高中生物第四章遗传的分子基础第三节基因控制蛋白质的合成第3课时教学案苏教版

第3课时基因对性状的控制及

人类基因组计划

[学习导航] 1.结合教材P82，归纳中心法则的内容，并了解基因对性状的控制方式。2.阅读教材P83，了解人类基因组计划的有关内容。

[重难点击] 1.中心法则的内容。2.基因控制生物性状的方式。

生物体的这些性状都是由蛋白质体现的，前面我们已经学习了基因指导蛋白质的合成，那么基因和性状之间又存在怎样的关系呢？这一节我们一起来学习基因对性状的控制，首先我们看一下克里克提出的中心法则。

解决学生疑难点_______________________________________________________________

一、中心法则的提出及其发展

1.克里克提出的中心法则

过程名称遗传信息流向

①DNA复制DNA→DNA

②转录DNA→RNA

③翻译RNA→蛋白质

2.中心法则的发展

随着科学的进步，科学家们发现了遗传信息传递的其他途径：

材料一1965年，科学家在某种RNA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。

材料二1970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。材料三1982年，科学家发现一种结构异常的蛋白质可在脑细胞内大量“增殖”引起疾病。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，可能促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白质的形成。

(1)材料1说明遗传信息还可以从RNA流向RNA。

(2)材料2说明遗传信息还可以从RNA流向DNA。

(3)材料3说明遗传信息还可能从蛋白质流向蛋白质。

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。观察下图分析：

1.①②③④⑤所表示的过程依次是什么？

答案DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA的复制。

2.在真核生物细胞中，过程①发生的场所和过程②的原料分别是什么？

答案过程①发生的场所有细胞核、线粒体、叶绿体；过程②的原料是4种核糖核苷酸。3.正常的细胞中能发生哪些过程？

答案①②③。

4.需要tRNA和核糖体同时参与的过程是③；需要逆转录酶参与的过程是④。

知识整合在中心法则中，DNA的复制、转录和翻译存在于细胞生物中，RNA的复制、逆转录只在某些以RNA 为遗传物质的病毒增殖过程中出现。

1.下图为中心法则部分遗传信息的流动方向示意图，下列有关说法正确的是( )

A.过程1、2一般发生在RNA病毒体内

B.过程1、3、5一般发生于肿瘤病毒的体内

C.过程2、3、4发生于具细胞结构的生物体内

D.过程1～5不可能同时发生于同一个细胞内

答案 C

解析1为逆转录过程，只能在病毒侵入宿主细胞后发生，该生理过程不会发生于病毒体内，A、B项错误；肿瘤病毒侵入宿主细胞后，在宿主细胞内增殖，需进行逆转录、合成病毒RNA、指导合成其蛋白质外壳等生理过程，因此1～5能同时发生于宿主细胞内，D项错误。

2.结合图表分析，下列有关说法正确的是( )

抗菌药物抗菌机理

青霉素抑制细菌细胞壁的合成

环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶(可促进DNA螺旋化)

红霉素能与核糖体结合

利福平抑制RNA聚合酶的活性

A.①～⑤可发生在人体健康细胞中

B.青霉素和利福平能抑制DNA的复制

C.结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中

D.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③

答案 D

解析①为DNA复制，②为转录，③为翻译，④为RNA复制，⑤为逆转录。青霉素的作用对象是细胞壁，与DNA复制无关。环丙沙星可促进DNA螺旋化，不利于DNA复制和转录。红霉素能与核糖体结合，抑制翻译过程。利福平抑制RNA聚合酶的活性，进而抑制转录和RNA复制。④和⑤只有RNA病毒才能进行。

3.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是限制酶

D.若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸

答案 D

解析若X是DNA，Y是RNA，则Z是RNA聚合酶，A错误；若X是DNA，Y是mRNA，则Z是核糖核苷酸，B错误；若X是RNA，Y是DNA，则Z是逆转录酶，C错误；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，D正确。

方法链接“三看法”判断中心法则各过程

“一看”模板“二看”原料“三看”产物生理过程

DNA

脱氧核苷酸DNA DNA复制

核糖核苷酸RNA 转录

RNA

脱氧核苷酸DNA 逆转录

核糖核苷酸RNA RNA复制

氨基酸

蛋白质

(或多肽)

翻译

二、基因对性状的控制

1.性状：生物体的性状包括生物体所表现出来的形态特征和生理生化特性。

2.基因的主要功能是通过转录和翻译过程，把遗传信息转变为由特定的氨基酸按一定的顺序构成的多肽和蛋白质，从而决定生物体的性状。

3.基因控制性状的途径

(1)直接途径

基因――→

控制

蛋白质结构――→

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。

4.基因与性状间的对应关系

(1)生物体的绝大多数性状受单个基因控制。

(2)生物体的有些性状是由多个基因决定的，如玉米叶绿素的形成。

(3)有时单个基因也会影响同一生物体的多种性状，如决定豌豆开紫花的基因也决定种皮的灰