2018版高中生物 第四章 基因的表達(dá) 第2節(jié) 基因?qū)π誀畹目刂茖W(xué)案 新人教版必修2

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1、 第2節(jié)　基因?qū)π誀畹目刂? 1．理解中心法則的內(nèi)容及應(yīng)用。(重、難點(diǎn)) 2．闡述基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系。(重點(diǎn)) 3．了解細(xì)胞質(zhì)遺傳及其特點(diǎn)。 　　　　　　　　　　　中 心 法 則 及 其 發(fā) 展 1．中心法則的提出 (1)提出者：克里克。 (2)內(nèi)容： ①DNA復(fù)制：遺傳信息從DNA流向DNA。 ②轉(zhuǎn)錄：遺傳信息從DNA流向RNA。 ③翻譯：遺傳信息從RNA流向蛋白質(zhì)。 1． 中心法則的發(fā)展 發(fā)展內(nèi)容 信息流動(dòng) 舉例 RNA自我復(fù)制 遺傳信息從 RNA流向RNA 煙草花葉病毒 RNA逆轉(zhuǎn)錄合成DNA 遺傳信息從 RNA流向

2、DNA HIV 3.完善后的中心法則，用圖解表示為： 探討：中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達(dá)的過程。觀察下圖分析： (1)在真核生物細(xì)胞中，過程①發(fā)生的場(chǎng)所和過程②的原料分別是什么？ (2)正常的細(xì)胞中能發(fā)生哪些過程？ 提示：(1)過程①發(fā)生的場(chǎng)所有細(xì)胞核、線粒體、葉綠體；過程②的原料是4種核糖核苷酸。 (2)①②③。 探討：下圖為一組模擬實(shí)驗(yàn)，假設(shè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行且五支試管中都有產(chǎn)物生成，請(qǐng)將此圖解中A～E試管所模擬的過程與上圖①～⑤過程對(duì)應(yīng)起來。 提示：A—①；B—②；C—⑤；D—④；E—③。 1．中心法則的內(nèi)容及應(yīng)用 (

3、1)細(xì)胞生物及噬菌體等DNA病毒的中心法則： (2)煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則： (3)HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的中心法則： 2．中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能 (1)傳遞遺傳信息：它是通過DNA復(fù)制完成的，發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細(xì)胞增殖過程中。 (2)表達(dá)遺傳信息：它是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過程中。 3．中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系 1．結(jié)合下圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．生物的遺傳信息儲(chǔ)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達(dá)出相同的蛋白質(zhì) C．遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)

4、 D．編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈 【解析】　生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，即遺傳信息儲(chǔ)存在DNA或RNA的核苷酸序列中，故A項(xiàng)正確。因?yàn)槊艽a子的簡(jiǎn)并性，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA堿基序列不同，最終翻譯出的蛋白質(zhì)可能相同，故B項(xiàng)正確。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，即生物的表現(xiàn)型是通過蛋白質(zhì)體現(xiàn)的，故C項(xiàng)正確。遺傳信息是由堿基序列決定的，DNA兩條單鏈的堿基互補(bǔ)配對(duì)，含遺傳信息不同，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　D 2．如圖表示有關(guān)遺傳信息傳遞的模擬實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述合理的是(　　) A．若X是mRNA，Y是多肽，則管內(nèi)必須加入氨基酸 B．若X是DNA一條鏈，Y含有U，則管內(nèi)必須加

5、入逆轉(zhuǎn)錄酶 C．若X是tRNA，Y是多肽，則管內(nèi)必須加入脫氧核苷酸 D．若X是HIV的RNA，Y是DNA，則管內(nèi)必須加入DNA酶 【解析】　B項(xiàng)為轉(zhuǎn)錄，應(yīng)加RNA聚合酶；C項(xiàng)為翻譯，應(yīng)加氨基酸；D項(xiàng)為逆轉(zhuǎn)錄，應(yīng)加逆轉(zhuǎn)錄酶。 【答案】　A 基 因、 蛋 白 質(zhì) 與 性 狀 的 關(guān) 系 1．基因控制性狀的途徑 (1)間接途徑: ①途徑：基因酶的合成細(xì)胞代謝生物性狀。 ②舉例：人白化病的形成。 控制酪氨酸酶的基因異?！荒芎铣衫野彼崦浮野彼岵荒苻D(zhuǎn)變?yōu)楹谏亍憩F(xiàn)出白化癥狀。 (2)直接途徑 ①途徑：基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)生物性狀。 ②舉例：囊性纖維病。 編碼CFTR蛋白

6、(跨膜蛋白)的基因缺失了3個(gè)堿基→CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸→CFTR蛋白結(jié)構(gòu)與功能異?！夤苤叙ひ涸龆?，管腔受阻，細(xì)菌在肺部大量繁殖。 2．基因與性狀的關(guān)系[判斷] (1)基因與性狀的關(guān)系是一對(duì)一的線性關(guān)系。(×) (2)生物性狀是由基因型和環(huán)境共同控制的。(√) (3)基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用。 (√) 3．細(xì)胞質(zhì)基因 (1)分布：線粒體和葉綠體中。 (2)功能： ①進(jìn)行半自主性自我復(fù)制。 ②通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成。 (3)遺傳方式：只能通過母親遺傳給后代。 探討：基因型相同的不同個(gè)體，其表現(xiàn)型是

7、否相同？基因型不同的個(gè)體表現(xiàn)型能否相同？ 提示：①不一定，若環(huán)境不同，則表現(xiàn)型可能不同。②可能相同。 探討：細(xì)胞質(zhì)遺傳又稱為母系遺傳，在遺傳方式上有什么特點(diǎn)？是否遵循孟德爾遺傳規(guī)律？ 提示：①子代性狀總是與母親相同，雜交后代無一定的性狀分離比。②不遵循。 1．基因?qū)π誀羁刂频膬煞N途徑 2．基因與性狀的關(guān)系 (2)基因控制性狀還受到環(huán)境的影響，生物性狀是基因型和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。 (3)基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，共同調(diào)控著生物體的性狀。 1．下列關(guān)于基因與性狀之間關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．很多情況下一對(duì)基因

8、決定一個(gè)性狀 B．有的情況下多對(duì)基因決定一個(gè)性狀 C．有的情況下一對(duì)基因決定多個(gè)性狀 D．生物體的性狀不會(huì)受到環(huán)境的影響 【解析】　生物體的性狀是基因型和外界環(huán)境共同作用的結(jié)果，生物體的性狀受到環(huán)境的影響。 【答案】　D 2．下圖表示基因的作用與性狀的表現(xiàn)之間的關(guān)系，下列相關(guān)的敘述正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：10090112】 A．①過程與DNA復(fù)制的共同點(diǎn)是都以DNA的一條鏈為模板，在DNA聚合酶的作用下進(jìn)行 B．③過程直接需要的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖體、酶、ATP C．人的鐮刀型細(xì)胞貧血癥是通過蛋白質(zhì)間接表現(xiàn)性狀的，苯丙酮尿癥是通過蛋白質(zhì)直接表現(xiàn)

9、性狀的 D．HIV、大腸桿菌及T2噬菌體都可以在人體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行①、③這兩個(gè)基本過程 【解析】?、龠^程是轉(zhuǎn)錄，是以DNA的一條鏈為模板，在RNA聚合酶的作用下進(jìn)行的；苯丙酮尿癥是患者體內(nèi)某種酶的合成受阻導(dǎo)致的，是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程進(jìn)而控制生物性狀的；T2噬菌體的宿主細(xì)胞是大腸桿菌細(xì)胞，不能侵染人體細(xì)胞。 【答案】　B 1．“中心法則”中所沒有的遺傳信息傳遞途徑是(　　) A．DNA→DNA　　　　　 B．DNA→RNA C．RNA→蛋白質(zhì) D．蛋白質(zhì)→RNA 【解析】　遺傳信息傳遞途徑包括DNA復(fù)制：DNA→DNA，轉(zhuǎn)錄：DNA→RNA，翻譯：RNA→蛋白質(zhì)。

10、但是不能由蛋白質(zhì)傳遞到RNA。 【答案】　D 2．下面為脈孢霉體內(nèi)精氨酸的合成途徑示意圖，從圖中可得出(　　) 　　　　基因①　 基因②　　基因③　　　　基因④ 　　　　 ↓　　 　↓　　　　↓　　　　　　 ↓ 　　　　 酶①　　 酶②　　　酶③　　　　　 酶④ 　　　　 ↓　　 　↓　　　　↓　　　　　　 ↓ N—乙酸鳥氨酸―→鳥氨酸―→瓜氨酸―→精氨酸琥珀酸―→精氨酸 A．一種物質(zhì)的合成只受一個(gè)基因的控制 B．基因可通過控制酶的合成來控制代謝 C．若基因②不表達(dá)，則基因③和④也不表達(dá) D．若基因③不存在，則瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸 【解析】　基因通過控制酶的合

11、成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。由示意圖可知，精氨酸的合成需要酶①②③④的參與，而它們分別受基因①②③④的控制?；蚓哂幸欢ǖ莫?dú)立性，基因②不表達(dá)時(shí)，基因③、④仍可表達(dá)，只是無法合成精氨酸。若基因③不存在，酶③不能合成，則瓜氨酸→精氨酸琥珀酸的途徑不能進(jìn)行。 【答案】　B 3．如圖所示，下列有關(guān)敘述中，不正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：10090113】 A．甲是DNA，乙為RNA，此過程要以甲為模板，酶為RNA聚合酶 B．甲是DNA，乙為DNA，此過程要以甲為模板，酶為DNA聚合酶 C．甲是RNA，乙為DNA，此過程為轉(zhuǎn)錄，原料為脫氧核苷酸 D．甲是RNA，乙為

12、蛋白質(zhì)，此過程為翻譯，原料為氨基酸 【解析】　甲是RNA、乙為DNA時(shí)，圖示過程表示逆轉(zhuǎn)錄，模板為RNA，原料為脫氧核苷酸，酶為逆轉(zhuǎn)錄酶。 【答案】　C 4．如圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，下列敘述不正確的是(　　) A．圖中①②過程發(fā)生的場(chǎng)所分別是細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)中的核糖體 B．鐮刀型細(xì)胞貧血癥致病的根本原因是基因發(fā)生了改變 C．人體衰老引起白發(fā)增多的主要原因是圖中的酪氨酸酶的活性下降 D．該圖反映了基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制酶的合成，進(jìn)而控制代謝活動(dòng)來進(jìn)行的 【解析】　正?；蚓幋a的血紅蛋白組成的紅細(xì)胞結(jié)構(gòu)是正常的，而異常基因編碼的血紅蛋白組成的紅細(xì)胞結(jié)構(gòu)異常，說明基因

13、通過控制血紅蛋白的結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀；缺乏酪氨酸酶會(huì)導(dǎo)致黑色素?zé)o法合成，說明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程進(jìn)而控制生物體的性狀。 【答案】　D 5．艾滋病病毒是一種 RNA 病毒，而天花病毒是一種 DNA 病毒，下列有關(guān)兩種病毒實(shí)現(xiàn)遺傳信息傳遞的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．所需的酶的種類都相同 B．所需的原料中堿基的種類都相同 C．兩種病毒在遺傳信息傳遞過程中都會(huì)出現(xiàn) A—U 配對(duì)的現(xiàn)象 D．兩種病毒在遺傳信息傳遞過程中都會(huì)出現(xiàn) A—T 配對(duì)的現(xiàn)象 【解析】　在遺傳信息傳遞過程中， 艾滋病病毒首先在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下形成DNA的一條鏈，然后在轉(zhuǎn)錄酶的作用下形成mRNA，而天花病毒在轉(zhuǎn)錄酶的作用下形成mRNA。兩者都會(huì)出現(xiàn)A—U，A—T配對(duì)的現(xiàn)象，所需堿基的種類都是A、G、C、U、T五種。 【答案】　A 課堂小結(jié)： 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心回扣 1.中心法則圖解 2.基因控制生物性狀的兩條途徑 (1)通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。 (2)通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。 3.一個(gè)基因可能控制多種性狀，一種性狀也可能由多個(gè)基因控制。 4.線粒體DNA和葉綠體DNA也能進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，并控制生物體的性狀。 8