1、生 物必修 人教版新课标导学第四章 基因的表达 第2节 基因对性状的控制返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 知 识 导 图目 标 素 养1分析资料概括出中心法则的内容及应用。(体现科学思维)2结合实例概述生物的性状主要通过蛋白质表现。(符合生命观念)3比较细胞核遗传，了解细胞质遗传及其特点。(体现科学思维)1 基础知识 3 指点迷津 4 问题释疑 5 学霸记忆 6 训练巩固 2 课内探究 7 课时作业 返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 基 础 知 识返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 一、中心法则的提出及其发展1中心法则的提出：(1)提出者：_。(2)内容。DNA复制
2、：遗传信息从_流向_。转录：遗传信息从_流向_。翻译：遗传信息从_流向_。克里克 DNA DNA DNA RNA RNA 蛋白质 返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 2发展：(1)RNA自我复制：遗传信息流向：从_。举例：某种_病毒。(2)RNA逆转录：遗传信息流向：从_。举例：HIV，致癌的_病毒。RNA RNA RNA RNA DNA RNA 返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 间接控制直接控制实质基因控制 _的合成控制细胞_控制 生物体性状基因控制 _结构控制 生物体性状实例_分析控制_的基因异常不能合成_酪氨酸不能转变为_表现出白化症状编 码 CFTR 蛋 白 的 基
3、因 缺 失 了_CFTR 蛋白在第 508 位缺 少 _CFTR蛋 白_异常支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，使肺功能严重受损酶 代谢 蛋白质 人的白化病的形成 囊性纤维病 酪氨酸酶 酪氨酸酶 黑色素 3个碱基 苯丙氨酸 结构与功能 返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 2.基因对性状控制的复杂性：(1)基因与性状的关系并不都是_关系。例如，人的身高可能是由_基因决定的，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。简单的线性 多个 基因 基因产物 环境 返回导航第四章 基因的表达 生物
4、必修人教版 DNA病毒内不含RNA，其遗传信息的传递是否仍遵循中心法则内容？为什么？提示：遵循。因为DNA病毒是把自身的遗传物质注入宿主细胞内，然后利用宿主细胞的原料进行DNA的复制和蛋白质的翻译。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 1根据遗传信息传递的过程可知，真核细胞中发生碱基互补配对的场所只有细胞核。()提示：还有叶绿体、线粒体和核糖体。2基因与性状之间并非简单的一一对应关系。()3遗传信息的表达是通过复制完成的。()提示：应为转录和翻译。判断题 返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 4并非所有生物都能进行中心法则表示的五种生理过程。()5线粒体、叶绿体DNA也可进行复制、
5、转录和翻译，且控制生物的一些性状。()6中心法则表示的是遗传信息的流动过程。()返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 课 内 探 究返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 知识点1 中心法则及其发展1中心法则(1)内容：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。(2)图解：返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 知识贴士DNA(基因)的两个基本功能(1)传递遗传信息。通过DNA的复制，在生物的传宗接代过程中把亲代的遗传信息传递给子代。(2)表达遗传信息。通过转录和翻译过程，在生物的个体发育中使遗传信息以一
6、定方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 2中心法则的发展(1)发展内容：1965年，科学家发现RNA可复制；1970年，科学家发现逆转录酶；1982年，科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋白质引起的疾病。说明：因引起疯牛病的朊病毒只有蛋白质，有人推测其遗传物质为蛋白质，但还有待科学论证。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版(2)发展后的中心法则图解：返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 知识贴士中心法则表示生物界的遗传信息的流动过程，不同的生物适合于其中的一部分，如RNA病毒没有DNA的复制，以DNA为遗传物质
7、的生物则没有RNA的复制。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 3(1)各种生物中心法则的表达式生物种类举例遗传信息的传递过程DNA 病毒T2 噬菌体转录 RNA翻译 蛋白质具有 RNA 复制功能的 RNA 病毒烟草花叶病毒翻译 蛋白质具有逆转录功能的逆转录病毒艾滋病病毒RNA逆转录转录 RNA翻译 蛋白质细胞生物动物、植物、细菌、真菌等转录 RNA翻译 蛋白质返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版(2)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(3)能分裂的细胞内中心法则的表达式转录 RNA翻译 蛋白质返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 中心法则揭示了生
8、物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列说法不正确的是()Aa、b、c、d所表示的四个过程依次分别是DNA复制、转录、翻译、逆转录B需要tRNA和核糖体同时参与的过程是c，需要逆转录酶参与的过程是dCa、b、c过程只发生在真核细胞中，d、e过程只发生在原核细胞和一些病毒中D在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所相同，但需要的关键酶种类不同典例 1C 返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 解析 图解中a、b、c、d、e分别表示DNA的复制、转录、翻译、逆转录、RNA的复制。c过程进行的场所是核糖体，在合成蛋白质时需要tRNA运载氨基酸，d过程需要逆转录酶；a、b、c在细胞生物中
9、均能发生，d、e只发生在RNA病毒的寄主细胞中。在真核细胞中，a和b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，前者需要DNA聚合酶，后者需要RNA聚合酶。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 变式训练1 下图在造血干细胞和唾液腺细胞内能发生的过程是()A前者有，后者有 B两者都有C两者都有D两者都有解析 造血干细胞具有分裂能力，能进行细胞分裂，而在细胞分裂间期会发生DNA的复制，即过程；细胞进行各项生命活动所需要的酶是通过基因表达过程产生的，因此，也会发生转录和翻译过程。唾液腺细胞是已分化细胞，不发生细胞分裂，有基因的表达，因此只能发生。A 返回导航第四章 基因的表达 生物必
10、修人教版 知识点2 基因、蛋白质与性状的关系1DNA、基因、蛋白质、性状之间的关系点拨：性状是指生物的形态或生理特性，是遗传和环境相互作用的结果，主要由蛋白质体现，生物的遗传性状受基因控制。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 2基因控制生物性状的两种方式(1)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。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版(2)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。镰刀型细胞贫血症正常基因 异常基因 正常(谷氨酸)血红蛋白结构 异常(缬氨酸)红细胞呈圆饼状 红细胞呈弯曲的镰刀状返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 囊性纤维病CFTR 基
11、因缺失 3 个碱基CFTR 蛋白结构异常导致功能异常支气管内黏液增多，管腔受阻黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染说明：上述各实例涉及的都是单个基因对生物体性状的控制，而生物的性状与基因并不都是一对一的线性的关系。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 3基因与性状的关系(1)基因与性状的关系并不是简单的线性关系。这主要体现在：有些性状是由多个基因共同控制的。如人的身高可能由多个基因决定。性状的表现还受环境因素的影响。如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、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。
12、返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 4细胞质基因(1)概念：细胞质中的线粒体和叶绿体内也含有少量的DNA，而且这些DNA都能够进行半保留式自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，这些基因称为细胞质基因。(2)作用：控制细胞质的遗传。(3)特点：细胞质遗传不符合孟德尔遗传规律，后代不出现一定的分离比，而是只表现母本的性状。由细胞质控制的性状只能通过母亲遗传给后代，称为母系遗传。(4)举例：线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。线粒体、叶绿体的DNA控制线粒体和叶绿体内部分蛋白质的合成，大部分蛋白质是由细胞核DNA控制合成的。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版
13、 (2019辽宁大连高三期中)人类白化病和苯丙酮尿症是由代谢异常引起的疾病，下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由此图不能得出的结论是()典例 2B 返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状 基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状 一个基因只能控制一种性状 一个性状可以由多个基因控制AB C D解析 从图中可以看出，生物的性状是基因通过控制酶的合成来控制的；某一个性状的表达可能需要多种酶的共同参与，由多个基因控制。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 变式训练2 下列关于基因、环境与蛋白质和性状关系的描述，正确的是()A基因与性状呈
14、线性关系，即一种性状由一个基因控制B生物有些性状可以由多个基因决定，但一个基因不会与多个性状有关C生物的性状表现是生物的基因型和环境条件共同作用的结果D只要基因型不同，即使环境条件相同，表现型也不会相同解析 基因与性状的关系很复杂，一种性状可能由一个基因控制，也可能由多个基因控制；在生物体内，有的基因与多个性状有关；生物的性状表现既受基因的控制，也受环境条件的影响；显性纯合子与杂合子(如基因型为DD与Dd的个体)在相同的环境条件下，表现型相同。C 返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 指 点 迷 津返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 中心法则的遗传信息传递过程1遗传信息传递过程解
15、读项目模板场所产物适用对象DNA复制(DNADNA)DNA两条链真核生物在细胞核、线粒体、叶绿体中；原核生物主要在拟核处DNA所有细胞生物及DNA病毒转录(DNARNA)DNA一条链RNA返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 项目模板场所产物适用对象翻译(RNA蛋白质)mRNA核糖体(病毒翻译场所为宿主细胞的核糖体)蛋白质(肽链)几乎所有生物(病毒在宿主细胞中翻译)RNA复制(RNARNA)RNA宿主细胞RNA某些RNA病毒逆转录(RNADNA)RNA宿主细胞DNA逆转录病毒返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 2中心法则与基因表达的关系(1)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，
16、发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。(2)转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育过程中。易错：同一个体不同的体细胞核DNA相同，RNA和蛋白质一般不完全相同。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 如图所示，甲、乙、丙三图代表着生物的三种遗传信息传递方式，据此分析错误的是()典例 3B 返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 A需要 tRNA 和核糖体同时参与的过程有 2、4、9B上述三种方式的遗传信息流动可总结为：复制转录 RNA翻译 蛋白质C原核生物遗传信息的传递方式可用甲表示D可与模板链上的碱基 A 发生 AT 配对的过程是 3、6,7返回导航第四章 基因的表达
17、 生物必修人教版 解析 甲中 1、2 分别是转录和翻译过程，3 是 DNA 的复制；乙中 4 和 5分别是翻译和 RNA 复制过程；丙中 6 为逆转录产生 DNA 的过程，7 为 DNA 复制过程，8 和 9 分别是转录和翻译过程。结合选项分析，2、4、9 都是翻译过程，需要 tRNA 转运氨基酸，场所是核糖体，A 项正确；图中包括 DNA 复制、RNA复制、转录、翻译以及逆转录过程，B 项错误；原核生物以 DNA 为遗传物质，可进行 DNA 复制、转录和翻译过程，C 项正确；3 和 7 为 DNA 复制过程，以模板链上的碱基 A 发生的是 AT 配对，6 为逆转录过程，以模板链上的碱基 A
18、发生的也是 AT 配对，D 项正确。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 问 题 释 疑返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版(一)问题探讨1水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些。2这两种形态的叶，其细胞的基因组成应是一样的。3提示：为什么叶片细胞的基因组成相同，而叶片却表现出明显不同的形态？(二)资料分析1没有：实验证据指出了原有的中心法则所没有包含的遗传信息的可能传递途径，是对原有中心法则的补充而非否定。2遗传信息从RNA流向DNA、从RNA流向RNA的结论是确信无疑的，而从蛋白质流向蛋白质的途径是有可能存在的。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版(三)旁栏思考题提示：此题旨
19、在引导学生认识基因与生物的性状并非简单的一一对应关系。(四)批判性思维提示：此题旨在引导学生客观全面地评价基因决定论的观点，认识到性状的形成往往是内因(基因)与外因(环境因素等)相互作用的结果。(五)技能训练1提示：翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、pH等条件的影响。2基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 学 霸 记 忆返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 基因对性状的控制有两条途径：一是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；二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 训 练 巩 固返回导航第四章 基因的表达 生物必修人教版 课 时 作 业
