2019学年人教版生物必修二同步导学精品课件：第四章 基因的表达 第2节

克里克
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2．发展： (1)RNA自我复制： RNA RNA ①遗传信息流向：从__________→__________。 RNA ②举例：某种__________病毒。 (2)RNA逆转录： RNA DNA ①遗传信息流向：从__________ →__________。 RNA ②举例：HIV，致癌的__________病毒。
模板
场所 核糖体(病毒翻
产物
适用对象
翻译(RNA→蛋白质)
mRNA 译场所为宿主
蛋白质 几乎所有生物(病毒 (肽链) 在宿主细胞中翻译)
细胞的核糖体) RNA复制(RNA→RNA)
逆转录(RNA→DNA)
RNA
RNA
宿主细胞
宿主细胞
RNA
DNA
某些RNA病毒
逆转录病毒
• 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，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。
• ②囊性纤维病
• CFTR基因缺失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线性的一对一的关系。
• 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： • ①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。 • ②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。
• 〔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 ( ) C • A．基因与性状呈线性关系，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
•
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 ( ) B
A．需要 tRNA 和核糖体同时参与的过程有 2、4、9 B．上述三种方式的遗传信息流动可总结为：复制 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 A—T 配对的过程是 3、6,7 ――→RNA――→蛋白
• 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，然后利用宿主细胞的原料进行DNA的复制和蛋 白质的翻译。
判断题
• 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。 √ • 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、转录和翻译，且
转录 翻译
• [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，模板 链上的碱基A发生的是A—T配对，6为逆转录过程，模板链 上的碱基A发生的也是A—T配对，D项正确。
新 知 解 读
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：
• 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。
黑色素 → 能转变为_________
表现出白化症状
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
• 2.基因对性状控制的复杂性： 简单的线性 • (1)基因与性状的关系并不都是_____________关系。例如 多个 ，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。 环境 基因 基因产物 • (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。
新课标导学
生 物
必修② ·人教版
第四章
基因的表达
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。 方向。(难点) 3．识记基因控制性状的两种方法。(重点)
课程标准 1.说明中心法则的发展历程， 2．举例说明基因、性状与蛋 白质的关系；
2．通过中心法则图解理解遗传信息的流动 明确中心法则的内容；
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(2016·山东威海高三模拟)右图为人体内基因对性 状的控制过程，叙述错误的是 ( ) D
• A．图中①②过程的场所分别是细胞核、核糖体 • B．镰刀型细胞贫血症致病的直接原因是血红蛋白分子结 构的改变 • C．人体衰老引起白发的主要原因是图中的酪氨酸酶活性 下降 • D．该图反映了基因对性状的控制是通过控制蛋白质的结 构直接控制生物体的性状 • [解析] 该图反映了基因控制性状的方式有两种，一是通 过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如镰刀型细 胞贫血症是由于控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列 发生了改变而使构成血红蛋白的谷氨酸改变。二是通过控
• C．a、b、c过程只发生在真核细胞中，d、c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 • [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，两个过程都需要 解旋酶。
• 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。
控制
囊性纤维病 ________________
间接控制
直接控制
3个碱基 酪氨酸酶 的基因 编码 CFTR 蛋白的基因缺失了__________ 控制__________
异常→不能合成
苯丙氨酸 →CFTR 蛋白在第 508 位缺少__________
分析 __________ 酪氨酸酶 →酪氨酸不 →CFTR 蛋白_____________ 结构与功能 异常→支气
4．举例说明基因、蛋白质与性状的关系。 3．知道细胞质遗传及其特点
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自 主 学 习
新 知 解 读
指 点 迷 津
核 心 素 养
问 题 释 疑 知 识 构 建 训 练 巩 固 课 时 作 业
自 主 学 习
• 一、中心法则的提出及其发展 • 1．中心法则的提出：
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2．中心法则的发展 (1)发展内容： ①1965年，科学家发现RNA可复制； ②1970年，科学家发现逆转录酶； ③1982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。 • (2)发展后的中心法则图解：
核 心 素 养
分析类实验的解题关键——基因表达产物的判断技巧
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为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图 所示的模拟实验。
• (1)从病毒中分离得到物质A。已知A是单链的生物大分子 ，其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试 逆转录 管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序 列是—CTTGTACAA—，则试管甲中模拟的是__________过 程。 转录 mRNA • (2)将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物 Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是 __________，试管乙中模拟的是__________过程。
指 点 迷 津
• 中心法则的遗传信息传递过程 • 1．遗传信息传递过程解读
项目 DNA复制 (DNA→DNA) 转录(DNA→RNA) 模板 DNA 场所 产物 DNA 适用对象
真核生物在细胞核、
原核生物主要在拟核
两条链 线粒体、叶绿体中； DNA 一条链 处
所有细胞生物 及DNA病毒
RNA
项目
• 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为遗传物质的生物则没有RNA的复制。
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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，下列说法不正确的是 ( ) C
• A．a、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d
• 二、基因、蛋白质与性状的关系 • 1．基因控制性状的两种途径：
间接控制
控制 控制
直接控制
控制
实质 实例
酶 的合成――→细 基因――→________ 蛋白质 结 基因――→_____ 代谢 ――→生物体性状 胞_______ 人的白化病的形成 ______________________
控制
构――→生物体性状
知识点2 基因、蛋白质与性状的关系
• 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
• 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。
(2)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 ①镰刀型细胞贫血症 正常基因 ↓ 正常(谷氨酸) 血红蛋白结构 ↓ 红细胞呈圆饼状 异常基因 ↓ 异常(缬氨酸) ↓ 红细胞呈弯曲的镰刀状
(1)提出者：__________。 (2)内容。 DNA DNA ①DNA复制：遗传信息从 __________ DNA RNA 流向__________。 RNA 蛋白质 ②转录：遗传信息从 __________ 流向__________。 ③翻译：遗传信息从__________流向__________。
• 〔变式训练1〕 右图在造血干细胞和唾液腺细胞内能发生 A 的过程是( ) • A．前者有①②③，后者有②③ • B．两者都有① • C．两者都有①②③ • D．两者都有②③ • [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①；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②转录和③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②