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1、高一生物课件第章第节基因对性状的控制新人教必修二一、中心法一、中心法则的提出及其的提出及其发展展1.1.提出者：提出者：_。克里克克里克2.2.中心法中心法则：写出写出图中中代表的代表的遗传信息的信息的传递方向及代表的生理方向及代表的生理过程：程：传递方向：传递方向：_生理过程：生理过程：_传递方向：传递方向：_生理过程：生理过程：_DNADNA流向流向DNADNADNADNA的自我复制的自我复制DNADNA流向流向RNARNA，进而流向蛋白质，进而流向蛋白质转录和翻译转录和翻译3.3.发展及完善：展及完善：4.4.写出完善后的中心法写出完善后的中心法则：_。内容内容RNARNA自我复制自我复
2、制RNARNA逆逆转录信息信息传递方式方式_实例例SARSSARS病毒病毒HIVHIVRNARNARNARNARNADNARNADNA二、基因、蛋白二、基因、蛋白质与性状的关系与性状的关系1.1.基因控制性状的两种途径：基因控制性状的两种途径：(1)(1)直接途径：基因直接途径：基因 _ _ 生物性状。生物性状。(2)(2)间接途径：基因接途径：基因 _ _ 细胞代胞代谢生物性状。生物性状。控制控制 控制控制控制控制控制控制控制控制蛋白蛋白质结构构酶酶的合成的合成2.2.基因基因对性状的控制性状的控制实例例( (连线) )：3.3.基因与性状的关系：基因与性状的关系：(1)(1)关系：基因与性
3、状的关系并不都是关系：基因与性状的关系并不都是简单的的_关系。关系。(2)(2)实例：人的身高可能由例：人的身高可能由_控制，同控制，同时与后天的与后天的_和和_等有关。等有关。(3)(3)调控网控网络：基因与：基因与_、基因与、基因与_、基因与、基因与_之之间存在着复存在着复杂的相互作用，精的相互作用，精细地地调控着生物体的性状。控着生物体的性状。线性性多个基因多个基因营养养体育体育锻炼基因基因基因基因产物物环境境【思考辨析思考辨析】1.1.判断正判断正误：(1)(1)在人体在人体细胞中，能胞中，能进行行DNADNA的复制、的复制、DNADNA的的转录和翻和翻译。 ( )( )(2)RNA(
4、2)RNA病毒都能病毒都能进行逆行逆转录。( )( )【分析分析】只有含逆转录酶的只有含逆转录酶的RNARNA病毒才能进行逆转录，如病毒才能进行逆转录，如HIVHIV。(3)(3)生物体的基因型相同，表生物体的基因型相同，表现型就一定相同。型就一定相同。( )( )【分析分析】生物的性状是由基因决定的，并受环境影响。基因型生物的性状是由基因决定的，并受环境影响。基因型相同，表现型不一定相同，如同一株水毛茛，裸露在空气中的相同，表现型不一定相同，如同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出两种不同的形态。叶和浸在水中的叶，表现出两种不同的形态。2.2.问题思考：思考：(1)(1)大多数
5、生物大多数生物遗传信息的流信息的流动方向有哪些？方向有哪些？提示：提示：大多数生物的遗传物质是大多数生物的遗传物质是DNADNA，所以有，所以有DNADNA流向流向DNADNA、DNADNA流向流向RNARNA、RNARNA流向蛋白质。流向蛋白质。(2)(2)果果蝇长翅翅对残翅残翅为显性。用一定高温性。用一定高温处理理长翅基因翅基因纯合的合的幼虫，其幼虫，其发育育为成虫后，翅表成虫后，翅表现为残翅，由此你能得出什么残翅，由此你能得出什么结论？提示：提示：环境因素能影响生物的表现型。环境因素能影响生物的表现型。一、中心法一、中心法则的理解与分析的理解与分析1.1.不同生物的中心法不同生物的中心法
6、则的体的体现不同：不同：(1)(1)以以DNADNA为遗传物物质的生物。的生物。主要包括主要包括细胞生物胞生物( (原核生物、真菌、原核生物、真菌、动植物和人植物和人类) )以及大多以及大多数病毒，它数病毒，它们能能发生的生的过程如下：程如下：(2)(2)以以RNARNA为遗传物物质的生物。的生物。不含逆不含逆转录酶酶的的RNARNA病毒，如烟草花叶病毒，它病毒，如烟草花叶病毒，它们能能发生的生的过程如下：程如下：含逆含逆转录酶酶的的RNARNA病毒，如艾滋病病毒，它病毒，如艾滋病病毒，它们能能发生的生的过程程如下：如下：2.2.中心法中心法则体体现了了DNADNA的两大基本功能：的两大基本功
7、能：(1)(1)传递遗传信息：它是通信息：它是通过DNADNA复制完成的，复制完成的，发生于生于亲代代产生生子代的生殖子代的生殖过程或程或细胞增殖胞增殖过程中。程中。(2)(2)表达表达遗传信息：它是通信息：它是通过转录和翻和翻译完成的，完成的，发生在个体生在个体发育育过程中。程中。3.3.中心法中心法则与基因表达的关系：与基因表达的关系：【警示钟警示钟】使用中心法则的两点提醒使用中心法则的两点提醒(1)(1)并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程。并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程。(2)DNA(2)DNA合成过程并不只发生在合成过程并不只发生在DNADNA复制过程中，也可以在逆
8、转复制过程中，也可以在逆转录酶的作用下以录酶的作用下以RNARNA为模板合成。为模板合成。【学而后思学而后思】(1)(1)结合中心法合中心法则，思考，思考DNADNA、RNARNA产生的途径有哪些？生的途径有哪些？提示：提示：DNADNA产生途径有产生途径有DNADNA的复制及逆转录；的复制及逆转录；RNARNA的产生途径有的产生途径有RNARNA的复制及转录。的复制及转录。(2)(2)线粒体和叶粒体和叶绿体中的体中的DNADNA是否遵循中心法是否遵循中心法则？提示：提示：遵循。在线粒体和叶绿体中也有遵循。在线粒体和叶绿体中也有DNADNA的复制及基因的表的复制及基因的表达过程。达过程。【典例
9、典例训练1 1】(2013(2013潍坊高一坊高一检测) )如如图为一一组模模拟实验，假假设实验能正常能正常进行且五支行且五支试管中都有管中都有产物生成，回答下列物生成，回答下列问题。(1)A(1)A、D D试管中的管中的产物是物是，但，但A A试管模管模拟的是的是过程，程，D D试管模管模拟的是的是过程。程。(2)B(2)B、C C试管中的管中的产物是物是，但，但B B试管模管模拟的是的是，C C试管模管模拟的是的是。(3)(3)假如假如B B试管中加入的管中加入的DNADNA含有含有306306个碱基，那么个碱基，那么产物最多含有物最多含有个碱基，有个碱基，有个密个密码子。子。(4)E(4
10、)E过程称程称，在，在细胞中胞中进行的行的场所是所是，图中中的原料的原料为，工具是，工具是，产物是物是。【解题关键解题关键】解答本题的关键有以下两点：解答本题的关键有以下两点：(1)(1)依据各试管加入的物质及原料可推断模拟的过程。依据各试管加入的物质及原料可推断模拟的过程。(2)(2)依据加入依据加入DNADNA中的碱基数可推断各产物中碱基数或密码子数。中的碱基数可推断各产物中碱基数或密码子数。【解析解析】(1)A(1)A试管中加入试管中加入DNADNA为模板，脱氧核苷酸为原料，合为模板，脱氧核苷酸为原料，合成成DNADNA，是模拟的，是模拟的DNADNA复制的过程；复制的过程；D D试管中
11、加入试管中加入RNARNA为模板，脱为模板，脱氧核苷酸为原料，合成氧核苷酸为原料，合成DNADNA，模拟的是逆转录过程。，模拟的是逆转录过程。(2)B(2)B试管中加入试管中加入DNADNA为模板，核糖核苷酸为原料，合成为模板，核糖核苷酸为原料，合成RNARNA，模，模拟转录过程；拟转录过程；C C试管中加入试管中加入RNARNA为模板，核糖核苷酸为原料，合为模板，核糖核苷酸为原料，合成成RNARNA的过程，模拟的是的过程，模拟的是RNARNA的复制。的复制。(3)(3)假如假如B B试管中加入的试管中加入的DNADNA含有含有306306个碱基，产物是个碱基，产物是RNARNA为单链，为单链
12、，含有含有153153个碱基，相连的三个碱基为一个密码子，共有个碱基，相连的三个碱基为一个密码子，共有5151个密个密码子。码子。(4)E(4)E过程称为翻译，在细胞中的核糖体上进行，以氨基酸为原过程称为翻译，在细胞中的核糖体上进行，以氨基酸为原料，以料，以tRNAtRNA为工具，合成多肽为工具，合成多肽( (蛋白质蛋白质) )。答案：答案：(1)DNA(1)DNADNADNA复制逆转录复制逆转录(2)RNA(2)RNA转录转录RNARNA复制复制(3)153(3)1535151(4)(4)翻译核糖体氨基酸转运翻译核糖体氨基酸转运RNARNA多肽多肽( (蛋白质蛋白质) )【互互动探究探究】(
13、1)A(1)A试管与管与B B试管中的管中的酶酶是否相同？是否相同？提示：提示：不相同。不相同。A A试管中的酶包括试管中的酶包括DNADNA解旋酶及解旋酶及DNADNA聚合酶等；聚合酶等；B B试管中的酶为试管中的酶为RNARNA聚合酶等。聚合酶等。(2)D(2)D试管中的管中的酶酶是指什么是指什么酶酶？提示：提示：逆转录酶。逆转录酶。【变式式备选1 1】下列关于中心法下列关于中心法则的叙述中，的叙述中，错误的是的是( () )选项模板模板原料原料产物物过程程A ADNADNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNADNADNA复制复制B BDNADNA核糖核苷酸核糖核苷酸RNARNA转录C CRN
14、ARNA核糖核苷酸核糖核苷酸RNARNARNARNA复制复制D DRNARNA核糖核苷酸核糖核苷酸DNADNA逆逆转录【解析解析】选选D D。逆转录是以。逆转录是以RNARNA为模板，脱氧核苷酸为原料合成为模板，脱氧核苷酸为原料合成DNADNA的过程，该过程仅发生于某些的过程，该过程仅发生于某些RNARNA病毒在宿主细胞内的增殖病毒在宿主细胞内的增殖过程中。过程中。二、基因与性状的关系二、基因与性状的关系1.1.关系关系图解：解：2.2.基因与性状关系及影响因素：基因与性状关系及影响因素：(1)(1)基因与性状的数量关系。基因与性状的数量关系。一个基因能决定一种或多种性状。一个基因能决定一种或
15、多种性状。一个性状可由一个或多个基因控制。一个性状可由一个或多个基因控制。(2)(2)影响因素。影响因素。基因在控制性状的基因在控制性状的过程中程中还要受要受环境的影响，如温度、射境的影响，如温度、射线、营养物养物质等，即生物性状是由基因和等，即生物性状是由基因和环境条件共同作用的境条件共同作用的结果。果。【警示钟警示钟】性状与基因、环境的关系性状与基因、环境的关系(1)(1)生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的“单基因单基因”是指一对等位基因，并不是单个基因。是指一对等位基因，并不是单个基因。(2)(2)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型
16、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，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。【学而后思学而后思】(1)(1)基因的改基因的改变仅仅引起生物体引起生物体单一性状的改一性状的改变吗？提示：提示：不一定。一个基因可能控制多个性状。不一定。一个基因可能控制多个性状。(2)(2)温度、温度、pHpH是否影响生物性状？是否影响生物性状？提示：提示：影响。有些生物的性状是基因通过控制酶的合成来控制影响。有些生物的性状是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程间接控制的，酶活性受温度、代谢过程间接控制的，酶活性受温度、pHpH的影响。的影响。【典例
17、典例训练2 2】如如图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图：从从图中不可得出中不可得出( () )A.A.精氨酸的合成是由多精氨酸的合成是由多对基因共同控制的基因共同控制的B.B.基因可通基因可通过控制控制酶酶的合成来控制代的合成来控制代谢C.C.若基因若基因不表达，不表达，则基因基因和和也不表达也不表达D.D.若若产生生鸟氨酸依氨酸依赖突突变型脉胞霉，型脉胞霉，则可能是基因可能是基因发生改生改变【解题关键解题关键】解答本题关键有以下两点：解答本题关键有以下两点：(1)(1)从题干示意图可获取的信息是精氨酸的合成需要酶从题干示意图可获取的信息是精氨酸的合成需要酶的参
18、与，它们分别受基因的参与，它们分别受基因控制。控制。(2)(2)明确基因是控制性状的基本结构和功能单位。明确基因是控制性状的基本结构和功能单位。【解析解析】选选C C。精氨酸的合成受基因。精氨酸的合成受基因的控制；基因的控制；基因可通过控制酶可通过控制酶的合成来控制精氨酸合成的代的合成来控制精氨酸合成的代谢过程；基因具有一定的独立性，当基因谢过程；基因具有一定的独立性，当基因不能表达时，基因不能表达时，基因仍可表达；产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因仍可表达；产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因发生改变，引起酶发生改变，引起酶不能合成造成的。不能合成造成的。【方法规律方法规律】基因、
19、蛋白质和性状的关系基因、蛋白质和性状的关系【变式式备选2 2】着色性干皮症是一种常染色体着色性干皮症是一种常染色体隐性性遗传病，起病，起因因为DNADNA损伤，患者体内缺乏，患者体内缺乏DNADNA修复修复酶酶，DNADNA损伤后不能修后不能修补从而引起突从而引起突变。这说明一些基因明一些基因( () )A.A.通通过控制控制酶酶的合成，从而直接控制生物性状的合成，从而直接控制生物性状B.B.通通过控制蛋白控制蛋白质分子分子结构，从而直接控制生物性状构，从而直接控制生物性状C.C.通通过控制控制酶酶的合成来控制代的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状程，从而控制生物性状D.D.可以直接控制生物
20、性状，可以直接控制生物性状，发生突生突变后生物性状随之改后生物性状随之改变【解析解析】选选C C。患者体内缺乏。患者体内缺乏DNADNA修复酶，修复酶，DNADNA损伤后不能修补损伤后不能修补从而引起突变，表明一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢从而引起突变，表明一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状的。过程，从而控制生物性状的。1.(1.(基基础理理论辨析辨析题) )下列叙述属于中心法下列叙述属于中心法则的提出及其的提出及其发展的展的是是( () )；能体；能体现基因与性状之基因与性状之间的关系的是的关系的是( () )A.A.遗传信息从信息从DNADNA流向流向DNAD
21、NA，代表，代表DNADNA复制复制B.B.遗传信息从信息从DNADNA流向流向RNARNA进而流向蛋白而流向蛋白质C.C.遗传信息从信息从RNARNA流向流向RNARNA以及从以及从RNARNA流向流向DNADNA是是对中心法中心法则的的补充充D.D.豌豆豌豆圆粒和粒和皱粒是基因控制的粒是基因控制的结果果E.E.人的身高由多个基因决定人的身高由多个基因决定F.F.生物体的性状不完全由基因控制生物体的性状不完全由基因控制【解析解析】选选A A、B B、C C；D D、E E、F F。完善后的中心法则包括。完善后的中心法则包括DNADNA的的复制、转录、翻译、逆转录及复制、转录、翻译、逆转录及R
22、NARNA的复制过程。一般来说一对的复制过程。一般来说一对基因控制一种性状，但也有一种性状受多个基因控制的情况，基因控制一种性状，但也有一种性状受多个基因控制的情况，如身高；生物体的性状是由基因控制，并受环境的影响。如身高；生物体的性状是由基因控制，并受环境的影响。2.2.下下图表示中心法表示中心法则及其及其补充的内容，有关充的内容，有关说法正确的是法正确的是 ( () )A.A.表示表示转录、复制、翻、复制、翻译B.B.人体的所有人体的所有细胞都具有胞都具有过程程C.C.在洋葱根尖分生区在洋葱根尖分生区细胞中只有胞中只有过程程D.D.过程均有碱基互程均有碱基互补配配对现象象【解析解析】选选D
23、 D。过程分别表示复制、转录、翻译；人体过程分别表示复制、转录、翻译；人体的所有细胞都具有的所有细胞都具有过程，而过程，而过程必须发生在分裂的细胞过程必须发生在分裂的细胞中；洋葱根尖分生区细胞既可以完成中；洋葱根尖分生区细胞既可以完成过程，也能完成过程，也能完成过过程，图中程，图中中均有碱基互补配对的现象。中均有碱基互补配对的现象。3.3.用用链霉素或新霉素可使核糖体与霉素或新霉素可使核糖体与单链的的DNADNA结合，合，这一一单链DNADNA就可代替就可代替mRNAmRNA翻翻译成多成多肽，说明明( () )A.A.遗传信息可从信息可从RNARNA流向流向DNADNAB.B.遗传信息可从蛋白
24、信息可从蛋白质流向流向DNADNAC.C.遗传信息可从信息可从DNADNA流向蛋白流向蛋白质D.D.遗传信息可从信息可从RNARNA流向蛋白流向蛋白质【解析解析】选选C C。通过题干可知，在链霉素或新霉素作用下，单。通过题干可知，在链霉素或新霉素作用下，单链的链的DNADNA与核糖体结合，代替与核糖体结合，代替mRNAmRNA翻译成多肽，遗传信息从翻译成多肽，遗传信息从DNADNA流向蛋白质。流向蛋白质。4.4.下列关于基因、蛋白下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，与性状的关系的描述中，错误的是的是( () )A.A.皱粒豌豆种子中，粒豌豆种子中，编码淀粉分支淀粉分支酶酶的基因被打乱，不
25、能合成的基因被打乱，不能合成淀粉分支淀粉分支酶酶，淀粉含量低而蔗糖含量高，淀粉含量低而蔗糖含量高B.B.人人类镰刀型刀型细胞胞贫血症是基因通血症是基因通过控制蛋白控制蛋白质的的结构直接控构直接控制生物体的性状来制生物体的性状来实现的的C.C.基因与性状呈基因与性状呈线性关系，即一种性状由一个基因控制性关系，即一种性状由一个基因控制D.D.囊性囊性纤维病患者中，病患者中，编码一个一个CFTRCFTR蛋白的基因缺失了蛋白的基因缺失了3 3个碱个碱基，基，导致致CFTRCFTR蛋白的蛋白的结构异常构异常【解析解析】选选C C。豌豆种子中，当编码淀粉分支酶的基因被破坏。豌豆种子中，当编码淀粉分支酶的基
26、因被破坏时，导致淀粉的合成受阻，含量降低，而蔗糖的含量相对较高；时，导致淀粉的合成受阻，含量降低，而蔗糖的含量相对较高；人类镰刀型细胞贫血症是由于基因异常导致血红蛋白的异常，人类镰刀型细胞贫血症是由于基因异常导致血红蛋白的异常，所以说明了基因能通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状；所以说明了基因能通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状；基因与性状的关系并不是简单的线性关系，一种性状可由多个基因与性状的关系并不是简单的线性关系，一种性状可由多个基因控制；囊性纤维病患者编码一个基因控制；囊性纤维病患者编码一个CFTRCFTR蛋白的基因缺失了蛋白的基因缺失了3 3个碱基，而导致个碱基，而导致CFT
27、RCFTR蛋白的结构异常而发病。蛋白的结构异常而发病。5.5.生物体内性状的表达一般遵循生物体内性状的表达一般遵循“DNARNADNARNA蛋白蛋白质”的原的原则。下面是几种与此有关的。下面是几种与此有关的说法，不正确的是法，不正确的是( () )A.DNARNAA.DNARNA是在是在细胞核中完成的胞核中完成的B.RNAB.RNA蛋白蛋白质是在是在细胞胞质中完成的中完成的C.C.在同一个体不同的体在同一个体不同的体细胞中胞中DNADNA相同相同D.D.在在细胞的一生中，胞的一生中，DNADNA、RNARNA和蛋白和蛋白质的种的种类和数量是不和数量是不变的的【解析解析】选选D D。DNADNA
28、是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于同一个体不同的体细胞中的基因存在着选择性表达，因此不同同一个体不同的体细胞中的基因存在着选择性表达，因此不同细胞中的细胞中的DNADNA相同，而相同，而RNARNA和蛋白质却不一定相同。和蛋白质却不一定相同。6.6.下列有关生物体内基因、下列有关生物体内基因、酶酶与性状的关系，正确的是与性状的关系，正确的是( () )A.A.绝大多数大多数酶酶是基因是基因转录的的产物物B.B.生物体的性状只与基因有关，与生物体的性状只与基因有关，与环境无关境无关C.C.基因控制性状可通基因控制性状可通过控制控制酶酶的合成来的合成来实现
29、D.D.细胞只要含有某种胞只要含有某种酶酶的基因，就会有相的基因，就会有相应的的酶酶【解析解析】选选C C。绝大多数酶是蛋白质，是基因表达的产物；基。绝大多数酶是蛋白质，是基因表达的产物；基因与环境共同决定生物体的性状；基因控制性状可通过控制酶因与环境共同决定生物体的性状；基因控制性状可通过控制酶的合成来实现，也可通过控制蛋白质结构来实现；基因选择性的合成来实现，也可通过控制蛋白质结构来实现；基因选择性表达，不同的细胞会表达不同的基因。表达，不同的细胞会表达不同的基因。7.7.中心法中心法则揭示了生物揭示了生物遗传信息由信息由DNADNA向蛋白向蛋白质传递与表达的与表达的过程，程，请回答下列回答下列问题：(1)(1)需要需要tRNAtRNA和核糖体同和核糖体同时参与的参与的过程是程是 ( (用用图中的中的字母回答字母回答) )。(2)a(2)a过程程发生在真核生在真核细胞分裂的胞分裂的 期。期。(3)(3)在真核在真核细胞中，胞中，a a和和b b两个两个过程程发生的主要生的主要场所是所是。(4)(4)能特异性能特异性识别信使信使RNARNA上密上密码子的分子是子的分子是 ，后者所，后者所携携带的分子是的分子是 。
