课件64张PPT。生物·必修2（人教版）第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成 栏目链接核 心点 晴1．RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。
2．以DNA为模板转录RNA的过程：
(1)DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露；
(2)游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合(有RNA聚合酶参与)；
(3)新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上； 栏目链接核 心点 晴 (4)合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双链恢复。
3．游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。 栏目链接 栏目链接一、RNA的组成及分类新 知初 探自主学习1．基本单位：______________。
2．组成成分。3．结构：一般是________链，长度比DNA________；能通过________从细胞核转移到细胞质中。核糖核苷酸核糖腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)单短核孔 栏目链接新 知初 探4．种类、作用及结构。蛋白质合成的直接模板单链结构识别密码子，运载氨基酸呈三叶草形核糖体的组成成分 栏目链接二、遗传信息的转录和翻译新 知初 探1．遗传信息的转录：
(1)概念：在细胞核中，以________________为模板合成________的过程。
(2)过程：DNA________→原料与DNA碱基互补配对并通过________结合→mRNA新链的延伸→合成的________从DNA链上释放→DNA复旋。DNA的一条链RNA解旋氢键mRNA 栏目链接新 知初 探2．遗传信息的翻译：
(1)概念：游离在细胞质中的各种______，以________为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)密码子和反密码子。
①位置：密码子位于______上，反密码子位于________上。
②种类：密码子________种，其中3种________________不决定氨基酸，决定氨基酸的有________种。氨基酸mRNAmRNAtRNA64终止密码子61 栏目链接新 知初 探 (3)过程。
①mRNA与________结合。
②tRNA与mRNA按照__________________结合，将氨基酸置于特定位置。
③相邻氨基酸脱水缩合形成________，氨基酸连接形成________。
④肽链盘曲折叠，形成成熟的蛋白质。核糖体碱基互补配对原则肽键肽链 栏目链接新 知初 探合作交流1．判断正误：
(1)转录是以DNA的两条链作为模板，只发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原料。( )
(2)DNA是蛋白质合成的直接模板。( )
(3)密码子位于mRNA上，ATC一定不是密码子。( )
(4)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。( )××√× 栏目链接(1)对于真核生物而言，RNA主要是在细胞核中以4种核糖核苷酸为原料、以DNA的一条链作为模板合成的，除细胞核外，叶绿体和线粒体内也能合成RNA。原核生物中RNA是在细胞质中合成的。 (2) DNA把携带的遗传信息传递给mRNA后，由mRNA作为合成蛋白质的直接模板。 (4)核糖体在mRNA上移动翻译出蛋白质。新 知初 探 栏目链接新 知初 探2．问题思考：
(1)在组成上，RNA与DNA相比有哪些不同？(2)在细胞核中转录出的RNA进入细胞质，是否体现生物膜的流动性？为什么？五碳糖是核糖，碱基组成中没有T，而替换为U。没有。转录出的RNA通过核孔进入细胞质，不穿过核膜，没有体现生物膜的流动性。 栏目链接 栏目链接探究一 DNA与RNA的区别要 点探 究1．DNA与RNA的比较。主要存在于细胞核中主要存在于细胞质中脱氧核苷酸脱氧核糖规则的双螺旋结构核糖核苷酸核糖通常呈单链mRNA、tRNA、rRNA三类绝大多数生物的遗传物质①作为部分病毒的遗传物质
②作为翻译的模板或搬运工
③参与核糖体的构成
④少数RNA有催化作用RNA由DNA转录产生，DNA是遗传信息的储存者，RNA是遗传信息的携带者，RNA的遗传信息来自于DNADNARNA 栏目链接要 点探 究2.DNA和RNA的判断。
(1)若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖，则必为DNA。
(2)若A≠T、C≠G，则为单链DNA；若A＝T、C＝G，则一般认为是双链DNA。
3．若出现碱基U或五碳糖为核糖，则必为RNA。
4．要确定是DNA还是RNA，必须知道碱基的种类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知道碱基比率。 栏目链接要 点探 究特别提醒：(1)少数DNA存在于真核细胞的线粒体、叶绿体及原核细胞的质粒中。
(2)极少数病毒的DNA为单链，另外极少数病毒的RNA为双链。
(3)用放射性同位素标记“T”，可以研究细胞分裂过程中DNA的复制场所及时间；标记“U”可以研究mRNA的合成场所及其在细胞内的转移途径。 栏目链接要 点探 究问题导学1个DNA分子＋2个RNA分子。 1.(1)若某些核酸中共有8种核苷酸，5种碱基，4条链，则推断可能的核酸情况怎样？(2)DNA复制就是基因表达的过程吗？不是。 栏目链接要 点探 究【例1】 下图代表的是某种转运RNA，对此分析正确的是( )A．此转运RNA含有五种元素、两种含氮碱基
B．该结构参与蛋白质合成中的翻译过程
C．合成此转运RNA的场所是核糖体
D．若转运RNA中的碱基发生突变，一定会引起蛋白质结构的改变 栏目链接要 点探 究技巧归纳：基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系DNA中的碱基数、磷酸基数、脱氧核糖数、脱氧核糖核苷酸数mRNA中碱基数、磷酸基数、核糖数、核糖核苷酸数参与转运氨基酸的tRNA数蛋白质中的氨基酸数蛋白质中的肽链数蛋白质中的肽键数缩合脱去的水分子数6n3nnnmn－mn－m 栏目链接题图所示为转运RNA，含有C、H、O、N、P五种元素，A、C、G、U四种含氮碱基；转运RNA在翻译中运输氨基酸；tRNA在细胞核中合成并加工成三叶草结构；图中碱基发生突变，若改变为运输谷氨酸的另一反密码子，而谷氨酸不变，蛋白质的结构仍不会改变。 栏目链接B要 点探 究要 点探 究跟踪训练1．DNA一条链的一段碱基排列顺序为“－CTCGAT－”，以其为模板转录形成mRNA，则此段mRNA决定的氨基酸序列由左至右为( )
密码子：CAU：组氨酸；CAG：谷氨酰胺；CUA、CUC：亮氨酸；GUC、GUA：缬氨酸(起始)；GAG：谷氨酸；GAU：天冬氨酸。
A．－亮氨酸－天冬氨酸－
B．－谷氨酸－亮氨酸－
C．－谷氨酰胺－缬氨酸－
D．－缬氨酸－组氨酸－B 栏目链接“—CTCGAT—”转录的RNA为“—GAGCUA—”，对应的氨基酸由左至右为：—谷氨酸—亮氨酸—。 栏目链接要 点探 究探究二 转录、翻译过程中有关图形的解读要 点探 究1．转录、翻译过程中有关图形解读。
(1)转录：RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录(如左下图)。 栏目链接要 点探 究(2)翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程(如右上图)。
(3)tRNA结构模式图： 栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。
②目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
③方向：从左向右(见上图)，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。
④结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。 栏目链接要 点探 究2．遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分。 栏目链接要 点探 究3．基因、RNA、蛋白质的关系。?特别提醒：(1)一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，但一种密码子只决定一种氨基酸。 栏目链接要 点探 究 (2)一种氨基酸可由一种或几种tRNA搬运，但一种tRNA只能搬运一种氨基酸。
(3)碱基配对双方是mRNA上密码子和tRNA上反密码子，故A—U，U—A配对，G与C，C与G配对，不能出现T。
(4)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。
(5)翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。 栏目链接要 点探 究(6)翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。
(7)翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，但mRNA不移动。
(8)tRNA有很多碱基，不只是3个，只是构成反密码子部分的是3个。 栏目链接要 点探 究问题导学 2.(1)RNA聚合酶参与什么过程？具体的作用是什么？RNA聚合酶参与转录过程。RNA聚合酶与基因上的RNA聚合酶结合位点结合，启动转录，并把单个核糖核苷酸连接在正在合成的mRNA片段上。 栏目链接要 点探 究(2)根据mRNA中碱基的排列顺序能否准确写出氨基酸的序列？若已知氨基酸的序列，能否确定mRNA中碱基的排列顺序？为什么？前者可以，后者不能确定。因为一种密码子对应一种氨基酸，但一种氨基酸可能对应多种密码子。 栏目链接要 点探 究【例2】下图为基因控制蛋白质合成过程的示意图，有关该图的叙述不正确的是( ) 栏目链接要 点探 究A．该图表示的是真核细胞内基因控制蛋白质合成的过程
B．图中的信使RNA是以DNA分子中的①链为模板转录而来
C．图中参与蛋白质合成的RNA只有信使RNA和转运RNA
D．图中蛋白质多肽链中肽键的形成部位是在核糖体
技巧归纳：(1)复制和转录发生在DNA存在的部位(因为这两个过程都是以DNA为模板的)，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。
栏目链接要 点探 究 (2)转录的产物有3类RNA，但是携带遗传信息的是mRNA，mRNA在翻译过程中起模板作用。
(3)从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工，最后才合成具有一定空间结构和功能的蛋白质。
①蛋白质合成过程中涉及的细胞结构(以分泌蛋白合成为例)。 栏目链接要 点探 究②在生物个体发育过程中，基因是选择性表达的，即：同一生物不同组织、器官、细胞中所含基因相同，但选择表达的基因不同，如胰岛素基因存在于肝细胞、脑细胞、胰岛B细胞等细胞中，但只在胰岛B细胞中表达，合成胰岛素。 栏目链接在图中很明显可以看到细胞核结构，因此该细胞是真核细胞；mRNA以碱基A开头，根据碱基互补配对原则可知是以DNA的①链为模板转录来的；在基因的表达过程中参与的RNA除了mRNA、tRNA外还有rRNA；在核糖体上通过脱水缩合反应形成肽键将单个的氨基酸连接成多肽链。要 点探 究C 栏目链接要 点探 究跟踪训练2．有关蛋白质合成的叙述，错误的是( )
A．终止密码子不编码氨基酸
B．每种tRNA只转运一种氨基酸
C．每种氨基酸只有一种密码子
D．核糖体可在mRNA上移动C 栏目链接探究三 转录、翻译与DNA复制的比较易 错剖 析DNA复制 转录 翻译
主要是细胞核 主要是细胞核 核糖体
DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和ATP酶(解旋酶、RNA聚合酶等)和ATP酶、ATP和tRNAA—T
C—GA—U T—A C—GA—U C—G 栏目链接要 点探 究(续表)DNA
↓
DNA 栏目链接要 点探 究?特别提醒：(1)3种RNA都参与翻译过程，mRNA参与遗传信息传递，rRNA组成蛋白质合成场所，tRNA转运氨基酸。
(2)上述三种过程，病毒不一定全部发生，所有发生过程均发生在宿主细胞内，病毒本身只提供遗传物质。 栏目链接要 点探 究问题导学DNA的碱基排列顺序改变后转录的结果一定改变，但翻译的结果不一定变化，因为密码子具有简并性，即不同种密码子可能决定同一种氨基酸。 3.(1)DNA的碱基排列顺序改变后转录及翻译的结果会怎样变化？为什么？(2)人体中的胰岛素基因在大肠杆菌中是否能表达？能。原核生物和真核生物共用一套遗传密码。 栏目链接要 点探 究【例3】 图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在( ) 栏目链接要 点探 究A．真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B．原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译 栏目链接由图可知：基因的转录还未结束翻译已经开始，符合原核细胞基因表达的特点；真核细胞由于核膜的存在，转录和翻译在时间和空间上是分开的；翻译时核糖体在mRNA上移动。要 点探 究C 栏目链接互动探究 (1)蛋白质合成的直接模板是什么？如何合成的？(2)基因表达包括什么过程？要 点探 究蛋白质合成的直接模板是mRNA，mRNA的合成是DNA转录形成的，因此可以说DNA是蛋白质合成的最终模板。基因表达除了翻译过程外，还应包括转录过程。 栏目链接 技巧归纳：(1)将mRNA上的碱基U改为T，则为与之相对应的基因上非模板链上的碱基序列，但两条链上相同碱基对应的核苷酸不同。
(2)原核细胞中转录和翻译同时进行，即边转录边翻译，而真核细胞中先进行转录，然后mRNA再通过核孔进入细胞质中与核糖体结合进行翻译。
(3)在细胞中的DNA分子上，嘌呤数和嘧啶数，一般相等。但整个细胞中，既有DNA，又有RNA，所以，就整个细胞而言，嘌呤数和嘧啶数未必相等。要 点探 究 栏目链接跟踪训练3．如图所示，下列有关的叙述中，不正确的是( )A．甲是DNA，乙为RNA，此过程要以甲为模板，酶为RNA聚合酶
B．甲是DNA，乙为DNA，此过程要以甲为模板，酶为DNA聚合要 点探 究C 栏目链接C．甲是RNA，乙为DNA，此过程为转录，原料为脱氧核苷酸
D．甲是RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸要 点探 究考查遗传信息的传递过程，C项中甲RNA是模板，产物是DNA，所以模拟的应该是逆转录的过程，而不是转录。 栏目链接 栏目链接易 错剖 析【例1】 如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸)，下列叙述正确的是( ) 栏目链接易 错剖 析A．能给该过程提供遗传信息的只能是DNA
B．该过程合成的产物一定是酶或激素
C．有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应
D．该过程中有水产生过程理解不透彻。翻译的直接模板是mRNA而不是DNA，给该过程提供遗传信息的只能是mRNA知识辨析不清。翻译的产物是多肽，经过加工后形成蛋白质，而酶与激素并不都是蛋白质知识记忆不牢。终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子选D。 栏目链接易 错剖 析【例2】 如图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答： 栏目链接易 错剖 析若图中①所示的分子中有1 000个碱基对，则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过( )
A．166和55 B．166和20
C．333和111 D．333和20选D。 栏目链接易 错剖 析 栏目链接 栏目链接课题：实验的对照原则——相互对照实 验专 项基础理论：
相互对照是指不单独设对照组，而是几个实验组互为对照，其中每一组既是实验组也是对照组，由此得出相应的实验结论。具体分析如下： 栏目链接实 验专 项(1)该原则一般是在探究某种实验因素对实验结果的影响不明确的情况下使用。
(2)不需要设置实验组和对照组，每组既是实验组又是对照组。
(3)每个实验组除要探究的因素各不相同外，其他所有条件均相同且适宜。 栏目链接典例剖析实 验专 项放线菌素D是RNA合成抑制剂，在有放线菌素D和无放线菌素D存在的情况下，某生物受精卵对14C标记的缬氨酸的摄入情况如右图所示。下列分析不正确的是( )C 栏目链接实 验专 项A．发育初期受精卵中的mRNA主要来自卵细胞
B．正常发育后期受精卵中的mRNA是新合成的
C．放线菌素D的主要作用场所是受精卵的细胞质
D．放线菌素D可能阻碍RNA聚合酶与DNA的结合 栏目链接受精卵发育初期mRNA主要来自卵细胞。进入发育后期，随着细胞分化的进行，基因要进行选择性表达，就有不同种类的mRNA的生成。放线菌素D之所以能抑制RNA的合成，可能的原因就是阻止了RNA聚合酶与DNA的结合。转录的主要场所是细胞核而不是细胞质，所以放线菌素D发挥作用的主要场所是细胞核而不是细胞质。实 验专 项 栏目链接课件62张PPT。生物·必修2（人教版）第4章 基因的表达
第2节 基因对性状的控制 栏目链接核 心点 晴1．某些RNA病毒含有RNA复制酶，在宿主细胞内能对RNA进行复制。
2．某些RNA病毒中含有逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。
3．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(如白化病)。基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(如囊性纤维病)。
4．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。形成错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 栏目链接 栏目链接一、中心法则的提出及其发展新 知初 探自主学习1．中心法则的提出。
(1)提出者：________。
(2)图解。(3)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________。克里克DNARNA蛋白质 栏目链接新 知初 探2．中心法则的发展。1965年，RNA自我复制遗传信息从RNA流向RNARNA病毒1970年，RNA逆转录合成DNA遗传信息从RNA流向DNAHIV、致癌的RNA病毒 栏目链接二、基因、蛋白质和性状的关系新 知初 探1．基因通过控制________来控制代谢过程，进而控制生物体的________。
2．基因还能通过控制蛋白质的结构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。酶的合成性状 栏目链接三、细胞质基因新 知初 探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 栏目链接新 知初 探合作交流1．判断正误：
(1)在人体细胞中，能进行DNA的复制、DNA的转录和翻译。( )
(2)RNA病毒都能进行逆转录。( )
(3)生物体的基因型相同，表现型就一定相同。( )√×× 栏目链接只有含逆转录酶的RNA病毒才能进行逆转录，如HIV。 (3)生物的性状是由基因决定的，并受环境影响。基因型相同，表现型不一定相同，如同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出两种不同的形态。新 知初 探 栏目链接新 知初 探2．问题思考：
(1)大多数生物遗传信息的流动方向有哪些？(2)果蝇长翅对残翅为显性。用一定高温处理长翅基因纯合的幼虫，其发育为成虫后，翅表现为残翅，由此你能得出什么结论？大多数生物的遗传物质是DNA，所以有DNA流向DNA、DNA流向RNA、RNA流向蛋白质。环境因素能影响生物的表现型。 栏目链接新 知初 探(3)按照中心法则，从基因到蛋白质信息流的流动方向是怎样的？由DNA流向RNA，由RNA流向蛋白质。 栏目链接 栏目链接探究一 中心法则解读要 点探 究1．中心法则图解。2．中心法则五个过程的比较。DNA复制(DNA→DNA)DNA两条链含A、T、G、C的四种脱氧核苷酸A－T G－CDNA绝大多数生物 栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究特别提醒：(1)高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无遗传信息传递。
(2)RNA复制和逆转录只发生在RNA病毒中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。
(3)逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。病毒要完成繁殖过程，仍然离不开活细胞。 栏目链接要 点探 究(4)根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，如模板DNA，原料脱氧核糖核苷酸(核糖核苷酸)即可确定为DNA复制(转录)。
(5)进行碱基互补配对的过程——上述四个都有；进行互补配对的场所有四个，即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。
(6)需要解旋酶的过程：DNA复制(两条链都作模板)和转录(DNA一条链作模板)。 栏目链接要 点探 究问题导学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。 1.(1)结合中心法则，思考DNA、RNA产生的途径有哪些？(2)线粒体和叶绿体中的DNA是否遵循中心法则？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。 栏目链接要 点探 究【例1?】 中心法则是由克里克提出的，后来有所发展。下列图示中，能正确地描述生物遗传信息传递途径的是( ) 栏目链接要 点探 究技巧归纳：各类生物遗传信息的传递过程DNA病毒RNA病毒原核生物真核生物 栏目链接RNA在生物界中是存在复制现象的，如部分RNA病毒，所以排除C和D两项。A和B两项的区别是由蛋白质能否形成RNA，在目前的生物界中生物是无法利用自身的蛋白质合成RNA的。B要 点探 究 栏目链接要 点探 究跟踪训练1．下图表示某DNA片段遗传信息的传递过程，①～⑤表示物质或结构，a、b、c表示生理过程。请据图回答：(可能用到的密码子：AUG－甲硫氨酸、GCU－丙氨酸、AAG－赖氨酸、UUC－苯丙氨酸、UCU－丝氨酸、UAC－酪氨酸) 栏目链接要 点探 究(1)完成遗传信息表达的是________(填字母)过程，a过程所需的酶有_________________________等。
(2)图中含有核糖的是________(填数字)；由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是______________________________。
(3)该DNA片段第3次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为________个。
(4)若在AUG后插入3个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化。由此证明________________________。b、c 解旋酶和DNA聚合酶②③⑤甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸28一个密码子由3个碱基(核糖核苷酸)组成 栏目链接要 点探 究 (5)苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常引起的，这说明基因和性状的关系是___________________________________________________________________。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 栏目链接探究二 基因、蛋白质与性状的关系要 点探 究1．三者的关系。
(1)基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
(2)基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
2．中心法则与基因表达的关系。 栏目链接要 点探 究(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)DNA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。
3．基因对性状控制的两种途径。 栏目链接要 点探 究4．基因对性状控制的复杂性。
(1)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。既有一个基因决定一种性状，也有多个基因共同决定一种性状。
(2)一个基因会影响多种性状。
(3)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，共同调控着生物的性状。 栏目链接要 点探 究5．基因与性状的对应关系如图所示。6．细胞质遗传。
(1)母系遗传的机理。
细胞学研究表明，卵细胞内含有大量的细胞质，精子内只含有极少量的细胞质。受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞。 栏目链接要 点探 究(2)细胞质基因与细胞核基因的比较。叶绿体、线粒体细菌质粒细胞核否，DNA分子裸露与蛋白质结合为染色体双链DNA双链DNA复制和转录复制和转录少多母系遗传遵循孟德尔遗传规律线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这些部位的基因的活动还要受核基因的控制、制约 栏目链接要 点探 究特别提醒：细胞质基因的复制和转录过程均在细胞质的线粒体、叶绿体内完成。 栏目链接要 点探 究问题导学 2.(1)基因的改变仅仅引起生物体单一性状的改变吗？(2)温度、pH是否影响生物性状？不一定。一个基因可能控制多个性状。影响。有些生物的性状是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程间接控制的，酶活性受温度、pH的影响。 栏目链接要 点探 究【例2?】 下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。正确的选项是( )A．①过程是转录，它以DNA的两条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成mRNA
B．②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成 栏目链接要 点探 究C．人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使得结构蛋白发生变化所致
D．某段DNA上发生了基因突变，则形成的mRNA和蛋白质一定会改变
技巧归纳：基因控制性状是通过蛋白质的合成来实现的，一类是类似豌豆的圆粒和皱粒、白化病和侏儒病等实例，说明基因是通过控制酶或激素的合成来控制细胞代谢过程，从而控制生物性状；另一类是类似囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等实例，说明基因是通过控制结构蛋白的合成，从而直接控制生物性状。 栏目链接①是转录，模板是DNA的一条链，原料是核糖核苷酸；②是翻译，需要的模板是mRNA，原料是氨基酸、tRNA、ATP、核糖体等；人镰刀型细胞贫血症属于基因控制蛋白质合成来控制生物性状；基因突变后，mRNA会改变，但蛋白质不一定改变。 栏目链接要 点探 究C要 点探 究跟踪训练2．着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因( )
A．通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状
B．通过控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物的性状
C．通过控制酶的合成，从而直接控制生物的性状
D．可以直接控制生物的性状，发生突变后生物的性状随之改变A 栏目链接基因控制生物的性状有两种方式：一是控制蛋白质(非酶)的结构从而直接控制性状，二是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。患者体内由于基因突变而缺乏DNA修复酶，从而使性状改变。要 点探 究 栏目链接探究三 与遗传有关的酶要 点探 究 栏目链接要 点探 究注：a、b如图所示： 栏目链接要 点探 究?特别提醒：(1)转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对关系。
(2)与DNA双链间碱基互补配对不同的是：RNA链中与DNA链的A配对的是U，不是T；与DNA另一条链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U。
(3)DNA被核膜限制在细胞核内，使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行，有利于这两项重要生命活动高效、准确地进行。 栏目链接要 点探 究问题导学3.(1)RNA聚合酶作用于什么过程？是在核糖体上完成的吗？RNA聚合酶作用于转录过程。在RNA聚合酶的作用下，细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对，形成mRNA分子。主要在细胞核中完成。 栏目链接(2)中心法则体现了DNA的哪些基本功能？要 点探 究①传递遗传信息：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表达遗传信息：它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。 栏目链接要 点探 究【例3?】 1970年，Timore和H.M.Temin在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，两位科学家因此获得诺贝尔奖。此类病毒繁殖后代是通过将逆转录形成的DNA整合到宿主DNA中实现的。请推断致癌RNA病毒的遗传信息流动方向为( ) 栏目链接要 点探 究技巧归纳：遗传信息的传递方向和产物分析
(1)从模板分析。
①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录。
②如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译。
(2)从原料分析。
①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。 栏目链接要 点探 究②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，生理过程可能是DNA转录或RNA复制。
③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。
(3)从产物分析。
①如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。
②如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或转录。
③如果产物是蛋白质(多肽)，生理过程是翻译。 栏目链接由题中给出的信息，此类病毒繁殖后代是通过将逆转录形成的DNA整合到宿主DNA中实现的，可知此类病毒除了可进行正常的复制，转录和翻译外还能进行逆转录，D正确；题中没有提到此类病毒能进行RNA复制，A错误；忽略RNA病毒也存在转录过程，B、C错。 栏目链接要 点探 究D要 点探 究3．如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。相关叙述合理的是( )跟踪训练A 栏目链接要 点探 究A．若X是mRNA，Y是多肽，则管内必须加入氨基酸
B．若X是DNA一条链，Y含有U，则管内必须加入逆转录酶
C．若X是tRNA，Y是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸
D．若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内必须加入DNA酶 栏目链接要 点探 究A项是翻译过程，原料是氨基酸，A正确；B项，Y含有U，说明为转录过程，原料是核糖核苷酸(4种)，B错误；C项为翻译，原料为氨基酸，C错误；D项模拟逆转录，需逆转录酶，D错误。 栏目链接 栏目链接易 错剖 析【例】 下图为中心法则图解。下列有关的叙述中，错误的是( )A．过程a只发生在有丝分裂的间期
B．过程b和c为基因的表达，具有选择性
C．过程a、b、c、d、e都能发生碱基互补配对
D．过程d、e只发生在某些病毒体内 栏目链接易 错剖 析 栏目链接易 错剖 析 选A。a为DNA复制，发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。 栏目链接 栏目链接课题：实验评价类题目的解题方法实 验专 项基础理论：
此类试题实验目的明确，围绕实验目的已设计好实验，但由于实验设计中存在某些不足，导致实验结果不能说明实验结论。解题时要研读实验目的，看是否设计了变量，结果是否正确，原理使用是否妥当，有无遵循单一变量原则等。
1．看有无对照实验，如果有，看对照设计是否合理。 栏目链接实 验专 项2．看实验是否遵循了单一变量原则。如研究温度对酶活性的影响，则温度为自变量。除单一变量外，各组实验的其他条件应完全一样。包括：①实验对象的一致性；②等量性原则——每次实验所加试剂的量要相等；③实验控制时间的一致性；④实验条件的一致性等。
3．看实验步骤的顺序是否合理，步骤是否完整。
4．看实验仪器、药剂的使用是否合理，包括药剂的配备及用量的多少等。
5．看实验结果的验证是否合理。 栏目链接典例剖析实 验专 项在克里克得出3个碱基可以排列成1个遗传密码的实验结论后，科学家们开始探索一个特定的遗传密码所对应的特定的氨基酸究竟是哪一个。尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术，在每一个试管中加入一种氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸，结果在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，如下图请回答 栏目链接实 验专 项(1)实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是__________________________________________________________________________________________________________。作为模板mRNA直接控制蛋白质(多肽)合成 栏目链接实 验专 项 (2)细胞提取液为该实验具体提供了___________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验中所用的细胞提取液需除去DNA和mRNA的目的是________________________________________________________________________________________________________________。能量、酶、核糖体、tRNA排除细胞中的DNA、mRNA对体外合成蛋白质的影响 栏目链接实 验专 项 (4)要想知道更多氨基酸的密码子，你如何改变上述实验？(简述)________________________________________________________________________________________________________。
(5)本实验所用的细胞提取液可以用大肠杆菌制备。请简述制备方法：
①对大肠杆菌进行振荡裂解；
②________________________________________；
③_______________________________________。依次用不同种类的多聚核糖核苷酸替换上述实验中的多聚尿嘧啶核苷酸离心、过滤，获取匀浆用DNA酶处理匀浆，除去DNA 栏目链接经上述操作，得到了除去DNA和mRNA的细胞提取液。(大肠杆菌中mRNA在30～60 min内自行分解，因此操作中可不考虑)实 验专 项多聚尿嘧啶的作用相当于mRNA，细胞提取液为转录提供了能量、酶、核糖体、tRNA。实验中除去DNA和mRNA的目的是排除DNA、mRNA对体外合成蛋白质的影响。 栏目链接
