高中生物第4章基因的表达第2节基因对性状的控制学案新人教版

第2节基因对性状的控制

学习目标导引核心素养对接关键术语

1.通过中心法则图解理解遗传信息的流动方向；

2.识记基因控制性状的两种方式；

3.举例说明基因、蛋白质与性状的关系。1.生命观念——通过对中心法则的理解记

忆，认同遗传信息流动的观念；

2.科学思维——通过理解识记基因控制性

状的方式，掌握住基因、蛋白质与性状之

间的关系；

3.科学探究——通过模拟中心法则各过

程，提高对实验的分析能力。

中心法则

基因控制性状

选择性表达|预知概念|

一、中心法则的提出及其发展

1.提出者克里克。

2.内容

（1）DNA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。

3.发展

发展内容信息流动举例

RNA自我复制遗传信息从RNA流向RNA 烟草花叶病毒

RNA逆转录遗传信息从RNA流向DNA HIV

4.完善后的中心法则，用图解表示为

二、基因、蛋白质与性状的关系

1.基因控制性状的两种途径

（1）直接途径：基因――→控制 蛋白质的结构――→控制 生物体的性状。

（2）间接途径：基因――→控制

酶的合成――→控制细胞代谢――→控制生物体的性状。 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条件共同作用的结果。

|过程评价|

1．DNA 病毒中没有RNA ，其遗传信息的传递不遵循中心法则（ ）

2．在人体细胞核中，可以进行DNA 的复制、DNA 的转录和翻译（ ）

3．RNA 病毒都能进行逆转录（ ）

4．生物体的基因型相同，表现型就一定相同（ ）

5．生物的性状只受基因控制（ ）

答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.×

|联想·质疑|

★中心法则图解

中心法则适用条件

①DNA 复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。

②RNA 复制和逆转录只发生在被RNA 病毒寄生的细胞中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。

★镰刀型细胞贫血症的成因：碱基对的替换引起的基因突变，从而导致血红蛋白中氨基酸种

类的改变；体现了基因对性状的直接控制。

★豌豆圆粒和皱粒的形成原因：编码淀粉分支酶的基因突变，导致淀粉分支酶不能合成；体现了基因对性状的间接控制。

基因的改变仅仅引起生物体单一性状的改变吗？

提示：不一定，基因之间有着复杂的相互作用，改变一个基因很有可能引起其他的基因表达也随之改变。

科学探究1 中心法则的解读

1．据图回答下列问题：

中心法则内容及其发展图解

（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？

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。

（3）图中的过程都是遗传信息流动的过程，每个过程为什么能准确地将遗传信息传递？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。

2．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聚合酶（RNA复制酶）；d：逆转录酶。

3．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。

【探究应用】

在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是（）

A．若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶

B．若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷酸

C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是RNA聚合酶

D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸

解析若X是DNA，Y是RNA，则Z是RNA聚合酶；若X是DNA，Y是mRNA，则Z是核糖核苷酸；若X是RNA，Y是DNA，则Z是逆转录酶；若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，即蛋白质，则Z是氨基酸。

答案 D

【一题多变】

（1）体外模拟中心法则的某一个过程，需要哪些必要条件？

提示：模板、原料、酶、ATP及适宜的温度和pH。

（2）根据模板、原料和酶等条件就可以确定中心法则中的某一过程，三个条件中只知道一个条件能确定某一过程吗？如果不能，至少需要知道几个条件？

提示：只知道一个条件不能确定，例如只知道模板是DNA，可能是DNA的复制也可能是转录。三个条件中至少知道两个条件才能确定中心法则中的某个过程，例如知道了模板是DNA和DNA聚合酶，就可以确定是DNA的复制。

中心法则与生物种类的关系

（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：

科学探究2 基因、蛋白质与性状的关系

1．如图1是豌豆的圆粒和皱粒产生的机理，图2是囊性纤维病的病因图解。请据图思考下列问题：