4.2基因对性状的控制课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

1 　　同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸 在水中的叶，表现出了两种不同的形态。 ▲ 讨论： 　　1.这两种叶形有什么区别？ 　　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 一样吗？ 　　3.你能提出什么问题吗？ 　　 为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现出明显不同？ 一样 2 基因对性状的控制 第4章 基因的表达 3 自主学习（一） 通过学习基因指导蛋白质的合成，请同学们画出遗传信息传递的流程图，标出传递方向. 4 中心法则图解 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 一、中心法则的提出及其发展 1、提出者： 2、基本内容： 克里克（1957） 遗传信息的传递规律（流动方向） 教材P68页 4 5 中心法则的发展 P69页教材资料分析 请同学们阅读关于中心法则发展的相关资料，讨论回答以下问题？ （1）这些实验证据是否定了还是补充了克里克提出的中心法则？ （2）你认为传统的中心法则是否需要修改？应如何修改？ （3）经完善后的中心法则图解应怎样绘制？用实线表示确信无疑的结论，虚线表示可能准确的结论 自主学习（二） 6 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。 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。 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形成。 资料分析 3、中心法则的发展 DNA RNA 转录 翻译 复制 ① ② ③ ④ 逆转录 ⑤ 蛋白质 7 在逆转录酶的作用下，水解掉RNA链 以cDNA为模板合成第二条DNA链 7 逆转录酶的作用是以dNTP为底物，以RNA为模板，tRNA(主要是色氨酸tRNA)为引物，在tRNA3'-末端上，按5'→3'方向，合成一条与RNA模板互补的cDNA单链，它与RNA模板形成RNA-cDNA杂交体。随后又在反转录酶的作用下，水解掉RNA链，再以cDNA为模板合成第二条DNA链。至此，完成由RNA指导的DNA合成过程。 8 4、对中心法则的理解： 蛋白质 DNA RNA 逆转录 转录 翻译 复制 ① ② ③ ④ ⑤ 1、①②③④⑤都存在碱基互补配对,都需要酶 2、④⑤只发生在RNA病毒在宿主细胞内进行增殖的过程中（病毒单独存在时是不能进行的）； 3、细胞生物体内只能发生①②③。 4、DNA的生成有两条途径，复制和逆转录 5、中心法则体现了DNA的两大功能，传递和表达遗传信息 9 ①以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递： ②大多数RNA病毒遗传信息的传递： RNA 蛋白质 翻译 DNA 转录 RNA 蛋白质 翻译 RNA 逆转录 RNA DNA 蛋白质 转录 翻译 5、总结： ③逆转录病毒（HIV）遗传信息的传递： 10 例1、讨论并回答下列生物能进行的遗传信息的传递与表达过程（用序号表示） 生物种类 遗传信息的传递与表达过程 DNA病毒 RNA病毒 大多数RNA病毒 逆转录病毒 原核、真核生物 ① ② ③ ⑤ ④ DNA RNA 蛋白质 ①②③ ④③ ⑤①②③ ①②③ 11 例2（重庆卷）结合题5图分析，下列叙述错误的是 A、生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B、核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质 C、遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 D、编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链 D 11 构成基因的两条链是互补的，其碱基排列顺序不同 12 例3、在其他条件具备情况下，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RNA复制酶 D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸 D 13 基因控制蛋白质的合成与基因控制生物的性状有什么关系呢？ 自主学习（三），请阅读P69 － P70的内容: 1、 豌豆的圆粒与皱粒 2、 人的白化病 3、 囊性纤维病 4、 镰刀型贫血症 二、基因、蛋白质与性状的关系 14 ①从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆 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________ 蔗糖不能转化为淀粉，蔗糖含量升高 淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩 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，有效保持 水分，豌豆显得圆鼓鼓 正常合成 14 15 控制酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸酶不能正常合成 酪氨酸不能正常转化为黑色素 缺乏黑色素表现为白化病 由上述二个实例大家可以总结出什么共同点？ ① 基因通过控制____的合成来控制代谢过程，进而______控制生物体的_____。 酶 性状 间接 ②人的白化病 15 16 ③囊性纤维病 CFTR基因缺失了3个碱基 CFTR蛋白508位缺少苯丙氨酸，结构异常 患者支气管内黏液增多 黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染 17 编码血红蛋白的 基因中一个碱基变化（替换） 血红蛋白的结构发生变化 红细胞成镰刀型 容易破裂，患溶血性贫血 ④人类镰刀形细胞贫血症 ② 基因还能通过控制蛋白质的______而_____ 控制生物体的_______ 性状 结构 直接 17 18 ②多基因控制某性状 人的身高、血压、智力、长相等 ①基因与性状之间并不是简单的一一对应关系 ③一个基因影响多个性状 比如说控制代谢过程中某一个酶的基因失活，可能会给生物带来一系列的疾病 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。 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 间接控制 1、基因对性状控制的两种途径 2、基因与生物性状的关系 二、基因、蛋白质与性状的关系 18 ，有些性状是由多个基因决定的，有的基因可决定或影响多个性状。 19 性状只是由基因决定的吗？还与其他因素有关系吗？ 基因对性状的控制受环境因素的影响。 ④表现型 = 基因型 + 外界环境 P71：技能训练 20 由细胞质基因控制的遗传病，后代只表现出母本的性状，只能通过母亲遗传给后代。 细胞质遗传不符合孟德尔的遗传规律， 为了与细胞核基因相区别，将线粒体和叶绿体中的基因称为细胞质基因 三、细胞质基因 20 21 小 结 1.通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物性状。 2.通过控制蛋白质分子的结构直接控制性状。 蛋白质 DNA RNA 逆转录 转录 翻译 复制 ① ② ③ ④ ⑤ 一、中心法则 二、基因、蛋白质与性状的关系 三、细胞质基因 将线粒体和叶绿体中的基因称为细胞质基因，细胞质遗传不符合孟德尔的遗传规律 21 22 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、③④⑥ C、⑤⑥ D、②④ B 23 2、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两个基因共同控制，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．生物体的性状完全由基因控制 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 D 24 3．下列关于遗传信息传递的叙述，不正确的是 A 遗传信息可以通过细胞分裂向子细胞中传递 B 遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递 C 通过有丝分裂和无性生殖，遗传信息也可以向下代传递 D 在同一个生物个体中，遗传信息不能传递 D A、遗传信息可通过细胞分裂向子细胞中传递，A正确； B、对于进行有性生殖的生物而言，遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递，B正确； C、对于进行无性生殖的生物而言，通过有丝分裂和无性生殖，遗传信息也可以向下代传递，C正确； D、同一个生物体内，细胞进行分裂时，遗传信息也会复制并传递给子代细胞，D错误． 24 A、遗传信息可通过细胞分裂向子细胞中传递，A正确； B、对于进行有性生殖的生物而言，遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递，B正确； C、对于进行无性生殖的生物而言，通过有丝分裂和无性生殖，遗传信息也可以向下代传递，C正确； D、同一个生物体内，细胞进行分裂时，遗传信息也会复制并传递给子代细胞，D错误． 25 4、艾滋病(AIDS)是目前威胁人类生命的重要疾病之一。能导致艾滋病的HIV病毒是RNA病毒。它感染人的T淋巴细胞，导致人的免疫力下降，使患者死于广泛感染。请回答： （1）该病毒进入细胞后，能以________为模板，在_________酶的作用下合成_______，并整合于人的基因组中。 （2）整合后它按照____________原则进行复制，又能以_ ____为模板合成mRNA ，并进而通过________过程合成病毒蛋白。 （3）如果将病毒置于细胞外，该病毒不能繁殖，请分析其原因。 病毒RNA 逆转录 DNA 碱基互补配对 DNA的一条链 翻译 缺少病毒繁殖所需的原料和能量、酶、场所等。 26 5、在A、B、C、D四支试管内都加入一定量的水和ATP，都加入若干种酶，另外： A.加入DNA、脱氧核苷酸 B.加入RNA、脱氧核苷酸 C.加入DNA、核糖核苷酸 D.加入RNA、核糖核苷酸 请根据实验结果回答下列问题： (1)据分析，A、B管内产物相同，但A管内是_________过 程；B管内是 过程。 (2)据分析，C、D管内产物相同，但C管内是________过程； D管内是 过程。 (3)加入C管内DNA有60对碱基，那么，C管内产物中最多含 有 个碱基，有密码子 个。 (4)B与A相比，B必须有 酶。 DNA复制 逆转录 转录 RNA复制 60 20 逆转录 26 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 27 谢谢大家！ 28 6．下列生物或细胞及其内的遗传信息传递情况正确的是(　　) 答案：D 28 29 很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息系统称为真核细胞的第二遗传信息系统，或核外基因及其表达体系。研究发现，线粒体和叶绿体都具有自身转录DNA和翻译蛋白质的体系，但它们中的绝大多数蛋白质是由核基因编码，在细胞质中的核糖体上合成的，也就是说，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，对细胞核遗传有很大的依赖性，所以称其为半自主性细胞器。线粒体和叶绿体DNA都可以自我复制，也是以半保留复制方式进行复制，都受核的控制。 30 DNA的分布 主要在染色体上 细胞质内 细胞核遗传 细胞质遗传 生物的遗传 （所以说，染色体是DNA的主要载体） 例：紫茉莉叶色的遗传 30 31 ①DNA复制 ②转录 ③翻译 ④RNA复制 ⑤逆转录 原料 模板 产物 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸 DNA两母链 DNA模板链 RNA链 RNA链 mRNA链 DNA RNA DNA RNA 多肽链 上述① ② ③ ④ ⑤ 过程有何区别 蛋白质 DNA RNA 逆转录 转录 翻译 复制 ① ② ③ ④ ⑤ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 32 下列有关说法正确的是（ ） A、囊性纤维病是因为编码CFTR基因中增加了3个碱基引起的 B、通过有丝分裂和无性生殖，遗传信息可以向下代传递 C、基因型不同，则表现型就不同 D、人类镰刀型细胞贫血症是因为编码血红蛋白的 基因中一个碱基对的缺失 $