(共21张PPT)
第2节 基因对性状的控制
莒南一中 王甲峰
教学目标
◆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通过观察、分析资料及举具体的事例，培养学生观察分析、合作解决问题的能力。
2培养学生运用已有的知识和经验提出假说，运用证据和逻辑分析实验现象，得出结论。
◆情感态度与价值观目标：
1认识科学研究是不断深入的，树立科学的发展观。
2认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结。
为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现出明显不同？
请你尝试
胰岛细胞
你能根据基因指导蛋白质的合成过程，画一张遗传信息的传递方向流程图吗？
一、中心法则的提出及其发展
1、1957年克里克提出中心法则：
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
复制
地球上所有的生物都严格遵守中心法则吗
质疑：生物界中还有哪些遗传信息的传递途径
呢？
蛋白质
蛋白质
中心法则的发展
蛋白质
RNA RNA
RNA DNA
①RNA RNA； ②RNA DNA
③蛋白质 蛋白质
逆转录
复制
先阅读书本P69页的三个资料并回答后面的问题。
中心法则是生命体系中最核心、最简约、最本质的规律，掌握中心法则对生命本质的把握有着重要作用。
2、补充修正的中心法则
DNA
转录
复制
蛋白质
翻译
RNA复制
RNA
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
逆转录
中心法则的提出及其发展给我们的感悟
1、科学的发展是永无止境的。
2、科学研究是不断深入的，今天正确的东西到明天再看可能就存在不完善之处，在求知和科学研究中我们要有善于发现，敢于怀疑的精神。
3、在生活中，作为青年一代要有生命不息，奋斗不止的意识！
思考：
1、提供一个DNA片段、ATP、四种脱氧核苷酸、相关的酶，你认为可以模拟什么过程？
2、提供一个RNA片段、ATP、四种脱氧核苷酸、相关的酶呢？
3、提供一个DNA片段、ATP、四种核糖核苷酸、相关的酶呢？
4、提供一个RNA片段、ATP、四种核糖核苷酸、相关的酶呢？
1、下图所示的过程，正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是（ ）
A、①② B、③④ C、⑤ D、②④
B
2、能正确表示中心法则的是( )
D
基因、蛋白质与性状有何关系？
二、基因、蛋白质与性状的关系
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，豌豆显得圆圆胖胖（性状：圆粒）
由这二个实例大家可以总结出什么共同点？
控制酶形成的基因异常
控制酶形成的基因正常
酪氨酸酶不能正常合成
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸不能正常转化为黑色素
酪氨酸能正常转化为黑色素
缺乏黑色素而表现为白化病
表现正常
结论：基因通过控制酶(或激素)的合成来控制代谢的过程，进而控制生物体的性状
白化病
mＲＮＡ
氨基酸
血红蛋白
正常
异常
缬氨酸
谷氨酸
ＤＮＡ
ＧＡＡ
ＣＴＴ
ＧＴＡ
ＣＡＴ
ＧＡＡ
突变
ＧＵＡ
镰刀型细胞贫血症
控制血红蛋白形成的基因中一个碱基对变化
血红蛋白的结构发生变化
红细胞呈镰刀状
红细胞易破裂患溶血性贫血
由这二个实例大家可以总结出什么共同点？
CFTR基因缺失了3个碱基
结构蛋白(CFTR蛋白)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
囊性纤维病
基因改变
蛋白质改变
性状改变
结论：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图
细胞代谢
基因
酶的合成
蛋白质结构
性状
控制
控制
控制
总之：a.生物性状主要是由蛋白质来体现的
b.蛋白质的合成又受基因的控制
所以：生物的性状是由基因控制的
(一)单基因与性状的对应关系
上述各实例涉及的都是单个基因对生物体性状的控制，而生物的性状与基因是否都是线性的一对一的关系？
（二）、多基因对性状的控制
实例：
结论三：有的性状是由多个基因控制的
结论四：生物的性状是基因和环境相互作用的结果
豌豆只有高茎和矮茎两种类型的个体，由一对等位基因控制；而人有各种不同高度的个体，你能猜测出其中可能的原因吗？
由此你又能得
出什么结论呢？
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
基因控制生物体的性状，而性状的形成还受环境的影响
＋
基因型内因
表现型＝
外界环境外因
细胞质基因 细胞核基因
存在部位
是否与蛋白质结合
基因数量
遗传方式
功能
叶绿体、线粒体
细胞核中
否，DNA分子裸露
与蛋白质合称为染色体
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
五、细胞质基因与细胞核基因的区别
蛋白质
逆转录
DNA
RNA
转录
翻译
复制
复制
中心法则
细胞代谢
基因
酶的合成
蛋白质结构
性状
控制
控制
控制
基因、蛋白质、性状间的关系
表达受环境影响
基因对性状的控制
谢谢指导第2节《基因对性状的控制》学案
【学海导航】 2011年10月
1、解释中心法则。
2、举例说明基因与性状的关系。
3、说出基因是如何控制生物体性状的。
【预习探究】
一、中心法则的提出及其发展（阅读P68）
你能根据基因指导蛋白质的合成过程，画一张遗传信息的传递方向图吗？
1.中心法则的提出
（1）、提出者：
（2）、内容：①遗传信息从 流向 ，即DNA的复制；
②遗传信息从 流向 ，即转录；
③遗传信息从 流向 ，即翻译。
（3）、图解：
质疑：生物界是否还有其它的遗传信息传递途径呢？
中心法则的发展
分析资料一:
结论：遗传信息可以从 流向 ，即RNA的复制。
分析资料二：
结论：遗传信息可以从 流向 ，即逆转录。
分析资料三：
结论：遗传信息可能从 流向 。
讨论P69三个问题1 2 3
完善后的中心法则图解：
质疑：对于中心法则的提出及其发展，你有何感悟？
中心法则实质蕴涵着______和________两类生物大分子之间的相互联系和相互作用。
二、基因、蛋白质与性状的关系
1、阅读P69思考回答1：如何从基因控制蛋白质合成的角度来解释豌豆圆粒与皱粒这一相对性状？
基因 酶的合成 代谢 性状
淀粉含量 吸水性
圆粒 正常基因(有淀粉分支酶的基因) 有 酶 含量 有效 水分 圆圆胖胖
皱粒 DNA中插入了一段外来 打乱了编码淀粉分支酶的基因 不能合成 酶 含量 、游离蔗糖的含量升高 失 显得皱缩
2、阅读P69-思考回答2：白化病的形成原因？
基因 酶的合成 代谢 性状
白化症 控制酪氨酸酶的基因 不存在 不能将酪氨酸转变为 白化症状
正常皮肤 控制酪氨酸酶的基因正常 存在 将酪氨酸转变为黑色素 正常症状
结论1：基因通过控制 来 过程，进而控制生物体的 。
3、阅读P70思考回答：囊性纤维病的病因？镰刀型红细胞贫血症（P80）的病因？
基因 蛋白质 (功能)性状
囊性纤维病 编码一个跨膜蛋白(CFTR蛋白)的基因 导致CFTR蛋白在第508位缺少 氨酸，进而影响了 ， 使CFTR转运氯离子的功能异常，导致患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖。 使肺功能严重受损
镰刀型细胞贫血症 编码的血红蛋白基因 血红蛋白组成的红细胞结构 正常功能受到影响
结论2：基因还能通过控制 直接控制生物体的性状。
4、构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图
控制
质疑：
基因与性状有什么样的数量关系？基因与性状的关系是简单的
线性关系吗？
批判性思维教材P70 : 你如何评价基因决定生物体的性状这一观点？
细胞质基因与细胞核基因的区别
细胞质基因 细胞核基因
存在部位
是否与蛋白质结合
基因数量
遗传方式
功能
分析教材P71“技能训练“，总结基因与性状的关系是
可以概括为：表现型=基因型（内因决定）+环境（外因影响）
【整合提升】见课件
【检测补偿】
1．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
2．如图所示，下列的有关叙述中，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聚合酶
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
3．艾滋病病毒在逆转录酶的作用下能形成DNA，下列哪项是艾滋病病毒依据碱基互补配对原则进行的逆转录过程( )
对原则进行的逆转录过程( C )
4．科学家将含人的α—抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含α—抗胰蛋白酶的奶。这一过程没有涉及到 （ ）
A、RNA以自身为模板自我复制 B、按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
C、DNA以其一条链为模板合成RNA D、DNA按照碱基互补配对原则自我复制
5．右图所示为自然界遗传信息在三种生物大分子间的流动。下列说法正确的是（ ）
A．1、2、4途径常见，其他从未被认识到
B．2、4、9途径常见，其他几乎从未被认识到
C．2、3途径常见，1、3很少见
D．1、2、4途径常见，3、7、5少见，其他基本未被认识到
6．在生物体内性状的表达遵循“DNA→RNA→蛋白质”的表达原则，下面是几种与此有关的说法，你认为不正确的是( )
A.在细胞的一生中，DNA不变，RNA和蛋白质分子是变化的
B.“DNA→RNA”，一般是在细胞核中完成的，“RNA→蛋白质”是在细胞质中完成的
C.在同一个体不同的体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质不同
D.在细胞的一生中，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的
7．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，从而直接控制生物性状
C.通过控制酶的合成，从而直接控制生物性状
D.直接控制生物性状，发生突变后生物的性状随之改变
8．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.隐性基因控制的性状不一定得到表现 D.基因型相同，表现型就相同
9．有关基因、DNA、蛋白质、性状的叙述，不正确的是（ ）
A.基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的 B.基因是有遗传效应的DNA片段
C.白化症状的出现，是由于基因直接控制合成异常的色素
D.基因与性状之间不是简单的一对一关系
10．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
11．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。请回答下列问题：
（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次是_______、_______、_______和_______。
（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是_______（用图中的字母回答）。
（3）a过程发生在真核细胞分裂的_______期。
（4）在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是______。
（5）能特异性识别信使RNA上密码子的分子是_______,后者能携带的分子是_______。
（6）RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表述）:
①_______; ②_______。
细胞代谢谢
控制
控制
