知( ( ) )A.A.基因基因1 1和基因和基因2 2一般不会出现在人体内的同一个细胞中一般不会出现在人体内的同一个细胞中B.B.图中图中过程需过程需RNARNA聚合酶的催化聚合酶的催化,过程需过程需tRNAtRNA的协助的协助C.C.过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同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.D.过程过程表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状D D解析解析: :皱粒豌豆种子中皱粒豌豆种子中, ,编码淀粉分支酶的基因插入一
21、段外来编码淀粉分支酶的基因插入一段外来DNADNA序序列列, ,编码淀粉分支酶的基因被打乱编码淀粉分支酶的基因被打乱, ,导致淀粉分支酶不能合成导致淀粉分支酶不能合成, ,进而进而导致淀粉含量低而蔗糖含量高导致淀粉含量低而蔗糖含量高, ,淀粉能吸水膨胀蔗糖不能淀粉能吸水膨胀蔗糖不能,A,A错误。错误。人类白化病症状是控制酪氨酸酶的基因突变引起酪氨酸酶不能合人类白化病症状是控制酪氨酸酶的基因突变引起酪氨酸酶不能合成成, ,导致黑色素不能合成引起的导致黑色素不能合成引起的, ,体现基因通过控制酶合成来控制体现基因通过控制酶合成来控制生物性状生物性状,B,B错。一种性状由一个基因控制错。一种性状由一
22、个基因控制, ,也可以由多个基因控制也可以由多个基因控制,1,1个基因可以控制个基因可以控制1 1种性状种性状, ,也可以控制多种性状也可以控制多种性状,C,C错。基因通过错。基因通过控制结构蛋白合成直接控制性状控制结构蛋白合成直接控制性状, ,还可以通过控制酶还可以通过控制酶( (蛋白质蛋白质) )合成合成来控制细胞代谢间接控制性状来控制细胞代谢间接控制性状,D,D正确。正确。【题组演练题组演练】1.1.下列关于基因、蛋白质与性状关系的描述中下列关于基因、蛋白质与性状关系的描述中, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.皱粒豌豆种子中皱粒豌豆种子中, ,编码淀粉分支酶的基因被打乱编码淀粉分
23、支酶的基因被打乱, ,导致淀粉分支酶不能合成导致淀粉分支酶不能合成, ,进而导致淀粉含量高而蔗糖含量低进而导致淀粉含量高而蔗糖含量低B.B.人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的现的C.C.基因与性状呈线性关系基因与性状呈线性关系, ,即一种性状由一个基因控制即一种性状由一个基因控制D.D.基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的2.2.下图为基因的作用与性状表现的流程示意图。请据图分析下图为基因的作用与性状表现的流程示意图。请据图分析, ,下列不正确的说下
24、列不正确的说法是法是( ( ) )A.A.过程以过程以DNADNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNARNAB.B.若某段若某段DNADNA转录的转录的mRNAmRNA发生改变发生改变, ,但形成的蛋白质不一定会改变但形成的蛋白质不一定会改变C.C.过程中需要多种转运过程中需要多种转运RNA,RNA,转运转运RNARNA不同不同, ,所搬运的氨基酸也不相同所搬运的氨基酸也不相同D.D.人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制, ,使结构蛋白发生变化所致使结构蛋白发生变化所致解析解析: :由图可知由图可
25、知,为转录为转录, ,该过程以该过程以DNADNA的一条链为模板、四种核糖的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成核苷酸为原料合成RNA,ARNA,A正确正确; ;由于一种氨基酸有多个密码子由于一种氨基酸有多个密码子, ,当当mRNAmRNA发生改变后发生改变后, ,其控制合成的蛋白质不一定改变其控制合成的蛋白质不一定改变,B,B正确正确; ;一种转运一种转运RNARNA只只能转运一种氨基酸能转运一种氨基酸, ,但一种氨基酸可能由几种但一种氨基酸可能由几种tRNAtRNA来运载来运载, ,因此因此tRNAtRNA不同不同, ,其所搬运的氨基酸可能会相同其所搬运的氨基酸可能会相同,C,C错误错误; ;基因通过控制蛋白质分基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状子结构来直接控制性状, ,如镰刀型细胞贫血症如镰刀型细胞贫血症,D,D正确。正确。C C
