高中生物 第4章 基因的表达 第2节 基因对性状的控制课件 新人教版必修2.ppt

第四章 基因的表达 第2节基因对性状的控制 自主学习 克里克 dna dna dna rna rna 蛋白质 2 发展 1 rna自我复制 遗传信息流向 从 举例 某种 病毒 2 rna逆转录 遗传信息流向 从 举例 hiv 致癌的 病毒 rna rna rna rna dna rna 二 基因 蛋白质与性状的关系1 基因控制性状的两种途径 酶 代谢 蛋白质 人的白化病的形成 囊性纤维病 酪氨酸酶 酪氨酸酶 黑色素 3个碱基 苯丙氨酸 结构与功能 2 基因对性状控制的复杂性 1 基因与性状的关系并不都是 关系 例如 人的身高可能是由 基因决定的 同时 后天的营养和体育锻炼等对身高也有重要作用 2 基因与 基因与 基因与 之间存在着复杂的相互作用 精细地调控着生物体的性状 简单的线性 多个 基因 基因产物 环境 dna病毒内不含rna 其遗传信息的传递是否仍遵循中心法则内容 为什么 提示 遵循 因为dna病毒是把自身的遗传物质注入到宿主细胞内 然后利用宿主细胞的原料进行dna的复制和蛋白质的翻译 思考 1 根据遗传信息传递的过程可知 真核细胞中发生碱基互补配对的场所只有细胞核 提示 还有叶绿体 线粒体和核糖体 2 基因与性状之间并非简单的一一对应关系 3 遗传信息的表达是通过复制完成的 提示 应为转录和翻译 4 并非所有生物都能进行中心法则表示的五种生理过程 5 线粒体 叶绿体dna也可进行复制 转录和翻译 且控制生物的一些性状 判断题 新知解读 1 中心法则 1 内容 遗传信息可以从dna流向dna 即dna的自我复制 也可以从dna流向rna 进而流向蛋白质 即遗传信息的转录和翻译 2 图解 知识点1中心法则及其发展 dna 基因 的两个基本功能 1 传递遗传信息 通过dna的复制 在生物的传宗接代过程中把亲代的遗传信息传递给子代 2 表达遗传信息 通过转录和翻译过程 在生物的个体发育中使遗传信息以一定方式反映到蛋白质的分子结构上来 从而使后代表现出与亲代相似的性状 知识贴士 2 中心法则的发展 1 发展内容 1965年 科学家发现rna可复制 1970年 科学家发现逆转录酶 1982年 科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋白质引起的疾病 说明 因引起疯牛病的朊病毒只有蛋白质 有人推测其遗传物质为蛋白质 但还有待科学论证 2 发展后的中心法则图解 中心法则表示生物界的遗传信息的流动过程 不同的生物适合于其中的一部分 如rna病毒没有dna的复制 以dna为遗传物质的生物则没有rna的复制 知识贴士 典题1 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 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 d过程需要逆转录酶 a b c在细胞生物中均能发生 d e只发生在rna病毒的寄主细胞中 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 后者需要rna聚合酶 两个过程都需要解旋酶 变式训练1 右图在造血干细胞和唾液腺细胞内能发生的过程是 a 前者有 后者有 b 两者都有 c 两者都有 d 两者都有 解析 造血干细胞具有分裂能力 能进行细胞分裂 而在细胞分裂间期会发生dna的复制 即过程 细胞进行各项生命活动所需要的酶是通过基因表达过程产生的 因此 也会发生 转录和 翻译过程 唾液腺细胞是已分化细胞 不发生细胞分裂 有基因的表达 因此只能发生 a 1 dna 基因 蛋白质 性状之间的关系 知识点2基因 蛋白质与性状的关系 点拨 性状是指生物的形态或生理特性 是遗传和环境相互作用的结果 主要由蛋白质体现 生物的遗传性状受基因控制 2 基因控制生物性状的两种方式 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 说明 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并不都是线性的一对一的关系 3 基因与性状的关系 1 基因与性状的关系并不是简单的线性关系 这主要体现在 有些性状是由多个基因共同控制的 如人的身高可能由多个基因决定 性状的表现还受环境因素的影响 如后天的营养和体育锻炼等对身高也有重要作用 2 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 4 细胞质基因 1 概念 细胞质中的线粒体和叶绿体内也含有少量的dna 而且这些dna都能够进行半保留式自我复制 并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成 这些基因称为细胞质基因 2 作用 控制细胞质的遗传 3 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 4 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 线粒体 叶绿体的dna控制线粒体和叶绿体内部分蛋白质的合成 大部分蛋白质是由细胞核dna控制合成的 典题2 d 解析 该图反映了基因控制性状的方式有两种 一是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 如镰刀型细胞贫血症是由于控制合成血红蛋白分子的dna的碱基序列发生了改变而使构成血红蛋白的谷氨酸改变 二是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 如人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的 变式训练2 下列关于基因 环境与蛋白质和性状关系的描述 正确的是 a 基因与性状呈线性关系 即一种性状由一个基因控制b 生物有些性状可以由多个基因决定 但一个基因不会与多个性状有关c 生物的性状表现是生物的基因型和环境条件共同作用的结果d 只要基因型不同 即使环境条件相同 表现型也不会相同 解析 基因与性状的关系很复杂 一种性状可能由一个基因控制 也可能由多个基因控制 在生物体内 有的基因与多个性状有关 生物的性状表现既受基因的控制 也受环境条件的影响 显性纯合子与杂合子 如基因型为dd与dd的个体 在相同的环境条件下 表现型相同 c 指点迷津 中心法则的遗传信息传递过程1 遗传信息传递过程解读 2 中心法则与基因表达的关系 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 转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能 发生在个体发育过程中 易错 同一个体不同的体细胞核dna相同 rna和蛋白质一般不完全相同 典题3 b 解析 甲中1 2分别是转录和翻译过程 3是dna的复制 乙中4和5分别是翻译和rna复制过程 丙中6为逆转录产生dna的过程 7为dna复制过程 8和9分别是转录和翻译过程 结合选项分析 2 4 9都是翻译过程 需要trna转运氨基酸 场所是核糖体 a项正确 图中包括dna复制 rna复制 转录 翻译以及逆转录过程 b项错误 原核生物以dna为遗传物质 可进行dna复制 转录和翻译过程 c项正确 3和7为dna复制过程 模板链上的碱基a发生的是a t配对 6为逆转录过程 模板链上的碱基a发生的也是a t配对 d项正确 核心素养 为研究某病毒的致病过程 在实验室中做了如图所示的模拟实验 分析类实验的解题关键 基因表达产物的判断技巧 案例 1 从病毒中分离得到物质a 已知a是单链的生物大分子 其部分碱基序列为 gaacauguu 将物质a加入试管甲中 反应后得到产物x 经测定产物x的部分碱基序列是 cttgtacaa 则试管甲中模拟的是 过程 2 将提纯的产物x加入试管乙 反应后得到产物y 产物y是能与核糖体结合的单链大分子 则产物y是 试管乙中模拟的是 过程 3 将提纯的产物y加入试管丙中 反应后得到产物z 产物z是组成该病毒外壳的化合物 则产物z是 逆转录 mrna 转录 蛋白质 小鼠上皮细胞 病毒rna 密码子 方法警示 得分要点 答案是唯一的 每个题空的答案只有与标准答案一致才能得分 错因案例 1 错答为 转录 2 错答为 rna 原因是误将rna等同于mrna 3 错答为 dna mrna 蛋白质 原因是忘记了该病毒为rna病毒 技法提炼 1 根据碱基序列判断dna和rna rna一般为单链 碱基u是其特有成分 dna一般为双链 碱基t是其特有成分 根据题干碱基序列可判断a为rna x为dna 而以rna为模板指导形成dna的过程 我们称之为逆转录 2 根据核糖体和病毒的物质组成判断产物名称 根据题干信息 y是能与核糖体结合的单链大分子 推知y是mrna 试管乙中模拟的是转录过程 根据题干信息 z是组成该病毒外壳的化合物 推知z是蛋白质 试管丙中模拟的是翻译过程 3 病毒繁殖时所需物质的来源 病毒营寄生生活 在宿主细胞内以病毒自身的rna为模板 以宿主细胞内的原料 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸等 经一系列的化学反应最终合成rna和蛋白质外壳 组装形成新的病毒 问题释疑 一 问题探讨1 水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些 2 这两种形态的叶 其细胞的基因组成应是一样的 3 提示 为什么叶片细胞的基因组成相同 而叶片却表现出明显不同的形态 二 资料分析1 没有 实验证据指出了原有的中心法则所没有包含的遗传信息的可能传递途径 是对原有中心法则的补充而非否定 2 遗传信息从rna流向dna 从rna流向rna的结论是确信无疑的 而从蛋白质流向蛋白质的途径是有可能存