2019高中生物第4章第2节基因对性状的控制教案新人教版.docx

基因对性状的控制一、中心法则的提出及其发展1中心法则的提出(1)提出者：克里克。(2)中心法则写出图中代表的遗传信息的传递方向及代表的生理过程：2中心法则的发展及完善(1)发展内容RNA自我复制RNA逆转录信息传递方向RNA流向RNARNA流向DNA实例SARS病毒HIV(2)写出完善后的中心法则。二、基因、蛋白质与性状的关系1基因控制性状的两种途径(1)直接途径：基因蛋白质结构生物性状。(2)间接途径：基因酶的合成细胞代谢生物性状。2基因对性状的控制实例(连线)3基因与性状间的对应关系(1)生物的绝大多数性状受单个基因控制。(2)生物的有些性状是由多个基因决定的，如人的身高。(3)生物的性状还受环境条件的影响，是生物的基因和环境条件共同作用的结果。一、中心法则的提出及其发展1阅读教材P6869，探究下列不同生物的遗传信息是如何传递的。(用中心法则表示)(1)以DNA为遗传物质的生物中遗传信息是如何传递的？请书写传递过程图解。提示：。(2)在以RNA为遗传物质的生物中遗传信息是如何传递的？请书写传递过程图解。含有RNA复制酶的生物：提示：。含有逆转录酶的生物：提示：。2病毒的遗传信息传递过程能发生在病毒自身体内吗？提示：不能。只能发生在宿主细胞内。二、基因、蛋白质与性状的关系1分析教材P6970豌豆粒形与囊性纤维病遗传实例，探讨并归纳下列问题。(1)基因与蛋白质有什么关系？提示：基因能够通过转录、翻译控制蛋白质的合成。(2)回顾必修1中蛋白质的知识，思考蛋白质与生命活动有什么关系？提示：蛋白质是生命活动的体现者和承担者。(3)图示总结基因、蛋白质与性状之间的关系。提示：。2如图同一株水毛茛，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。请思考：(1)这两种形态的叶，其细胞的基因组成有何关系？提示：相同。它们都是由同一个受精卵分裂分化来的，所以基因组成相同。(2)这两种叶片的不同形态是什么因素造成的？提示：是由环境造成的。(3)根据(1)(2)你能得出什么结论？提示：表现型基因型环境。3判断正误(1)单链的核酸都是RNA，双链的核酸都是DNA。()(2)真核细胞中发生碱基互补配对的场所只有细胞核。()(3)组成人体核酸的碱基共有5种，但是核苷酸有8种。()(4)基因型相同的个体其表现型一定相同。()4连线(把下面遗传信息流向与其相对应的名称用线连接起来)1中心法则各过程分析特别提醒(1)并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程。(2)DNA复制、转录、翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。(3)DNA复制主要发生在细胞分裂过程中，而转录和翻译则可以发生在任何时候。(4)在病毒体内不会发生RNA的复制和逆转录过程，该过程是在被病毒寄生的宿主细胞内进行的。2基因、蛋白质和性状的关系例1已知甲、乙、丙3种类型的病毒，它们的遗传信息的传递方向如图所示(注：图中单螺旋线表示RNA，双螺旋线表示DNA)，据图回答下列问题：(1)对三种类型的病毒分别举例：甲_；乙_；丙_。(2)图中1、8表示遗传信息的_过程。图中2、5、9表示遗传信息的_过程。图中3、10表示_，该过程进行所必需的物质条件是_。(3)图中7表示遗传信息的_，此过程需有_酶的作用。这一现象的发现，其意义是_。研析本题借助过程图示考查中心法则。具体解题过程如下：审提取信息信息a：甲病毒信息传递过程为信息b：乙病毒信息传递过程为信息c：丙病毒信息传递过程为析解读信息具有甲图示遗传信息传递过程的病毒是DNA病毒，如噬菌体；具有乙图示遗传信息传递过程的病毒是RNA病毒，如烟草花叶病毒；具有丙图示遗传信息传递过程的病毒是逆转录病毒，如HIV。答规范解答(2)第一空只答“复制”不得分，第二空必须答全，若答成“模板、DNA聚合酶、脱氧核苷酸和能量”可以得分，若将其中“脱氧核苷酸”答成“核苷酸”则不得分。答案(1)噬菌体烟草花叶病毒HIV(2)转录翻译DNA的复制模板、酶、脱氧核苷酸和ATP(3)逆转录逆转录对“中心法则”的重要补充遗传信息的传递方向和产物分析(1)从模板分析如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录。如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制、RNA逆转录或翻译。(2)从原料分析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。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。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)从产物分析如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或DNA转录。如果产物是蛋白质(多肽)，生理过程是翻译。例2下面为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图：从图中可得出()A一种物质的合成只受一个基因的控制B基因可通过控制酶的合成来控制代谢C若基因不表达，则基因和也不表达D若基因不存在，但瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸解析基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。由示意图可知，精氨酸的合成需要酶的参与，而它们分别受基因的控制。基因具有一定的独立性，基因不表达时，基因、仍可表达，只是无法合成精氨酸。若基因不存在，酶不能合成，则瓜氨酸精氨酸琥珀酸的途径不能进行。答案B基因、蛋白质、环境和性状之间的关系课堂归纳网络构建填充：转录翻译逆转录细胞代谢结构蛋白关键语句1生物遗传信息流动表示为：2逆转录和RNA复制只发生在某些病毒中。3基因控制生物性状的两条途径(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。(2)通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。4一个基因可能影响多种性状，一种性状也可能由多个基因控制。5线粒体DNA和叶绿体DNA也能进行复制、转录和翻译，并控制生物的性状。知识点一、中心法则的理解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自然选择学说解析：选C中心法则揭示了生物体内遗传信息传递的一般规律，在遗传信息传递过程中严格遵循碱基互补配对原则，基因的遗传定律则揭示了基因的传递规律。2科学家发现，一种动物能否被驯化并和人类友好相处，取决于这种动物的“驯化基因”。在生物体中，基因控制性状表现的主要途径是()ARNA蛋白质(性状)BRNADNA蛋白质(性状)CDNA蛋白质(性状)DDNARNA蛋白质(性状)解析：选DDNARNA蛋白质是细胞生物基因控制性状表现的主要途径；只有少数逆转录病毒和具有RNA复制酶的病毒分别以RNADNARNA蛋白质和RNA蛋白质为控制性状的途径；DNA蛋白质还没有在生物体内发现。3遗传信息从RNARNA途径是对中心法则的补充，下列能够发生该传递途径的生物是()A烟草 B烟草花叶病毒 C噬菌体 D大肠杆菌解析：选B由RNARNA说明发生了RNA的复制，该过程只发生在RNA病毒中。烟草、噬菌体以及大肠杆菌都是以DNA为遗传物质的生物，其遗传信息是通过DNARNA蛋白质途径传递的。4如图所示过程中，正常情况下在动植物细胞中发生的是()A B C D解析：选A分别代表转录、逆转录、RNA复制、翻译、DNA复制。和只在RNA病毒侵染宿主细胞后进行，目前还没发现。知识点二、基因、蛋白质与性状的关系5如图所示喜马拉雅兔在受到低温作用后毛色的变化，这种变化最可能是()A遗传对基因表达的作用B环境对基因表达的作用C同源染色体上基因的重排D环境引起基因突变解析：选B冰块(低温)处理后毛色变化，该部位的基因没有变化，最可能是环境对基因表达的影响作用。6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，表现型就相同解析：选D一对相对性状可由一对或多对基因控制；基因可通过控制酶或蛋白质的合成来控制生物的性状；隐性基因控制的性状可能被显性性状掩盖，如Aa表现为A基因控制的性状；基因型与环境条件共同决定生物性状，因此基因型相同，环境不同时，表现型不一定相同。7根据下列图解回答：(1)此图解全过程叫_。(2)图中的生理过程叫_；进行的场所主要在细胞的_内。(3)图中的生理过程叫_；进行的场所主要在细胞的_内。(4)图中的生理过程叫_；图中的生理过程叫_。(5)图中的生理过程叫_；进行的场所是细胞内的_。解析：图示为中心法则及中心法则的补充，为DNA复制，主要在细胞核内进行，发生的时间是细胞分裂间期；为转录，主要在细胞核内进行；为逆转录，为RNA复制，过程的发现，说明RNA也可作为生物的遗传物质；为翻译，进行的场所是核糖体。答案：(1)中心法则及中心法则的补充 (2)DNA复制细胞核(3)转录细胞核(4)逆转录RNA复制(5)翻译核糖体(时间：30分钟；满分：50分)一、选择题(每小题3分，共30分)1已停止分裂的细胞，其遗传信息的传递情况可能是()ADNADNARNA蛋白质BRNARNA蛋白质CDNARNA蛋白质D蛋白质RNA解析：选CDNADNA是DNA复制，发生在能够进行分裂的细胞内，RNARNA是RNA复制，只发生在被RNA病毒侵染的宿主细胞内，DNARNA蛋白质是基因表达的过程，几乎发生在整个生命历程中，蛋白质RNA目前还未发现。2尿嘧啶核糖核苷(简称尿苷)在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸。如果选用含有3H尿嘧啶核糖核苷的营养液，处理活的小肠黏膜层，几小时后检测小肠绒毛，发现整个小肠黏膜层上均有放射性出现。推测与之密切相关的过程是图中的()A B C D和解析：选B小肠黏膜层上均有放射性出现，说明3H尿嘧啶核糖核苷被利用，合成了mRNA，即发生了转录。3(上海高考)某病毒的基因组为双链DNA，其一条链上的局部序列为ACGCAT，以该链的互补链为模板转录出相应的mRNA，后者又在宿主细胞中逆转录成单链DNA(称为cDNA)。由这条cDNA链为模板复制出的DNA单链上，相应的局部序列应为()AACGCAT BATGCGT CTACGCA DTGCGTA解析：选AACGCAT的互补链为TGCGTA，以此为模板转录出相应的mRNA为ACGCAU，它在宿主细胞中逆转录成单链DNA(称为cDNA)为TGCGTA，由这条cDNA链为模板复制出的DNA单链为ACGCAT。4在生长激素基因的表达过程中，细胞内伴随发生的变化最可能的是()解析：选A基因表达是遗传信息的转录和翻译过程，DNA含量不变，RNA含量增加，氨基酸含量下降，ATP与ADP含量处于动态平衡中。5有科学家深入研究发现：着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤，患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补而引起突变。这说明一些基因()A通过控制酶的合成，从而直接控制生物性状B通过控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状C通过控制酶的合成控制代谢过程，从而控制生物的性状D可以直接控制生物性状，发生突变后生物的性状随之改变解析：选C由题意知着色性干皮症是由于患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补而引起突变，这说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。6如表所示为某些抗菌药物及其抗菌作用的原理，下列分析判断错误的是()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解旋酶的活性红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合利福平抑制敏感型结核杆菌的RNA聚合酶的活性A.青霉素作用后使细菌因吸水而破裂死亡B环丙沙星可抑制细菌DNA的复制过程C红霉素可导致细菌蛋白质合成过程受阻D利福平能够抑制RNA病毒逆转录过程解析：选D细胞壁对细胞具有保护作用，青霉素抑制细菌细胞壁的合成，所以青霉素作用后使细菌失去细胞壁的保护因吸水而破裂死亡，A正确；DNA复制时首先要用DNA解旋酶解开螺旋，环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性，因此可抑制DNA的复制，B正确；蛋白质的合成场所是核糖体，红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合，从而导致细菌蛋白质合成过程受阻，C正确；RNA聚合酶作用于转录过程合成RNA，而逆转录过程指导合成的是DNA，利福平不能抑制RNA病毒逆转录过程，D错误。7甜豌豆的紫花与白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对等位基因共同控制，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解析：选D由题干分析，紫花受A和B两种基因控制，说明基因之间存在相互作用，但并不是说每种性状都这样受两对基因控制。大多数性状是由单个基因控制的。81983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()A.B.C.D.解析：选DHIV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HIV的DNA分子在人体细胞中又可以复制，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复制所需要的酶，故HIV的RNA不能复制。9下面是某细胞中复制、转录和翻译的过程图解，有关说法正确的是()A组成DNA和mRNA的化学元素种类不同B酶a和酶b的作用相同C结构c的形成与该细胞中的核仁密切相关DDNA中的碱基序列决定了多肽链中的氨基酸序列解析：选DDNA和RNA都是由C、H、O、N、P五种化学元素组成的。酶具有专一性，酶a和酶b的作用不同。该细胞中复制、转录和翻译能够同时在一个地方进行，说明该细胞是原核细胞，没有核仁。DNA的碱基序列决定mRNA的碱基序列，最终决定多肽链中氨基酸的序列。10(海南高考)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是氨基酸解析：选D若X是DNA，Y是RNA，则Z是转录酶，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。二、非选择题(共20分)11(11分)下面为基因与性状的关系示意图，据图回答：(1)通过过程合成mRNA，在遗传学上称为_。(2)在真核细胞的细胞核中，过程合成的mRNA通过_进入到细胞质中，与_结合在一起指导蛋白质的生物合成。(3)过程称为_，需要的物质和结构有_。(4)在玉米的叶肉细胞中，能够进行过程的细胞结构有_、_、_。(5)基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。白化病是由于缺乏合成黑色素的酶所致，这属于基因对性状的_(选填“直接”或“间接”)控制。(6)从图中分析可以得知，生物的性状具有多样性的直接原因是_，根本原因是_。解析：题中图示包括了基因与性状关系的几个方面：基因通过基因表达控制生物的性状，即基因通过转录和翻译控制蛋白质的合成，进而控制生物的性状。转录是以DNA的一条链为模板，以四种核糖核苷酸为原料合成RNA的过程；翻译是以RNA为模板，以约20种氨基酸为原料，合成蛋白质(肽链)的过程。真核细胞中，转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质中，与核糖体结合在一起指导蛋白质的生物合成。玉米叶肉细胞能够进行转录的细胞结构有细胞核、叶绿体和线粒体。基因控制性状的方式一种是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，另一种是通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，前者为直接控制，后者为间接控制。生物性状具有多样性的直接原因是蛋白质的多样性，而根本原因则是DNA的多样性。答案：(1)转录(2)核孔核糖体(3)翻译mRNA、氨基酸、tRNA、酶、ATP、核糖体等(4)细胞核叶绿体线粒体(5)间接(6)蛋白质的多样性DNA的多样性12(9分)香豌豆的紫花与白花是一对相对性状，由两对等位基因(A和a、B和b)共同控制，其显性基因决定花色的过程如图所示。(1)据图可知，紫花植株必须同时具有_和_基因，方可产生紫色物质。(2)基因型为AaBb和aaBb的个体，其表现型分别是_和_。(3)AaBbAaBb的子代中，紫花植株与白花植株的比例分别为_和_。(4)本图示说明，基因与其控制的性状之间的关系是_、_。解析：观察图示可以得出当植株含有A、B基因的时候才能合成酶A和酶B，这样才能催化紫色物质的合成，所以紫花植株必须同时具备A和B基因；AaBb个体中有A和B基因，故为紫色，而aaBb个体没有A基因，前体物质不能转变成中间物质，所以不能合成紫色物质，故aaBb呈白色；AaBbAaBb的杂交后代中表现为紫色植株的是A_B_，占9/16，剩下的全是白色个体，占7/16；观察图示可以得出基因可以通过控制酶的合成控制代谢进一步控制生物的性状，同时也可以得出一个性状可以由多个基因控制。答案：(1)AB(2)紫色白色(3)9/167/16(4)基因可以通过控制酶的合成控制代谢进一步控制生物的性状一个性状可以由多个基因控制知识归纳整合解答此类问题，首先要识别模式图表示的生理过程，再根据复制、转录和翻译的相关知识解答，归纳如下：1DNA复制和转录图形的识别方法(1)DNA两条链都作模板复制。(2)DNA的一条链作模板转录。2mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系(1)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。(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(见图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。(4)结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。(5)多聚核糖体中，每个核糖体合成的多肽链都相同。强化针对训练1(安徽高考)如图表示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在()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解析：选C依图示，该细胞内转录和翻译同时进行，可直接判断出该过程发生在原核细胞内。在翻译过程中，核糖体是在mRNA上移动的。2如图为细胞中多聚核糖体合成分泌蛋白的示意图，已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊序列(图中P肽段)。下列相关说法正确的是()A若P肽段功能缺失，虽可继续合成新生肽链，但无法将蛋白质分泌到细胞外B合成的场所是细胞核，但的合成与核仁无关C多个核糖体结合的是相同的，但最终合成的肽链、在结构上各不相同D若中有一个碱基发生改变，则合成的多肽链的结构一定会发生改变解析：选A依题意可知，P肽段可以引导新生肽链进入内质网，所以当P肽段功能缺失时，新生肽链无法进入内质网进行初步加工，也就无法进入高尔基体进行进一步加工，该蛋白质也无法被分泌到细胞外，但核糖体中仍然可以继续合成肽链。为mRNA，在细胞核中合成，为核糖体，其合成与核仁有关。多个核糖体均结合在