2020版高中生物 第四章 基因的表达 2 基因对性状的控制课件 新人教版必修2

第2节基因对性状的控制课前自主预习案一、中心法则的提出及其发展1．中心法则的提出及内容(1)提出者：。(2)中心法则的内容(3)克里克2．中心法则的发展发展内容信息流动举例RNA自我复制遗传信息从流向RNA病毒RNA逆转录合成DNA遗传信息从流向HIV病毒、致癌的RNA病毒RNARNARNADNA3.完善后的中心法则图解。二、基因、蛋白质与性状的关系1．基因控制生物性状的两条途径(1)基因对生物性状的间接控制①实质：基因通过控制来控制，进而控制生物体的性状。酶的合成代谢过程②举例：(2)基因对生物性状的直接控制①实质：基因通过控制直接控制生物体性状。蛋白质的结构②举例：2.基因与性状的关系基因与性状的关系并不都是简单的关系。生物的性状是与共同作用的结果。3．细胞质基因(1)分布：和中。(2)功能：①进行复制。②通过和控制某些蛋白质的合成。(3)遗传方式：人的细胞质基因只能通过遗传给后代。线性基因型环境线粒体叶绿体半自主性自我转录翻译母亲一、基因对性状的控制实例(连线)二、判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则。()提示：×DNA病毒中没有RNA，但其遗传信息的传递仍遵循中心法则，包括DNA的复制、转录和翻译三个过程。2．正常情况下，真核生物细胞内可发生中心法则的每个过程。()提示：×正常情况下，真核细胞内只发生DNA的复制、转录和翻译过程，RNA复制和逆转录的过程发生在某些被病毒侵染后的细胞内。3．RNA病毒都能进行逆转录。()提示：×不是所有RNA病毒都能进行逆转录，只有含逆转录酶的RNA病毒才能进行逆转录，如HIV。4．基因与性状的关系是一对一的线性关系。()提示：×生物体的一种性状有时受多个基因的影响，有些基因可以影响多种性状。5．生物性状是由基因型和环境共同控制的。()提示：√6．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。()提示：√课堂互动探究案课程标准概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现素养达成1．通过对资料进行分析归纳，概括中心法则的提出及发展过程。(科学思维)2．通过对中心法则的理解记忆，认同遗传信息流动的观念。(生命观念)3．结合实例，阐述基因控制性状的两种方式，掌握住基因、蛋白质与性状之间的关系。(科学思维)4．通过与细胞核遗传比较，了解细胞质遗传及特点。(科学思维)5．通过模拟中心法则各过程，提高对实验的分析能力。(科学探究)在矮牵牛蓝和白的复色品种中，蓝色部分和白色部分的多少，受温度影响很大。如果在30℃～35℃高温下，开花繁茂时，花瓣完全呈蓝色或紫色，可是在15℃时，同样开花很繁茂时，花瓣呈白色。而在上述两种温度之间，呈现蓝和白的复色花的蓝色和白色的比例随温度的变化而变化。请思考下列问题：(1)牵牛花多变的颜色受哪些因素的影响？(2)生物的性状表现只受基因控制吗？探究点一中心法则及其发展【师问导学】1．阅读教材P68～69，探究下列不同生物的遗传信息是如何传递的。(用中心法则表示)(1)以DNA为遗传物质的生物中遗传信息是如何传递的？请写出遗传信息传递过程的图解。提示：。(2)在以RNA为遗传物质的生物中遗传信息是如何传递的？请写出遗传信息传递过程的图解。①含有RNA复制酶的生物：②含有逆转录酶的生物：提示：――→翻译蛋白质。提示：RNA――→逆转录――→转录RNA――→翻译蛋白质。2．病毒的遗传信息传递过程能发生在病毒自身体内吗？提示：不能。只能发生在宿主细胞内。3．据图回答下列问题：中心法则的内容及其发展图解(1)结合中心法则，思考DNA、RNA产生的途径有哪些？提示：DNA产生途径有DNA的复制及逆转录；RNA的产生途径有RNA的复制及转录。(2)线粒体和叶绿体中的DNA是否遵循中心法则？(3)图中的过程都是遗传信息流动的过程，为什么每个过程能准确地将遗传信息传递？提示：遵循，在线粒体和叶绿体中也有DNA的复制及基因的表达过程。提示：原因有二：一是每个过程都有精确的模板；二是严格遵守碱基互补配对原则。4．下列四个试管中分别模拟的是中心法则中的某个过程。(1)四个试管分别模拟中心法则中的哪个过程？提示：a：DNA的复制；b：转录；c：RNA的复制；d：逆转录。(2)四个试管模拟的过程分别需要什么酶？提示：a：解旋酶和DNA聚合酶；b：RNA聚合酶；c：RNA复制酶；d：逆转录酶。5．甲、乙、丙三种类型的病毒，它们的遗传信息的遗传方式分别如下图所示。请据图思考下列问题：(1)HIV、噬菌体、流感病毒分别对应图中的哪个类型？提示：HIV：丙；噬菌体：甲；流感病毒：乙。(2)说出甲、乙、丙中的数字分别表示什么过程。提示：甲：1——转录，2——翻译，3——DNA的复制；乙：4——RNA的复制，5——翻译，6——RNA的复制；丙：7——逆转录，8——转录，9——翻译，10——DNA的复制。(3)不管哪种病毒，其增殖过程都要合成自身的蛋白质外壳和核酸，该过程需要的原料都来自哪里？提示：由宿主细胞提供。【智涂笔记】特别提醒：(1)逆转录需要逆转录酶。(2)逆转录和RNA复制只有在某些病毒复制时才能进行。(3)哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。(4)并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程。(5)DNA复制、转录、翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。(6)DNA复制主要发生在细胞分裂过程中，而转录和翻译则可以发生在任何时候。(7)在病毒体内不会发生RNA的复制和逆转录过程，该过程是在被病毒寄生的宿主细胞内进行的。【师说核心】1．中心法则的内容及应用(1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则(3)HIV等逆转录病毒的中心法则(4)高度分化的细胞内中心法则的表达式DNA――→转录RNA――→翻译蛋白质(5)能分裂的细胞内中心法则的表达式2．中心法则体现了DNA的两大基本功能(1)传递遗传信息：通过DNA复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。(2)表达遗传信息：通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。3．对中心法则各过程的分析过程模板原料碱基互补配对方式产物实例DNA的复制DNA→DNADNA的两条链A、T、C、G四种脱氧核苷酸A→TT→AC→GG→CDNA以DNA作遗传物质的生物DNA的转录DNA→RNADNA的一条链A、U、G、C四种核糖核苷酸A→UT→AC→GG→CRNA几乎所有生物翻译RNA→多肽信使RNA20种氨基酸A→UU→AC→GG→C多肽除病毒外的细胞生物RNA的复制RNA→RNARNAA、U、G、C四种核糖核苷酸A→UU→AC→GG→CRNA以RNA作遗传物质的生物RNA的逆转录RNA→DNARNAA、T、C、G四种脱氧核苷酸A→TU→AC→GG→CDNA某物致癌的RNA病毒等【检测反馈】1．揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是()A．基因的遗传定律B．碱基互补配对原则C．中心法则D．自然选择学说解析：中心法则揭示了生物体内遗传信息传递的一般规律，在遗传信息传递过程中严格遵循碱基互补配对原则，基因的遗传定律则揭示了基因的传递规律。答案：C2．遗传信息从RNA→RNA途径是对中心法则的补充，下列能够发生该传递途径的生物是()A．烟草B．烟草花叶病毒C．噬菌体D．大肠杆菌解析：由RNA→RNA说明发生了RNA的复制，该过程只发生在RNA病毒中。烟草、噬菌体以及大肠杆菌都是以DNA为遗传物质的生物，其遗传信息是通过DNA→RNA→蛋白质途径传递的。答案：B3．如图所示过程中，正常情况下在动植物细胞中发生的是()A．①④⑤B．②③⑥C．②③⑤D．①③⑤解析：①②③④⑤分别代表转录、逆转录、RNA复制、翻译、DNA复制。②和③只在某些RNA病毒侵染宿主细胞后进行，⑥目前还没发现。答案：A4．某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么物质Y抑制该病毒增殖的机制是()A．抑制该病毒RNA的转录过程B．抑制该病毒蛋白质的翻译过程C．抑制该RNA病毒的反(逆)转录过程D．抑制该病毒RNA的自我复制过程解析：RNA病毒逆转录生成DNA，需要的原料是4种脱氧核苷酸，物质Y与脱氧核苷酸结构相似，会混入逆转录生成的DNA中，致使逆转录生成的DNA不能整合到真核宿主的基因组中，影响病毒RNA及蛋白质的合成，从而抑制该病毒增殖，故只有C项正确。答案：C5．人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc)，该蛋白无致病性。PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc，实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是()A．朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中B．朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同C．蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化D．PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程解析：据题中信息可知朊粒是PrP基因所编码的蛋白质空间结构变化后形成的，因此还属于蛋白质，不可能整合到宿主细胞的基因组中，A错误；细菌增殖方式为二分裂，与朊粒不相同，B错误；由题中信息可知，PrP基因编码的蛋白质与朊粒的功能因空间结构的不同而不同，C正确；PrPc转变为PrPsc只是蛋白质空间结构发生了改变，D错误。答案：C6．下图表示生物界的中心法则，有关叙述正确的是()A．健康的人体内可以发生图中所有过程B．烟草花叶病毒侵入宿主细胞后发生①→②→③→④的过程C．⑤过程需要逆转录酶的参与D．该图揭示了遗传信息传递的一般规律解析：分析图形可知，健康的人体内可以发生图中①DNA复制、②转录和③翻译过程，A项错误；烟草花叶病毒是RNA病毒，侵入宿主细胞后发生⑤RNA复制和⑥翻译过程，B项错误；④过程需要逆转录酶的参与，C项错误。答案：D探究点二基因、蛋白质与性状的关系【师问导学】1．分析教材P69～70豌豆粒形与囊性纤维病遗传实例，并结合下列图解探讨并归纳下列问题。(1)图1中豌豆呈圆粒或皱粒与哪种基因和酶有关？为什么相关基因异常则为皱粒？提示：与豌豆的淀粉分支酶基因及其表达的产物——淀粉分支酶有关。如果淀粉分支酶基因异常，则不能合成出淀粉分支酶，也就不能合成淀粉，导致淀粉少而蔗糖多，蔗糖的吸水能力差，水分少而表现为皱粒。(2)囊性纤维病的直接病因是什么？根本病因又是什么？提示：直接病因是CFTR蛋白结构异常，根本病因是CFTR基因缺失3个碱基。(3)基因与蛋白质有什么关系？(4)回顾必修1中蛋白质的知识，思考蛋白质与生命活动有什么关系？提示：基因能够通过转录、翻译控制蛋白质的合成。提示：蛋白质是生命活动的体现者和承担者。(5)图1和图2分别表示基因控制性状的哪种途径？(6)总结基因、蛋白质与性状之间的关系。提示：图1所示的是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，属于间接控制；图2所示的是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。提示：基因控制酶的合成或蛋白质结构控制生物性状。【智涂笔记】归纳概括：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，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。基因、蛋白质、环境和性状之间的关系【师说核心】1．基因控制性状的方式直接途径间接途径方式基因通过控制“蛋白质的结构”直接控制生物性状基因通过控制“酶”的合成来控制代谢过程进而控制生物性状图解2.基因、蛋白质与性状之间的关系基因与性状的关系并非简单的线性关系，可以是多个基因决定一个性状，也可以是一个基因与多个性状有关。3．细胞质基因与细胞核基因的比较项目细胞质基因细胞核基因存在部位叶绿体、线粒体细胞核是否与蛋白质结合否，DNA分子裸露与蛋白质结合为染色体结构双链DNA双链DNA功能复制、转录和翻译复制、转录和翻译基因数量少多遗传方式母系遗传遵循孟德尔