第四章《基因对性状的控制》课件人教版必修

第2节基因对性状的控制课程标准说明基因和遗传信息的关系。课标解读1．解释中心法则。2．举例说明基因与性状的关系。1．提出者克里克2．基本内容(图解)中心法则的提出及其发展3．发展[思维激活1](1)请写出发展后的中心法则图解？提示(2)人体正常神经细胞内遗传信息的流动如何？内容RNA自我复制RNA逆转录信息传递方式________________________实例SARS病毒HIV病毒提示DNA――→转录RNA――→翻译蛋白质RNA→RNARNA→DNA(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递1．中心法则的理解与分析特别提醒(1)并非所有的生物均能发生中心法则的五大生理过程。(2)DNA复制只发生在细胞分裂中，而转绿和翻译则可以发生在几乎任何时期。(1)对遗传信息的传递功能：通过DNA复制完成的，发生在亲代产生生殖细胞或细胞增殖的过程中。(2)对遗传信息的表达功能：通过转录和翻译完成，发生在个体发育过程中。2．中心法则体现DNA的功能A．①②B．③④⑥C．⑤⑥D．②④解析正常情况下，在动植物细胞中逆转录(③)、RNA的自我复制(④)不能发生。以蛋白质为模板合成RNA，目前还未发现。答案B【巩固1】下图所示的过程，正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是()。1．基因控制性状的途径基因、蛋白质与性状的关系(1)间接控制原理：通过控制_________来控制代谢过程，进而控制性状实例：白化病是由于控制_________的基因异常引起的酶的合成酪氨酸酶蛋白质的结构(2)直接控制原理：通过控制_____________直接控制性状实例：囊性纤维病是由于编码一个跨膜蛋白的基因缺失3个碱基引起的(1)基因与性状的关系并不都是___________关系。如人的身高可能是由_________决定的，同时，后天的营养和体育锻炼等对身高也有重要作用。(2)基因与_____、基因与基因产物、基因与_____之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。(1)分布：_______和_______中。(2)遗传方式：通过_____遗传给后代(母系遗传)。2．基因对性状控制的复杂性3．细胞质基因(真核细胞)简单的线性多个基因基因环境线粒体叶绿体母亲提示不相同。白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常导致细胞不能合成酪氨酸酶而缺乏黑色素；而老年人头发变白是由于细胞衰老时酪氨酸酶活性下降而缺乏黑色素。(2)质基因的遗传遵循孟德尔定律吗？提示不遵循。[思维激活2](1)白化病与老人头发变白的原因相同吗？(1)一般而言，一个基因只决定一种性状。(2)生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。(3)有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆淀粉分支酶的基因既影响豌豆粒形，又影响其甜度。(1)直接控制途径：基因――→控制蛋白质结构――→控制生物性状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。(2)间接控制途径：基因――→控制酶的合成――→控制细胞代谢――→控制生物性状，如白化病、豌豆的粒形。2．基因与性状的对应关系1．基因对性状控制的方式A．一对相对性状可由多对基因控制B．基因可通过控制酶的合成进而控制生物的性状C．隐性基因控制的性状不一定得到表现D．基因型相同，表现型就相同解析表现型是基因型与环境共同作用的结果。答案D【巩固2】下列关于基因与性状关系的叙述，错误的是()。【例1】结合图表分析，下列有关说法正确的是()。示例一中心法则及其发展抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶(可促进DNA螺旋化)红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性A．环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③B．青霉素和利福平能抑制DNA的复制C．结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中D．①～⑤可发生在人体健康细胞中思维导图：深度剖析首先判定出图中各个过程的名称，①为DNA复制，②为转录，③为翻译，④为RNA复制，⑤为逆转录，然后根据表格中抗菌药物的抗菌机理来分析各选项。青霉素的作用对象是细胞壁，与DNA复制无关；环丙沙星可促进DNA螺旋化，不利于DNA复制和转录；红霉素能与核糖体结合，抑制翻译过程；利福平抑制RNA聚合酶的活性，进而抑制转录和RNA复制；④和⑤只有RNA病毒才能进行。答案A误区警示(1)逆转录和RNA复制是RNA病毒特有的，且发生于其宿主细胞内。(2)DNA复制和转录均需DNA解螺旋。从图中不可得出(多选)()。A．精氨酸的合成是由多对基因共同控制的B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达D．脉胞霉体内精氨酸的合成是在核糖体上进行的示例二基因对性状的控制【例2】下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图：思维导图：深度剖析现对各选项逐一分析如下：选项具体分析A精氨酸的合成受基因①②③④共同控制B基因①②③④是通过控制酶①②③④的合成来控制精氨酸合成的代谢过程的C基因具有一定的独立性，当基因②不表达时，基因③和④仍可表达答案CD归纳提升基因、蛋白质、环境和性状之间的关系D精氨酸是合成蛋白质的原料，以其原料可以在核糖体上合成蛋白质，但不是在核糖体上合成精氨酸基因控制性状，但性状亦受环境影响，表现型是基因型与环境共同作用的结果。基因与性状的关系可通过设置对照实验加以探究。———基因与性状关系的实验探究———技法必备一种主要利用地下茎进行繁殖的多年生野菊，分别生长在海拔高度不同的山坡上。同一发育阶段，在同一海拔高度上生长的野菊株高无明显差异，但不同海拔高度上生长的野菊株高随海拔高度的升高而显著变矮。怎样检验环境和遗传因素对野菊株高的影响呢？(1)实验步骤①春天将处于海拔高度500m、1000m处的同一发育阶段野菊幼茎数段，同时移栽于海拔高度10m处。②第二年秋天，测量并计算野菊的平均高度，记录数据，进行比较。能力展示(2)实验分析有人认为上述实验不够严谨，缺乏对照，说服力不强，你的意见呢？如果你认为有对照组，请写出来；如果你认为没有对照组，请设计对照组。______________________。(3)实验结果及结论①移栽至海拔高度10m处的野菊株高与原海拔高度(500m、1000m)处的原地野菊株高度无明显差异，说明______________________；②移栽至海拔高度10m处的野菊株高与海拔高度10m处的原地野菊株高度无明显差异，与原海拔高度(500m、1000m)处的野菊株高有明显差异，说明___________________________________________________________________。③移栽至海拔高度10m处的野菊株高比海拔高度10m处的原地野菊矮，比原海拔高度(500m、1000m)处的原地野菊高，说明______________________________________。(4)为了使实验结果更直观，便于结论的推导，请根据题意设计合理的表格以记录该实验的数据。答案(2)有对照组：原地生长的野菊平均株高或无对照组：设计对照组，在相同时间内选择海拔高度10m(或500m、1000m)处发育阶段相同的幼茎数段，分别移栽在海拔高度10m、500m、1000m处(3)①野菊株高只受遗传因素的影响或者说主要受遗传因素的影响②野菊株高只受环境因素的影响或者说主要受环境因素的影响③野菊株高既受遗传因素的影响又受环境因素的影响(4)10m500m1000m原地移栽地①细胞核②中心体③叶绿体④线粒体⑤高尔基体⑥内质网⑦核糖体A．①②③④B．③④⑤⑥⑦C．③④⑥⑦D．①③④⑦解析碱基互补配对原则体现在DNA的复制、转录、翻译等过程中，细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体中都能发生碱基配对行为。答案D1.下列结构中能发生碱基互补配对行为的一组是()。模板AGCUAGCTAGCUAGC产物UCGATCGATCGAUCG选项ABCD2．某种病毒在逆转录酶的作用下，能形成DNA，在逆转录过程中，碱基互补配对正确的是()。解析逆转录是以RNA为模板，形成DNA。答案CA．若X是mRNA，Y是多肽，则管内必须加入氨基酸B．若X是DNA一条链，Y含有U，则管内必须加入逆转录酶C．若X是tRNA，Y是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸D．若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内必须加入DNA酶3.右图表示有关遗传信息传递的模拟实验。相关叙述合理的是()。解析B项为转录；C项为翻译，应加氨基酸；D项为逆转录，应加逆转录酶。答案AA．是通过控制酶的合成，从而直接控制生物性状B．是通过控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状C．是通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状D．可以直接控制生物性状，发生突变后生物的性状随之改变4．着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因()。解析由题意知，正常的人也会发生DNA的损伤，但是随即会在DNA修复酶的作用下将损伤的DNA修复(这是一种代谢反应)。患者由于基因异常，不能合成DNA修复酶，从而使修复反应不能进行，进而影响了生物的性状。答案CA．很多情况下一个基因决定一个性状B．有的情况下多个基因决定一个性状C．有的情况下一个基因决定多个性状D．生物体的性状不会受到环境影响解析生物体的性状有些是受单基因控制的，有些是由多个基因来决定的(如人的身高)，也有一个基因控制多个性状的。基因是控制生物性状的内因，生物的性状主要由基因控制，但也受外界环境条件的影响。生物的性状是基因与环境条件共同作用的结果。答案D5．下列关于基因与性状的关系的说法中，错误的是()。(1)a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是________、______、________和________。(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是________(用图中的字母回答)。(3)a过程发生在真核细胞分裂的________期。6．中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。(4)在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是________。(5)能特异性识别信使RNA上密码子的分子是________，后者所携带的分子是________。(6)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表述)：①_____________________________________________；②______________________________________________。解析遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制(a过程)；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录(b过程)和翻译(c过程)。遗传信息还可以从RNA流向RNA(e过程)及在逆转录酶的作用下从RNA流向DNA(d过程)。在翻译过程中需要tRNA和核糖体同时参与。DNA复制过程发生在真核细胞分裂的间期。真核细胞中，转录和翻译的主要场所是细胞核。tRNA能特异性识别信使RNA分子并转运氨基酸。RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径：RNA自我复制形成RNA，RNA翻译成蛋白质；RNA在逆转录酶的作用下形成DNA，DNA通过转录和翻译形成蛋白质，从而表现出特定的生物性状。答案(1)DNA复制转录翻译逆转录(2)e(3)间(S)(4)细胞核(5)tRNA(转运RNA)氨基酸(6)课堂小结