2018-2019学年高中人教版生物必修二课件：4.2 基因对性状的控制（课件36张）

课件36张PPT。第2节 基因对性状的控制问题:
为什么使用基因敲除技术能实现这种转变？
基因如何控制生物性状？罂粟，它的花朵娇艳欲滴，但果实却可能给人带来无穷的灾难与痛苦。为了得到观赏用罂粟，科学家目前利用基因敲除技术，去除某种吗啡合成酶基因，可以使罂粟不生成某种吗啡合成酶，阻断吗啡的合成途径，获得“安全的”罂粟植株。1.解释中心法则。（重点）
2.举例说明基因、蛋白质与性状的关系。（重、难点）
3.运用证据和逻辑思维分析实验现象。探究：生物体内遗传信息的流动请用箭头和文字表示出图中遗传信息的传递过程。一、中心法则的提出及发展1957年克里克的预测：中心法则内容：表示遗传信息流动的方向DNA → DNA（DNA 的自我复制）DNA → RNA → 蛋白质（遗传信息的转录和翻译）转录翻译DNARNA蛋白质生物界是否还有其他的遗传信息传递途径呢？大胆猜想1、资料分析：尝试对中心法则补充完善（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。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的形成。【注意】这种“增殖”是以蛋白质为模板合成新的蛋白质吗？不是合成新蛋白质，而是导致原有蛋白质发生同样的错误折叠。1、你认为上述实验证据是否推翻了传统的中心法则？
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？RNADNA 蛋白质转录翻译复制逆转录复制【思考】是的，传统的中心法则存在不足之处。不是，实验证据指出了原有的中心法则没包含的遗传信
息的可能传递途径，是对中心法则的补充而非否定。（1）真核生物（2）原核生物（3）DNA病毒（4）RNA病毒（5）逆转录病毒：（遗传物质为DNA的生物）2.各类生物遗传信息传递过程中心法则的地位：是生命体系中最核心、
最简约、最本质的规律。A、①②⑤ B、①②③④⑤
C、①②③④⑥ D、①②③④⑤⑥D【例1】下图所示的过程，遵循碱基互补配对原则的
是（ ）基因控制生物的性状主要有以下两个途径：基因结构蛋白细胞结构生物性状酶或激素 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 体现。
b.蛋白质的合成又受 的控制。
所以：生物的性状是由 控制的。蛋白质基因基因二、基因、蛋白质与性状的关系基因→蛋白质→性状？生命活动的主要载体结构成分运输功能调节作用催化作用免疫作用探究：基因、蛋白质与性状的关系例一：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（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，豌豆显得圆圆胖胖（性状：圆粒）从基因的角度来解释孟德尔豌豆的圆粒与皱粒实例一：豌豆的圆粒与皱粒控制酪氨酸酶的 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 你能仿照实例一,来
解释白化病的病因吗?实例二：白化病从这两个例子中我们能总结出什么样的共同特点呢？结论：基因控制酶的合成细胞代谢控制性状控制实例三： 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。 你能仿照实例二，
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囊性纤维病从这两个例子中你又能总结出什么结论？基因控制蛋白质的结构性状结论：控制 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→翅的发育假设：翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、pH等条件影响。结论：基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响。性状＝基因＋外界环境▲ 性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境因素等）相互作用的结果。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?表现型 =基因型 + 外界环境环境与性状的关系同一株水毛茛,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。人的身高可能是由多个基因决定的。后天的营养和锻炼也很重要。生物体性状的多基因因素 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。【例2】如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。若将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物置于含X的培养基中生长，发现微生物内有大量的M和L，但没有Z，试问基因突变影响到哪种酶（ ）MA.E酶 B.B酶
C.C酶 D.A酶和D酶C1.分布：______ 和 _______ 线粒体DNA的缺陷与数十种人类遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。
这些疾病有什么特点？为什么？线粒体叶绿体三、细胞质基因2.特点：（1）母系遗传：只能通过母亲遗传给后代。受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞。
（2）DNA分子半自主性复制；DNA分子半自主性复制 因为自主性是完全自己发挥的特性。考察这些细胞器的时候，发现他们的复制与后代的产生都要依赖细胞核基因的调控，不能完全独立运行。
打个比方，细胞器只有在细胞内部可以复制分裂产生后代，但是离体的细胞器不会发生任何的复制分裂行为。它的行为受到核的控制，所以是半自主的细胞器。具体到DNA上和RNA上。细胞器DNA是可以自我复制的，但也要受到细胞核基因控制，它的复制也是半自主的。 细胞质遗传________孟德尔的遗传规律；后代只
表现出______的性状。不符合母体3.遗传方式：四、细胞质基因与细胞核基因的区别叶绿体、线粒体细胞核中否，DNA分子裸露与蛋白质合成为染色体少多母系遗传遵循孟德尔遗传规律半自主复制
转录、翻译 复制
转录、翻译基因转录DNARNA翻译蛋白质复制逆转录酶的合成蛋白质的结构细胞代谢性
状复制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.(2017·全国卷丙·T6)下列有关基因型、性状和
环境的叙述,错误的是　(　 　)
A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,
也可能不相同
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是
由环境造成的
C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传
因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状
是由环境决定的D3.研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主
细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法
则(下图),下列相关叙述错误的是　(　　)
A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③
环节
B.侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞
C.通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上
D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病C4．美国德克萨斯州科学家宣布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基
因的妈妈。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）B