4.2基因对性状的控制
2020高中生物人教版必修二学案：4-2 基因对性状的控制 Word版含答案免费下载
第2节基因对性状的控制[学习目标] 1.了解中心法则的提出及其发展过程。
2.通过中心法则图解理解遗传信息的流动方向。
(难点)3.识记基因控制性状的两种方式。
(重点)4.举例说明基因、蛋白质与性状的关系。
知识点1中心法则的提出及其发展请仔细阅读教材第68～69页，完成下面的问题。
1．中心法则的提出(1)提出者：克里克。
(2)内容①DNA复制：遗传信息从DNA流向DNA。
②转录：遗传信息从DNA流向RNA。
③翻译：遗传信息从RNA流向蛋白质。
2．中心法则的发展3.完善后的中心法则，用图解表示为知识点2基因、蛋白质与性状的关系请仔细阅读教材第69～70页，完成下面的问题。
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：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
②举例(2)基因对生物性状的直接控制①实质：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
②举例：囊性纤维病。
编码CFTR蛋白(跨膜蛋白)的基因缺失了3个碱基→CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸→CFTR蛋白结构异常→支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，使人患囊性纤维病。
2．基因与性状的关系(1)基因与性状的数量关系错误!(2)基因与性状的对应关系(3)影响基因控制性状的因素生物性状是由基因和环境条件共同作用的结果，其关系如图所示3．细胞质基因细胞质基因指的是细胞核以外的细胞质中的基因。
叶绿体和线粒体中的DNA都能够进行半自主性的自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。
如线粒体疾病就是由线粒体DNA缺陷引起的，这种遗传病只能通过母亲遗传给后代。
要点一剖析中心法则1.中心法则内容及其发展图解2．不同生物的中心法则的体现不同(1)以DNA为遗传物质的生物主要包括细胞生物(原核生物、真菌、动植物和人类)以及大多数病毒，它们能发生的过程如下：(2)以RNA为遗传物质的生物①不含逆转录酶的RNA病毒，如烟草花叶病毒，它们能发生的过程如下：②含逆转录酶的RNA病毒，如艾滋病病毒，它们能发生的过程如下：3．中心法则的判断方法中心法则体现了DNA复制、转录、RNA复制、逆转录、翻译过程，下面从模板、原料、产物三个方面来分析。
4.2《基因对性状的控制》课件-2020-2021学年人教版(2019)生物必修2
分化前后细胞中DNA （基因）不变
分化形成的细胞中mRNA和蛋白质 不完全相同
二、基因的选择性表达与细胞分化
基因选择性表达的结果
（1）细胞形态改变：如肌细胞的梭形，哺乳动物成熟红细胞 的圆饼状，神经细胞的突起状等 （2）细胞结构改变：主要是细胞器种类和数量有较大差异 （3）细胞功能改变：执行特定的功能，如运动、反射、免疫等 （4）特殊分子的合成：如合成唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血 红蛋白、肌动蛋白等
资料二：小鼠毛色的遗传
小鼠的毛色受一对等位基因控制：
Avy是显性基因，表现为黄色体毛；
a为隐性基因，表现为黑色体毛。
不同颜色的小鼠
纯种黄色×纯种黑色→F1：基因型为Avya，却表现出不同的
毛色；介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。
讨论：小鼠性状改变的原因是什么
因为AVY基因的前端有一段影响AVY基因表达的特殊 的碱基序列被甲基化修饰，AVY基因表达受到抑制。
2.(1)第一,基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系,存 在多对基因控制一对性状和一对基因控制多对性状的情形; 第二,核基因在染色体上呈线性排列,因此这些基因有可能位于同 源染色体上,导致这些基因控制的性状不遵循自由组合定律; 第三,某些植物无性生殖,性状传递也不遵循孟德尔遗传规律; 第四,个别性状可能是细胞质基因控制或与母本提供的细胞质成 分有关。
（3）组蛋白甲基化、乙酰化等； 真核生物细胞核中的DNA与一些蛋白质结合在一起，带负电荷 的DNA缠绕在带正电荷的蛋白质（如组蛋白）上，使细胞的DNA 卷成紧密的结构。乙酰化修饰就是用乙酰基把组蛋白的正电荷 屏蔽掉。组蛋白的正电荷一旦减少，与其DNA的结合就会减弱， 这部分DNA就会松开，激活相关基因的转录。
4.2基因表达与性状的关系 课件(共20页ppt)
翻译水平的调控
4.miRNA是miRNA前体经过加工之后的一类非编码的具有调控功能的小RNA分 子(18～25个核苷酸)，它含有一段能够自我配对形成“茎环”结构的序列(如图 所示)。某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成，如图是某真核细
胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图。下列叙述错误的是( D )
如图所示。下列相关推测不合理的是( D )
A.染色质中的组蛋白乙酰化与去乙 酰化不属于可逆反应 B.HDAC复合物使组蛋白去乙酰化 伴随着对基因转录的抑制 C.激活因子、抑制因子可能改变了 组蛋白的空间结构 D.活性染色质更便于DNA聚合酶与 DNA的结合
转录水平的调控
2.大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、 lacA三个结构基因(编码参与乳糖代谢 的酶，其中酶a能够水解乳糖)，以及 操纵基因、启动子和调节基因，调节 基因表达的阻遏蛋白可调控结构基因 表达。培养基中无乳糖存在时，阻遏 蛋白和操纵基因结合，导致RNA聚合 酶不能与启动子结合；乳糖存在时， 乳糖与阻遏蛋白结合，改变其构象。
转录后水平的调控
3.如图是人体细胞内细胞核基因的表达过程示意图，前体mRNA在细胞核内剪切、
拼接后参与翻译过程。下列叙述正确的是( C )
A.基因的转录需要解旋酶和DNA聚合酶的催化 B.一个基因控制合成不同的多肽链与转录时的模板链不同有关 C.翻译过程需要成熟的mRNA、tRNA、氨基酸、能量和核糖体等 D.若该基因为呼吸酶基因，则图示过程可发生在任何成熟的细胞中
问题一：基因控制生物性状的方式有几种，举教材中实例说明 问题二：细胞中表达的基因分为哪两类？细胞分化的本质是什么？分化
后不同功能的细胞中核DNA、RNA、蛋白质是（相同or不同or不完全相 同）？
生物人教版必修2作业与测评：4 2 基因对性状的控制基础必刷题 Word版含解析
第2节基因对性状的控制基础必刷题对应学生用书P391．揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是()A．基因的遗传规律B．碱基互补配对原则C．中心法则D．假说演绎法[答案] C[解析]基因的遗传规律揭示的是遗传物质的传递规律，没有揭示遗传信息的传递规律，A错误；碱基互补配对原则揭示DNA分子中碱基之间的配对关系，B 错误；中心法则揭示了生物体内遗传信息传递一般规律，C正确；假说演绎法是一种科学研究中常用的方法，D错误。
2．下列有关遗传信息流动方向的叙述，不正确的是()A．遗传信息能从DNA流向RNAB．遗传信息能从RNA流向蛋白质C．拟核中的遗传信息可从DNA流向DNAD．噬菌体的遗传信息可从RNA流向DNA[答案] D[解析]遗传信息能通过转录过程从DNA流向RNA，A正确；遗传信息能通过翻译过程从RNA流向蛋白质，B正确；拟核中的遗传信息蕴藏在DNA分子的碱基排列顺序中，可通过DNA复制过程从DNA流向DNA，C正确；噬菌体的遗传信息蕴藏在DNA分子的碱基排列顺序中，不能从RNA流向DNA，D错误。
3．下列有关遗传信息传递过程的叙述中，正确的是()A．DNA的复制和转录都以DNA的一条链为模板B．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则C．DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸D．线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则，但不会发生碱基互补配对现象[答案] C[解析]DNA的复制是以DNA的两条链为模板，A错误；DNA病毒没有RNA，但遗传信息的传递遵循中心法则，B错误；DNA复制的原料是脱氧核苷酸，转录是以核糖核苷酸为原料，翻译的原料是氨基酸，C正确；线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则，同样会发生碱基互补配对现象，D错误。
4．中心法则揭示了生物遗传信息传递与表达的过程。
人体皮肤生发层细胞能不断分裂，其中主要在细胞核中进行的过程是()A．①和④B．①和②C．②和④D．④和⑤[答案] B[解析]人体皮肤生发层细胞能不断分裂，发生的过程有①DNA自我复制、②转录和⑤翻译，其中①、②两过程主要在细胞核内进行，⑤发生于核糖体上。
高中生物必修2课件：4-2 基因对性状的控制
(6)已知D基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多 肽中含 “—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基
酸序列。(脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG； 谷氨酸的是：GAA、GAG；赖氨酸的是：AAA、AAG；甘 氨酸的是：GGU、GGC、GGA、GGG。)
(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。
课前预习导学
自 主 预 习
一、中心法则的提出和发展 1．中心法则的提出 (1)提出者：________。 (2)内容 ①DNA复制：遗传信息从DNA流向________。 ②DNA转录：遗传信息从DNA流向________。 ③RNA翻译：遗传信息从RNA流向____________。
1．生物遗传信息流动表示为：
2．逆转录和RNA复制只发生在某些病毒中。
3．基因控制生物性状的两条途径： (1)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。 (2)通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 4．一个基因可能影响多种性状，一种性状也可能由多 个基因控制。 5．线粒体DNA和叶绿体DNA也能进行复制、转录和翻 译，并控制生物的性状。
A．解旋酶解旋 C．模板链
[答案]
[解析]
A
DNA的复制和转录过程中都有解旋酶的参与。
知识点2
基因、蛋白质与性状的关系
要 点 归 纳
1.DNA、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。
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。
4-2 基因对性状的控制
第2节基因对性状的控制基础巩固一、选择题1．“中心法则”中所没有的遗传信息传递途径是()A．DNA→DNA B．DNA→RNAC．RNA→蛋白质D．蛋白质→RNA[答案] D[解析]遗传信息不能由蛋白质到RNA。
2．在遗传信息的传递过程中，一般不可能发生的是()A．DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则B．核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译过程C．DNA复制、转录都是以DNA一条链为模板，翻译则是以mRNA为模板D．DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核酸核苷酸、氨基酸[答案] C[解析]DNA复制时是以DNA的两条链为模板合成子代DNA 的，转录是仅以DNA的一条链为模板。
3．下列关于基因、蛋白质、性状三者关系的叙述不正确的是()A．基因能够通过控制蛋白质合成直接控制性状表现B．基因能够通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状C．人的白化病症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常引起的D．人镰刀型细胞贫血症是由于控制血红蛋白合成的酶的基因错误表达引起的[答案] D4．下列关于囊性纤维病的叙述不正确的是()A．囊性纤维病是基因通过控制蛋白质合成直接控制的B．囊性纤维病的根本原因是编码CFTR蛋白的基因有3个碱基缺失C．囊性纤维病CFTR蛋白比正常人的CFTR蛋白缺少一个氨基酸D．囊性纤维病人的CFTR蛋白中一个正常的组氨酸被缬氨酸取代[答案] D二、非选择题5．根据下列图解回答：(1)此图解全过程叫________。
(2)图中①的生理过程叫________；进行的场所是细胞的_____ 内；进行的时间是细胞分裂的________期。
(3)图中②的生理过程叫________；进行的场所是细胞的______ 内。
(4)图中③的生理过程叫________；该过程需要在________的作用下才能进行。
(5)图中④的生理过程叫________；该过程的发现，说明RNA也可做为生物的________。
人教版生物必修二4.2 基因对性状的控制
2.基因与性状间的对应关系 (1)生物的绝大多数性状受单个基因 控制。 (2)生物的有些性状是由 多个基因 决定的，如人的身高。 (3)生物的性状还受环境条件 的影响，是生物的基因 和环境 共 同作用的结果。 3.细胞质基因(真核细胞) (1)分布：线粒体 和 叶绿体中。 (2)遗传方式：通过母亲 遗传给后代(母系遗传)。
知识小结
1.基因对性状控制的两种途径
2.DNA—蛋白质—性状的关系
DNA的多样性
根本原因
决定
蛋白质的多样性 直接原因
导致
生物界的多样性 表现形式
当堂检测
1.下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是 ( D )
A.线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则 B.DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的 C.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序 D.DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则
问题探讨
同一株水毛茛，裸露在空气
中的叶和浸在水中的叶，表现 出两种不同的状态。 讨论： 1.这两种叶型有什么区别？ 2、这两种形态的叶，其细胞的 基因组成一样吗？ 3、你还能提出什么问题吗？
自主梳理
阅读教材68-70页，完成导学提纲基础感知部分
一 、中心法则的提出及其发展 1.中心法则的提出
(1)提出者：克里克 。 (2)基本内容：
复 制
转录 DNA（基因）
mRNA
翻译
蛋白质
1.遗传信息可以从DNA流向DNA，即完成DNA的自我复制过程； 2.遗传信息也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即完成遗
(人教版)高中生物必修二：4.2《基因对性状的控制》ppt课件
体正常细胞内遗传信息是如何流动的？用图示表示。
提示： 1.不是。是发生在病毒寄生的宿主细胞内。 2．不能，其过程为：
生物 必修2
第4章 基因的表达
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1．中心法则的图解
图解表示出遗传信息的传递有5个过程。
生物 必修2
第4章 基因的表达
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2．不同生物的遗传信息传递过程 (1)正常生物细胞：
(2)被病毒侵染的细胞： ①被DNA病毒侵染的细胞：
生物 必修2
第4章 基因的表达
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②被RNA病毒侵染的细胞：
生物 必修2
第4章 基因的表达
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1．掌握中心法则的内容。
2．会书写不同生物遗传信息传递的途径。
3．识记基因控制性状的两种方式。
生物 必修2
第4章 基因的表达
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中心法则的提出及其发展
1．中心法则的提出 (1)提出者：克里克。
(2)内容：
DNA 流向_______ DNA ，即DNA的______ 复制 ； 遗传信息可以从_______ RNA 蛋白质 ，即遗传 也可以从DNA流向__________ ，进而流向__________
生物 必修2
第4章 基因的表达
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(2)直接控制：
蛋白质的结构 直接控制生物体 ①实质：基因通过控制 _______________
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四、基因型和表现型的关系
25℃，长翅果蝇 35～37℃，残翅果蝇
性状只由基因决定吗？还与其他因素有关系吗？ 性状(表现型) = 基因型 + 环境条件
五、细胞质基因
细胞质基因：存在于_______、________上的 线粒体 叶绿体、 基因。
特点： • 能进行半自主自我复制； • 母系遗传：只能通过母亲传递给后代 • 不遵循孟德尔规律 生物的遗传是细胞核遗传与细胞质遗传共同作用的 结果.
性状 基因通过
保水，圆粒
方式来控制代谢过程，控制生物的性状？
白化病是一种常见的皮肤 及其附属器官黑色素缺乏引起 的疾病。这类病人通常是全身 皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素， 表现出怕光等行为。
实例2：白化病病因分析
基因 控制酪氨酸酶的基因异常 蛋白质 (酶) 酪氨酸酶不能正常合成 酪氨酸不能转化为黑色素 性状 表现为白化病
酪氨酸 酪氨酸酶 黑色素 表现正常
结论1：基因通过控制酶的合成来控制代谢 由这两个实例大家可以总结基因通过什么方式控制性状？ 过程，进而控制生物的性状。
实例3：镰刀型细胞贫血症
基因 血红蛋白基因中一个碱基对变化 蛋白质 结构 血红蛋白的结构发生变化 红细胞呈镰刀状 性状 红细胞易破裂，患溶血性贫血
①肌肉：结构蛋白
②酶:催化作用 ③血红蛋白:运输功能 ④胰岛素:调节功能 ⑤抗体:免疫功能
性状：生物的形态结构、生理特征、行为特征等。
图 7 脸颊有无酒窝
1、有酒窝 2、无酒窝
图2 1、有卷舌
卷
舌
2、无卷舌
图8 双手手指嵌合
1、右手拇指在上 2、左手拇指在上
图4 拇指竖起时弯曲情形 1、挺直 2、拇指向指背面弯曲
问题探讨
同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶， 表现出了两种不同的形态。
▲ 讨论： 1.这两种叶形有什么区别？ 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 一样吗？ 一样 3.你能提出什么问题吗？
为什么细胞的基因组成相同，而性状却表 现出明显不同？
动动手
请你根据转录、翻译、DNA复制的
资料分析：写出遗传信息传递的方向
• 1、1965年，科学家在RNA肿瘤病毒里发 现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对 DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进 行复制。
说明： RNA和DNA一样, 能进行自我复制。
RNA
RNA复制酶
RNA
• 2、1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发 现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。
说明：遗传物质能反过来从RNA流向DNA。 RNA
逆转录酶
DNA
3、科学家发现疯牛病是由一种
结构异常的蛋白质在脑细胞内大 量增值引起。这种异常的蛋白 质，可能促使相似的蛋白质发生 同样的折叠错误，从而产生大量 异常蛋白质。
说明： 遗传信息也有可能从蛋白质流向蛋白质。
蛋白质 蛋白质
蛋白质是生命活动的主要承担者
转录 逆转录
RNA
翻译
蛋白质
根据上述图，你能找出遗传信息传递的几条途径？
1、DNA 2、DNA 3、RNA 4、RNA 5、RNA DNA （DNA自我复制） RNA （转录） 蛋白质（翻译） RNA （RNA自我复制） DNA （逆转录）
同步P49第1、3、5题
二、基因、蛋白质与性状的关系
1
基因和蛋白质之间有什么关系？ 基因控制蛋白质的合成
蛋白质和性状之间有什么关系？ 蛋白质是性状的主要体现者
2
3
基因和性状之间有什么关系？ 基因控制生物的性状，通过控制蛋白 质的合成实现的。
实例1：豌豆圆皱的秘密
基因
豌豆DNA 豌豆DNA
控制酶的合成 蛋白质 （酶）
指导合成淀粉 分支酶 淀粉多
插 入 外 来
不能合成淀粉 DNA 分支酶 淀粉少，蔗糖多 失水，皱粒
内容，画出一张能表示出遗传信息传递
过程的流程图。
一、中心法则的提出及其发展
克里克： 中心法则
复制
DNA
转录Biblioteka RNA翻译蛋白质克里克的猜想是否存在什么不足之处？
中心法则的发展
DNA
转录
逆转录
RNA
翻译
蛋白质
资料1:
RNA
RNA复制酶 逆转录酶
RNA
DNA
蛋白质
资料2: RNA 资料3: 蛋白质
DNA
正常红细胞
镰刀型细胞
这个实例中基因如何控制性状？ 基因通过直接控制蛋白质结构来控制性状
实例4：囊性纤维病
基因 蛋白质 结构 CFTR基因缺失了3个碱基 CFTR蛋白结构异常，导致功能异常 患者支气管内黏液增多 性状 黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
结论2：基因通过控制蛋白质的结构直接控制 从实例3、4可看出基因是如何控制生物的性状？ 生物体的性状。
本节课小结
一、中心法则的提出及其发展
复 制
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
逆转录 RNA复制
二、基因、蛋白质和性状的关系
(1)间接控制： 基因 (2)直接控制: 基因 酶或激素 结构蛋白 细胞代谢 细胞结构 性状 性状
三、基因型和表现型的关系 四、生物性状是由多个基因控制 五、细胞质基因（特点：母系遗传）
基因、蛋白质与性状的关系小结
蛋白质 基因 结构蛋白 酶或激素
直接控制 细胞结构 生物性状 细胞代谢 间接控制
基因与性状之间是一对一的关系吗？
同步P50第4、7、8题
三、生物体性状的多基因因素
人的身高可能是由多个基因 决定的。后天营养和锻炼也很重 要。
基因与基因、基因与基因产 性状的多基因决定: 物、基因与环境之间存在着复杂 一个性状由多个基因共同决定. 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 基因的多效性： 调控着生物体的性状。