课件23张PPT。第2节 基因对性状的控制课标领航
1．解释中心法则。
2．举例说明基因与性状的关系。
【重点】 中心法则的内容；基因、蛋白质与性状的关系。
【难点】 基因、蛋白质与性状的关系。 核心要点突破知能过关演练第2节基础自主梳理基础自主梳理一、中心法则的提出及其发展
1．提出者：克里克。
2．内容
(1)遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制。
(2)遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的___________。
(3)遗传信息不能从蛋白质传递到_______，也不能从蛋白质流向____________。转录和翻译蛋白质RNA或DNA3．图解4．发展
(1)RNA的自我复制
①举例：致癌的RNA病毒。
②传信息：______→_____。
(2)RNA的逆转录
①遗传信息：______→_____。
②举例：HIV病毒、致癌的RNA病毒。RNARNARNADNA思考感悟?
1．艾滋病是人类第一大杀手，至今没有办法消灭它。你知道它的遗传物质是什么吗？它的遗传信息传递过程是什么？
【提示】 HIV的遗传物质是2条RNA。它的遗传信息传递过程是：RNA通过逆转录合成DNA，DNA再通过转录形成信使RNA，然后通过翻译过程合成蛋白质。二、基因、蛋白质与性状的关系
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．基因还能通过控制_____________直接控制生物体的性状。
3．基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，有些性状可能是由多个基因决定的，而且性状也与环境有关。蛋白质的结构思考感悟
2．黑种人皮肤为什么那么黑，白种人皮肤为什么那么白？黑种人中也有白化病人，你知道是什么原因吗？
【提示】 人的肤色是由黑色素细胞产生的黑色素形成的，黑色素细胞产生黑色素需要酪氨酸酶，酪氨酸酶活性高，合成的黑色素多，皮肤黑。酪氨酸酶活性低，合成的黑色素少，皮肤白。酪氨酸酶是蛋白质，是由黑色素基因控制合成的，若该基因改变，酪氨酸酶不能合成，黑色素也不能合成，就成了白化病人。三、细胞质基因
1．分布：_______和_______中。
2．功能
(1)进行半自主自我_____。
(2)通过_____和_____控制某些蛋白质的合成。
3．遗传方式
由_____遗传给后代，表现为母系遗传，不遵循孟德尔遗传规律。线粒体叶绿体复制转录翻译母本核心要点突破1．图解
图解表示出遗传信息的传递有5个过程。(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递①
②2．中心法则体现了DNA的两大基本功能
(1)对遗传信息的传递功能，它是通过DNA复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
(2)对遗传信息的表达功能，它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。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
C．a、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
【尝试解答】 ____C____【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，其中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，a、b、c在细胞生物中均能发生，d、e只发生在RNA病毒中。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，而后者需要RNA聚合酶，两者都需要解旋酶。【互动探究】
(1)上述图解中哪两个过程所需原料相同？
(2)高度分化的活细胞内可发生上述哪些过程？
【提示】 (1)a与d相同，b与e相同。
(2)b、c。 如图所示：红色面包霉(一种真菌)通过一系列酶将原料合成它所需要的氨基酸。请据图分析，以下叙述正确的是( )
基因a 基因b 基因c
↓ ↓ ↓
酶a 酶b 酶c
↓ ↓ ↓
原料―→鸟氨酸―→瓜氨酸―→精氨酸A．若基因a被破坏，则向培养基中加入鸟氨酸，面包霉仍能存活
B．若基因b被破坏，则向培养基中加入鸟氨酸，面包霉仍能存活
C．若基因b不存在，则瓜氨酸仍可以由鸟氨酸合成
D．基因c不能控制酶c的合成
【尝试解答】 ____A____【解析】 基因可通过控制酶的合成来控制代谢，从而控制生物性状。从图示可知，基因a、b、c分别控制酶a、b、c的合成，进而控制三个连续的化学反应。基因a被破坏，由原料→鸟氨酸的途径被切断，若不加入鸟氨酸，则后面的氨基酸无法合成，则面包霉不能存活；同理若基因b被破坏或不存在，鸟氨酸不能转化为瓜氨酸，则向培养基中加入瓜氨酸，面包霉才可存活；基因的作用就是指导蛋白质的合成，由图示知D项错。跟踪训练 人类镰刀型细胞贫血症是由于编码血红蛋白的基因异常引起的，这说明了( )
A．基因通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物的性状
B．基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
C．基因与环境相互作用共同调控生物的性状
D．基因和性状间不是简单的线性关系答案：B课件23张PPT。时间场所模板原料条件产物模板去向特点碱基配对遗传信息传递意义复制转录翻译个体生长发育的整个过程细胞质的核糖体DNA的一条链 mRNA4种脱氧核苷酸20种氨基酸多肽链细胞分裂（有丝分裂和减数第一次分裂）的间期主要在细胞核主要在细胞核DNA的两条链4种核糖核苷酸酶（DNA解旋酶、DNA聚合酶等）、ATP酶（ DNA解旋酶、RNA聚合酶等）、ATP酶、ATP、tRNA2 个双链DNA一个单链RNA（3种）分别进入2个子代DNA分子恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸半保留，边解旋边复制边解旋边转录一个 mRNA 上结合多个核糖体，顺次合成 多条肽链A-T、T-A、C-G、G-CA-U、U-A、C-G、G-CA-U、T-A、C-G、G-C使遗传信息从
亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状DNA分子的复制、转录、翻译的比较基因指导________的合成基因控制生物体的______蛋白质性状蛋白质是生物性状的体现者，生命活动的主要______承担者基因控制生物体的性状通过控制蛋白质的合成来实现第2节 基因对性状的控制请据图画出一张流程图，简要的表示出其中遗传信息的流动方向。复制1957年克里克的预测：一、中心法则的提出及其发展 概括了生物遗传信息的主要传递方向。资料分析：并写出遗传信息的传递方向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。RNA RNA RNA复制酶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。RNA DNA 逆转录酶3、1982年，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的。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。蛋白质－－ 蛋白质 1、你认为上述实验证据是否推翻了传统的中心法则，为什么？
2、根据上述资料，你认为传统的中心法则是否需要修改，如果需要，应如何修改？思考讨论 中心法则及其发展RNADNA 蛋白质转录翻译复制逆转录复制 中心法则是对遗传信息的传递过程的概括。
根据上述图，你能找出遗传信息传递的几条途径？RNADNA 蛋白质转录翻译复制逆转录复制（复制）（转录、翻译）（复制）（逆转录）例一：豌豆的圆粒与皱粒二、基因、蛋白质与性状的关系DNA中插入了一段外来DNA序列 促使淀粉分支酶 淀粉含量升高 白化病缺乏黑色素，表现白化 病 结论1： 基因通过控制 的合成来控制 ，进而控制生物体的性状。酶代谢过程CFTR基因缺失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黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染例二：囊性纤维病镰刀型细胞贫血症 基因通过控制 直接控制生物体的性状结论2：蛋白质的结构 控制酶的合成来控制代谢 → 生物性状
基因
控制蛋白质结构直接控制 → 生物性状基因、蛋白质与性状的关系 上述涉及的性状都是由单个基因控制的，生物体的很多性状都是由多个基因共同决定的，如人的身高等。总结 性状只是由基因决定的吗？还与其他因素有关系吗？ 基因对性状的控制受环境因素的影响。＋ 基因型
（内因） 环 境（外因）表现型基因是决定性状的主要因素。DNA的分布（所以说，染色体是DNA的主要载体）例：紫茉莉叶色的遗传 由于受精过程中，受精卵的细胞质主要是接受自母亲的卵细胞，所以细胞质遗传不符合孟德尔的遗传规律，后代只表现出母本的性状 线粒体DNA的缺陷与数十种人类的
遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌
肉有关，如：线粒体脑肌病、线粒体
肌病、肥厚性心肌病课件68张PPT。2019/1/221基因对性状的控制2019/1/222 请据图画出一张流程图，简要的表示出其中遗传信息的流动方向。2019/1/223 请据图画出一张流程图，简要的表示出其中遗传信息的流动方向。RNADNA蛋白质转录翻译2019/1/224 请据图画出一张流程图，简要的表示出其中遗传信息的流动方向。RNADNA蛋白质转录翻译一、中心法则的提出及其发展2019/1/225一、中心法则的提出及其发展2019/1/226一、中心法则的提出及其发展2019/1/227二、基因、蛋白质与性状的关系基因指导________的合成。基因控制生物体的______。2019/1/228二、基因、蛋白质与性状的关系基因指导________的合成。基因控制生物体的______。蛋白质2019/1/229二、基因、蛋白质与性状的关系基因指导________的合成。基因控制生物体的______。蛋白质性状2019/1/2210二、基因、蛋白质与性状的关系基因指导________的合成。基因控制生物体的______。蛋白质性状Q：蛋白质与生命性状特征有何关系?2019/1/2211二、基因、蛋白质与性状的关系基因指导________的合成。基因控制生物体的______。蛋白质性状蛋白质是生命活动的______者和______者Q：蛋白质与生命性状特征有何关系?2019/1/2212二、基因、蛋白质与性状的关系基因指导________的合成。基因控制生物体的______。蛋白质性状蛋白质是生命活动的______者和______者体现Q：蛋白质与生命性状特征有何关系?2019/1/2213二、基因、蛋白质与性状的关系基因指导________的合成。基因控制生物体的______。蛋白质性状蛋白质是生命活动的______者和______者体现承担Q：蛋白质与生命性状特征有何关系?2019/1/2214二、基因、蛋白质与性状的关系2019/1/2215Q：蛋白质如何承担生命活动？二、基因、蛋白质与性状的关系2019/1/2216Q：蛋白质如何承担生命活动？运动 (如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩)二、基因、蛋白质与性状的关系2019/1/2217Q：蛋白质如何承担生命活动？运动 (如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩)运输 (如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白)二、基因、蛋白质与性状的关系2019/1/2218Q：蛋白质如何承担生命活动？运动 (如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩)运输 (如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白)调节(如生长激素、胰岛素)二、基因、蛋白质与性状的关系2019/1/2219Q：蛋白质如何承担生命活动？运动 (如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩)运输 (如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白)调节(如生长激素、胰岛素)防御(如抗体)二、基因、蛋白质与性状的关系2019/1/2220Q：蛋白质如何承担生命活动？运动 (如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩)运输 (如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白)调节(如生长激素、胰岛素)防御(如抗体)催化(各种酶)二、基因、蛋白质与性状的关系2019/1/2221
二、基因、蛋白质与性状的关系2019/1/2222
二、基因、蛋白质与性状的关系2019/1/2223
如何从基因控制性蛋白质合成的角度解释豌豆的圆粒与皱粒这一对相对性状的形成？二、基因、蛋白质与性状的关系2019/1/2224编码淀粉分支酶的基因2019/1/2225淀粉分支酶编码淀粉分支酶的基因指导 合成2019/1/2226蔗糖合成淀粉淀粉分支酶编码淀粉分支酶的基因指导 合成促使2019/1/2227蔗糖合成淀粉淀粉分支酶编码淀粉分支酶的基因指导 合成促使淀粉含量升高2019/1/2228淀粉有效保持水分,豌豆表现圆粒蔗糖合成淀粉淀粉分支酶编码淀粉分支酶的基因指导 合成促使淀粉含量升高2019/1/2229淀粉有效保持水分,豌豆表现圆粒蔗糖合成淀粉淀粉分支酶编码淀粉分支酶的基因指导 合成促使淀粉含量升高DNA中插入了一段外来DNA序列2019/1/2230淀粉有效保持水分,豌豆表现圆粒蔗糖合成淀粉淀粉分支酶编码淀粉分支酶的基因指导 合成促使淀粉含量升高DNA中插入了一段外来DNA序列引起编码淀粉分支酶的基因异常2019/1/2231淀粉有效保持水分,豌豆表现圆粒蔗糖合成淀粉淀粉分支酶编码淀粉分支酶的基因指导 合成促使淀粉含量升高DNA中插入了一段外来DNA序列引起编码淀粉分支酶的基因异常淀粉分支酶不能正常合成2019/1/2232淀粉有效保持水分,豌豆表现圆粒蔗糖合成淀粉淀粉分支酶编码淀粉分支酶的基因指导 合成促使淀粉含量升高DNA中插入了一段外来DNA序列引起编码淀粉分支酶的基因异常淀粉分支酶不能正常合成蔗糖合成淀粉受影响 2019/1/2233淀粉有效保持水分,豌豆表现圆粒蔗糖合成淀粉淀粉分支酶编码淀粉分支酶的基因指导 合成促使淀粉含量升高DNA中插入了一段外来DNA序列引起编码淀粉分支酶的基因异常淀粉分支酶不能正常合成淀粉含量降低,蔗糖含量高蔗糖合成淀粉受影响 2019/1/2234淀粉有效保持水分,豌豆表现圆粒蔗糖合成淀粉淀粉分支酶编码淀粉分支酶的基因指导 合成促使淀粉含量升高DNA中插入了一段外来DNA序列引起编码淀粉分支酶的基因异常淀粉分支酶不能正常合成淀粉含量降低,蔗糖含量高蔗糖合成淀粉受影响 豌豆失水而显得皱缩2019/1/2235白化病2019/1/2236白化病控制酪氨酸酶的基因2019/1/2237白化病控制酪氨酸酶的基因酪氨酸酶2019/1/2238白化病控制酪氨酸酶的基因酪氨酸酪氨酸酶 黑色素催化2019/1/2239白化病控制酪氨酸酶的基因酪氨酸酪氨酸酶不患病 黑色素正常催化2019/1/2240白化病控制酪氨酸酶的基因酪氨酸酪氨酸酶不患病 黑色素缺乏白化病正常催化2019/1/2241 基因通过控制_______的合成来控制____________，进而控制生物体的性状。结论12019/1/2242 基因通过控制_______的合成来控制____________，进而控制生物体的性状。酶结论12019/1/2243 基因通过控制_______的合成来控制____________，进而控制生物体的性状。酶代谢过程结论12019/1/2244 基因通过控制_______的合成来控制____________，进而控制生物体的性状。酶代谢过程间接控制结论12019/1/2245囊性纤维病的病因分析2019/1/2246CFTR基因缺失3个碱基囊性纤维病的病因分析2019/1/2247CFTR基因缺失3个碱基CFTR蛋白结构异常囊性纤维病的病因分析2019/1/2248CFTR基因缺失3个碱基CFTR蛋白结构异常囊性纤维病的病因分析CFTR蛋白功能异常2019/1/2249CFTR基因缺失3个碱基CFTR蛋白结构异常患者支气管内黏液增多囊性纤维病的病因分析CFTR蛋白功能异常2019/1/2250CFTR基因缺失3个碱基CFTR蛋白结构异常患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染囊性纤维病的病因分析CFTR蛋白功能异常2019/1/2251镰刀型细胞贫血症的病因分析2019/1/2252编码血红蛋白的基因中一个碱基变化镰刀型细胞贫血症的病因分析2019/1/2253编码血红蛋白的基因中一个碱基变化血红蛋白的结构发生变化镰刀型细胞贫血症的病因分析2019/1/2254编码血红蛋白的基因中一个碱基变化血红蛋白的结构发生变化红细胞成镰刀型镰刀型细胞贫血症的病因分析2019/1/2255编码血红蛋白的基因中一个碱基变化血红蛋白的结构发生变化红细胞成镰刀型容易破裂，患溶血性贫血镰刀型细胞贫血症的病因分析2019/1/2256 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。结论22019/1/2257二、基因、蛋白质与性状的关系2019/1/2258三、细胞质基因2019/1/2259存在于线粒体和叶绿体中的基因三、细胞质基因2019/1/2260存在于线粒体和叶绿体中的基因特点：三、细胞质基因2019/1/2261存在于线粒体和叶绿体中的基因特点：
DNA分子裸露,不以染色体为载体;三、细胞质基因2019/1/2262存在于线粒体和叶绿体中的基因特点：
DNA分子裸露,不以染色体为载体;
基因数量相对少,三、细胞质基因2019/1/2263存在于线粒体和叶绿体中的基因特点：
DNA分子裸露,不以染色体为载体;
基因数量相对少,
能够复制、转录、翻译,三、细胞质基因2019/1/2264存在于线粒体和叶绿体中的基因特点：
DNA分子裸露,不以染色体为载体;
基因数量相对少,
能够复制、转录、翻译,
母系遗传。三、细胞质基因2019/1/2265注意2019/1/2266 1. 基因与性状的关系并不是简单的1对1关系。注意2019/1/2267 1. 基因与性状的关系并不是简单的1对1关系。 2. 性状是基因与环境共同作用的结果注意2019/1/2268一、中心法则的提出及其发展二、基因、蛋白质与性状的关系复制逆转录DNARNA转录翻译基因酶蛋白质结构细胞代谢性状蛋白质复制课堂小结课件29张PPT。第2节 基因对性状的控制 请你根据转录、翻译、DNA复制的内容，画出一张能表示出遗传信息传递过程的流程图。请思考1957年克里克的预测：一、中心法则的提出及其发展 概括了生物遗传信息的主要传递方向。资料分析：并写出遗传信息的传递方向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。RNA RNA RNA复制酶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。RNA DNA 逆转录酶3、1982年，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的。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。蛋白质 －－－ 蛋白质 1、你认为上述实验证据是否推翻了传统的中心法则，为什么？
2、根据上述资料，你认为传统的中心法则是否需要修改，如果需要，应如何修改？
（建议用实线表示确信无疑的结论，用虚线表示可能正确的结论。）
思考讨论蛋白质 DNA RNA翻译中心法则的补充转录蛋白质 DNA RNA翻译转录 中心法则是对遗传信息的传递过程的概括。
根据上述图，你能找出遗传信息传递的几条途径？1、DNA DNA （DNA自我复制）
2、DNA RNA 蛋白质
3、RNA RNA （RNA自我复制）
4、RNA DNA转录翻译逆转录揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（ ）
A．基因的遗传定律
B．碱基互补配对原则
C．中心法则
D．自然选择学说切取动物控制合成生长激素的基因，注入鲇鱼受精卵中，与其DNA整合后能产生生长激素，从而使鲇鱼比同种正常鱼增大3－4倍，此项研究遵循的原则是（ ）
A． DNA RNA 蛋白质
B． DNA RNA 蛋白质
C． DNA RNA 蛋白质
D． RNA RNA 蛋白质 二、基因、蛋白质与性状的关系 基因控制蛋白质的合成到底与基因控制生物的性状有什么关系呢？ 请阅读P69 － P70的内容:
1、 豌豆的圆粒与皱粒（第1、2组）
2、 人的白化病（第3、4组）
3、 囊性纤维病（第5、6组）
4、 镰刀型贫血症（第7、8组）豌豆的圆粒与皱粒： DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能正常合成淀粉含量低，蔗糖含量高淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）编码淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常合成淀粉含量高，而蔗糖含量低淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）人的白化病 基因通过控制酶的合成来控制代谢的过程，进而控制生物体的性状。结论囊性纤维病镰刀型细胞贫血症 正常红细胞镰刀型细胞 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。结论 控制酶的合成来控制代谢 → 生物性状
基因
控制蛋白质结构直接控制 → 生物性状基因、蛋白质与性状的关系 上述涉及的性状都是由单个基因控制的，生物体的很多性状都是由多个基因共同决定的，如人的身高等。总结 性状只是由基因决定的吗？还与其他因素有关系吗？ 基因对性状的控制受环境因素的影响。 基因与性状之间并不是简单的一一对应关系，有些性状是由多个基因决定的，有的基因可决定或影响多个性状。
基因与基因、基因与环境、基因与基因产物之间存在复杂的相互关系，精细的调控着生物性状。 基 因
（内因） 环 境
（外因） 性状
（表现型）＋基因是决定性状的主要因素。
下列对基因型与表现型关系的叙述，错误的是（ ）
A、表现型相同，基因型不一定相同
B．基因型相同，表现型一定相同
C．在相同的生活环境中，基因型相同，表现型一定相同
D．在相同的生活环境中，表现型相同，基因型不一定相同金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交，F1在强光低温条件下开红花，在遮阳高温条件下开白花，这个实例说明（ ）
A、基因型是性状表现的内在因素
B．表现型是基因型的表现形式
C．基因型相同，表现型一定相同
D．表现型是基因型与环境相互作用的结果 甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因（A合B），花中的紫色素才能合成。下列说法中，正确的是（ ）
A、一种性状只能由一种基因控制
B、基因在控制生物体的性状上是互不干扰的
C、每种性状都是由两个基因控制的
D．基因之间存在相互作用细胞质基因 ： 细胞质中的叶绿体、线粒体内含有少量的DNA，其上的基因，叫做细胞质基因。
细胞质基因能进行半自主自我复制。
细胞质遗传不符合孟德尔遗传定律，细胞质基因只能通过母亲遗传给后代的。 下列关于细胞质基因的说法，不正确的是（ ）
A、细胞质基因存在于所有的细胞器中
B．细胞质基因存在于线粒体和叶绿体中
C．细胞质基因能进行半自主自我复制
D、细胞质基因控制的遗传病只能通过母亲传递给子代本节小结1、中心法则的内容
2、基因、蛋白质、性状的关系 蛋白质 DNA RNA翻译转录 控制酶的合成
基因 性状
控制蛋白质的结构 1、写出中心法则的内容。（完整的流程图）
2、基因是如何控制生物体的性状？
3、课后练习P71
新学案P72－75
作业：课件38张PPT。 第四章基因的表达
第2节 基因对性状的控制知识目标
1.解释中心法则。
2.举例说明基因与性状的关系。
能力目标
1.培养学生从资料中分析、获取信息的能力。
2.引导学生从遗传现象中得出基因与性状的关系，培养学生分析、归纳问题的能力。
情感目标
认同科学研究是不断深入、完善的，引导学生树立科学的发展观。基因的表达一、基因概念(一)本质：基因是具有遗传效应的DNA片段 (三)基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系： 基因是DNA片段，每个DNA分子上有很多基因；染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列；每个基因中又有成百上千个脱氧核苷酸。 每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，它代表着遗传信息。(二)功能：基因是决定生物性状的基本单位 基因的功能通过复制把遗传信息传递给下一代，即传递遗传信息
使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质分子上，从而使后代表现出与亲代相似的性状，即表达遗传信息（基因的表达）(一)转录 场所：细胞核
模板：DNA的一条链（有义链）
原料：游离的核糖核苷酸（四种）
产物：mRNA(二)翻译 场所：细胞质(核糖体)
模板：信使RNA(mRNA)
工具：转移RNA（tRNA）原料：氨基酸
产物：蛋白质探究一、生物体内遗传信息的流动 请你根据DNA复制、基因指导蛋白质合成过程，画出一张遗传信息的传递方向图。动动手遗传信息：指核酸碱基的排列顺序一、中心法则的提出及发展大胆猜想生物界是否还有其它的遗传信息传递途径呢？1957年克里克的预测：1、1965年，科学家在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。资料分析1、1965年，科学家在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。资料分析1、1965年，科学家在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。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。资料分析1、1965年，科学家在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。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。资料分析1、1965年，科学家在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。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。3、1982年，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殖引起的。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形成。资料分析1、1965年，科学家在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。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。3、1982年，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殖引起的。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形成。资料分析1、1965年，科学家在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。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。3、1982年，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殖引起的。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形成。资料分析转录DNARNA翻译蛋白质逆转录中心法则的发展：基因→蛋白质→性状？实例一：白化病
白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官黑色素缺乏所引起的疾病。这种病是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的。探究二、基因、蛋白质与性状的关系：你能从基因控制
蛋白质合成的角度
来解释白化病
这一现象吗?控制酪氨酸酶的 异常控制酪氨酸酶的 正常 不能正常合成 正常合成表现为白化病表现正常基因酪氨酸酶酪氨酸能转化为黑色素基因酪氨酸酶酪氨酸不能转化为黑色素 基因酶 性状实例二：豌豆的圆粒和皱粒 你能仿照实例一,来
解释豌豆圆粒和皱粒
这一相对性状吗?学以致用 DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能正常合成蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）
编码淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常合成蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）结论一：基因→酶→代谢过程→性状二、基因、蛋白质与性状关系：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黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染 基因 性状实例三：囊性纤维病 囊性纤维病是北美白种人中常见的一种遗传病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。你能从基因控制
蛋白质合成的角度来
解释囊性纤维病
这一现象吗?实例四： 镰刀型细胞贫血症镰刀型红细胞 正常红细胞 镰刀型细胞贫血症患者的红细胞不是正常的圆饼状,而是弯曲的镰刀状。症状是发烧和肌肉疼痛,疲劳、呼吸困难、咳嗽、心跳速率快速、生长及青春期迟缓。 你能仿照实例三，
来解释镰刀型细胞
贫血症这一现象吗?学以致用控制血红蛋白
的基因正常血红蛋白结构正常正常红细胞控制血红蛋白的基因
中一个碱基对变化血红蛋白结构发生变化红细胞呈镰刀状结论二：基因→蛋白质的结构 →性状二、基因、蛋白质与性状关系： 基因、蛋白质与性状的关系总结 基因结构蛋白酶 细胞代谢生物性状蛋白质直接控制间接控制总之：a.生物性状主要是由蛋白质体现
b.蛋白质的合成又受基因的控制
所以：生物的性状主要是由基因控制的 实例五： 人的身高是由多个基因决定的，其中每一个基因对人的身高都有一定的作用。 结论三：有的性状是由多个基因控制的 同一株水毛茛,裸 露在空气中的叶是扁平的叶 片,而浸在水中的叶片深裂 成丝状。延伸：性状还与其他因素有关系吗？这两种叶片的基因组成一样吗？为什么基因一样，却呈现出不同
的性状呢?结论四：生物的性状= 基因 + 环境三．细胞质基因
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。
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。实例六：线粒体肌病
一、中心法则的提出及其发展二、基因、蛋白质与性状的关系DNA转录逆转录RNA翻译蛋白质基因环境影响性
状控制控制酶的合成细胞代谢蛋白结构 1、下列关于基因与性状关系的叙述，错误的是 ( )
A．一对相对性状可由多对基因控制
B．基因可通过控制酶的合成进而控制生物的性状
C．蛋白质的结构可以直接影响性状
D．基因型相同，表现型就相同D2．正常情况下，下图所示的过程在动植物细胞中都不可能发生的是 ( )A．①② B．③④⑥
C．⑤⑥ D．②④
B3．下列生物或细胞及其内的遗传信息传递情况正确的是( )答案：D 遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25℃，将孵化后4-7d的长翅果蝇幼虫在35-37℃处理6-24h后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。 技能训练长翅果蝇残翅果蝇请针对出现残翅
果蝇的原因提出假说，
并进行解释。这个实验说明
基因与性状的关
系是怎样的？温度→ 酶的活性→代谢→翅的发育祝您心想事成DNA聚合酶解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶解旋酶DNAmRNA多肽链DNA复制转录翻译课件17张PPT。基因对性状的控制第2节一、中心法则的提出及其发展1. 1957年克里克提出2. 中心法则的发展（P69资料分析）逆转录遗传信息的传递规律（流动方向）中心法则实质蕴涵着______和________这两类生物大分子之间的相互______和相互作用。核酸蛋白质联系二、基因、蛋白质与性状的关系基因指导________的合成基因控制生物体的______蛋白质性状蛋白质是生命活动的______者和______者体现承担Q：蛋白质与生命性状特征有何关系?Q：蛋白质如何承担生命活动？运动(如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩)运输(如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白)调节(如生长激素、胰岛素)防御(如抗体)催化（各种酶）从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能________蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩编码淀粉分支酶的
基因正常淀粉分支酶正常合成蔗糖合成为淀粉， 淀粉含量升高淀粉含量高，有效保持 水分，豌豆显得圆鼓鼓正常合成控制酪氨酸酶的基因异常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸不能正常转化为黑色素缺乏黑色素表现为白化病白化病① 基因通过控制____的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的_____酶性状（间接控制）囊性纤维病② 基因还能通过控制蛋白质的______而_____
控制生物体的_______性状结构直接（直接控制）编码血红蛋白的
基因中一个碱基变化血红蛋白的结构发生变化红细胞成镰刀型容易破裂，患溶血性贫血镰刀型细胞贫血症多基因控制某性状人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等遗传控制 + 后天环境的影响表现型 =基因型 + 外界环境基因与基因、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而又繁而有序的网络，精细地调控着生物体的性状。DNA的分布（所以说，染色体是DNA的主要载体）例：线粒体肌病细胞质遗传________孟德尔的遗传规律， 后代只表现出______的性状______和______中的DNA中的基因都称为细胞质基因 线粒体DNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：线粒体脑肌病：乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。表现
为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、癫痫发
作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语这些疾病有什么特点？为什么？受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞线粒体叶绿体不符合母本基因对性状的控制DNA的多样性蛋白质的多样性生物界的多样性决定导致根本原因直接原因/物质基础表现形式1、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（ ）
A．基因的遗传定律
B．碱基互补配对原则
C．中心法则
D．自然选择学说C2．果蝇长翅对残翅显性。用一定高温处理长翅
基因纯合子的幼虫，其发育为成虫后，翅膀表现
为残翅。下列解释错误的是：（ ）。
A．翅膀基因在幼虫阶段就已经开始表达
B．高温下相关蛋白质活性下降
C．这种长翅个体的基因型已经变为杂合子
D．表现型是基因与环境因素共同作用的结果3．美国德克萨斯州科学家在2002年2月14日宣布，
他们已经培育出世界上第一只克隆猫。这只名为
CC的小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花
斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因妈
妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是：（ ）
（1）发生了基因重组所造成的结果
（2）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表达的结果
（3）表现型是基因型与环境共同作用的结果
（4）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果
A．（1） B．（2）（3）
C．（2）（3）（4） D．（1）（2）（3）（4）4、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两个相对基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因（A和B）时，花中的紫色素才能合成，下列说法正确的是（ ）
A．一种性状只能由一种基因控制
B．基因在控制生物体的性状上是互不干扰的
C．每种性状都是由两个基因控制的
D．基因之间存在着相互作用D课件21张PPT。基因对性状的控制 基因对性状的控制 【答案】①克里克 ②
③ ④代谢 ⑤蛋白质 ⑥基因 ⑦环境条件 ⑧细胞质基因 ⑨叶绿体基因 一、 基因对性状的控制
1. 中心法则的理解与分析
(1)
图解表示出遗传信息的传递有5个过程。
(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
①
②
【友情提醒】①逆转录需要逆转录酶，该酶在基因工程中常用以催化合成目的基因。
②中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。
(3)中心法则与基因表达的关系 ①DNA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。
②DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育的过程中。
2．基因对性状控制的方式
(1)直接途径： ，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。
(2)间接途径： 状，如白化症状。 3．基因与性状的对应关系
(1)一般而言，一个基因只决定一种性状。
(2)生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。
(3)有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。
4．等位基因和性状的关系 5．基因对性状控制的复杂性
基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。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。
【友情提醒】①生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的“单基因”是指一对等位基因，并不是单个基因。
②基因控制生物体的性状，但性状的形成同时还受到环境的影响。 【例1】如图所示的过程，下列说法错误的是( )
A．正常情况下，③④⑥在动植物细胞中都不可能发生
B．①③过程的产物相同，催化的酶也相同
C．真核细胞中，①②进行的场所有细胞核、线粒体、叶绿体；⑤进行的场所为核糖体
D．①②⑤所需的原料分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 【解析】 ①③过程的产物从某种角度讲也许是相同的，但催化①过程的酶是DNA聚合酶和DNA解旋酶，催化③过程的酶是逆转录酶，所以催化的酶不相同。
【答案】B 【例2】(2010·海南)下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是( )
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
【解析】本题考查中心法则的知识。无论是核基因还是质基因都是遵循中心法则的。基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。DNA病毒虽然没有RNA，但是其可以在宿主细胞中转录出RNA。 D 1．DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系
在蛋白质的合成过程中，是以DNA(基因)的两条链中的一条为模板，合成一条mRNA单链，因此，DNA中的碱基数目是mRNA中的碱基数目的两倍；在翻译时，mRNA每三个相邻碱基决定一种氨基酸，其数目彼此间的关系一般可表示为(如图)：
综上可知：蛋白质中氨基酸数目＝1/3 mRNA碱基数目＝1/6 DNA(或基因)碱基数目。 二、基因表达中相关数量计算 2．计算中“最多”和“最少”的分析
(1)翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
(2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
(3)在回答有关问题时，应加上“最多”或“至少”等字。
如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。 【友情提醒】解题时应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数；是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数。 【例3】一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少含有的碱基数，依次为( )
A．32；11；66 B．36；12；72
C．12；36；24 D．11；36；72 【解析】已知一条含有11个肽键的多肽，则含有12个氨基酸；又据蛋白质中氨基酸数目＝1/3 mRNA碱基数目＝1/6 DNA(或基因)碱基数目，所以mRNA分子至少含有36个碱基、转录此mRNA的基因中至少含72个碱基，而氨基酸数与合成这段多肽需要的tRNA个数一致，即12个。
【答案】B 1.(2010·上海)1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是( )D 【解析】HIV是以RNA为遗传物质的病毒，能控制宿主细胞合成逆转录酶，以RNA为模板逆转录成DNA，该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起，整合后的DNA分子在人体细胞内又可以复制，还可以转录出RNA，以RNA为模板翻译成病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制酶，故HIV的RNA不能复制，所以A、B、C错误。 2.(2010·安徽)大肠杆菌可以直接利用葡萄糖，也可以通过合成β－半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用。
将大肠杆菌培养在含
葡萄糖和乳糖的培养
基中，测定其细胞总
数及细胞内β－半乳糖
苷酶的活性变化(如图)。
据图分析，下列叙述合
理的是( )D A．0～50 min，细胞内无β－半乳糖苷酶基因
B．50～100 min，细胞内无分解葡萄糖的酶
C．培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，β－半乳糖苷酶基因开始表达
D．培养基中葡萄糖缺乏时，β－半乳糖苷酶基因开始表达 【解析】图中曲线变化表明：0～50 min期间，细胞数目一直在增加，50 min后一段时间内，细胞数目不变，之后，β－半乳糖苷酶才表现出生物活性，将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖，细胞数目继续增加。因而可确定分解葡萄糖的酶一直存在，分解乳糖的酶(β－半乳糖苷酶)在葡萄糖缺乏时才开始合成。酶的合成受基因控制，β－半乳糖苷酶基因一直存在。
