高中生物 第4章 第2節(jié) 基因的表達(dá) 基因?qū)π誀畹目刂普n件 新人教版必修2

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1、第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂?新課導(dǎo)入 導(dǎo)入1:課件展示“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程”圖解,與同學(xué)們一起回顧復(fù)習(xí)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。 在上一節(jié)課中我們詳細(xì)地學(xué)習(xí)了基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程,現(xiàn)在請你根據(jù)這幅圖,畫出一張流程圖,簡要地表示出其中的遺傳信息傳遞方向。,教師參考,,導(dǎo)入2:請同學(xué)們都想一想自己是像爸爸還是更像媽媽?哪些地方像?如臉型、耳垂、眼皮、酒窩、膚色等?學(xué)生可發(fā)表各自的觀點(diǎn)。 同學(xué)們觀察的這些特征,在遺傳上稱為什么? 提示:性狀。 有些性狀是由環(huán)境引起的,例如膚色的深淺,同學(xué)們知道這樣的性狀不能遺傳。 那什么樣的性狀可以遺傳呢?引出基因控制的性狀。,自主學(xué)習(xí),要點(diǎn)探究,自主學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)目標(biāo):,1.

2、解釋中心法則。 2.舉例說明基因與性狀的關(guān)系。,知識梳理,一、中心法則的提出及其發(fā)展 1.提出者: 。 2.中心法則及發(fā)展圖示,克里克,寫出上圖中序號代表的生理過程和遺傳信息的傳遞方向:,DNA復(fù)制,DNA,DNA,轉(zhuǎn)錄,DNA,RNA,翻譯,RNA,蛋白質(zhì),RNA,RNA,RNA,DNA,思考 病毒的遺傳信息傳遞過程能發(fā)生在病毒自身體內(nèi)嗎? 提示:不能,只能發(fā)生在寄主細(xì)胞內(nèi)。,二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系 1.基因?qū)π誀畹拈g接控制 (1)實(shí)質(zhì):基因通過控制酶的合成來控制 ,進(jìn)而控制生物體的性狀。 (2)實(shí)例 豌豆粒型:皺粒豌豆DNA中插入一段外來DNA序列,使編碼淀粉分支酶的基因打亂

3、不能合成淀粉分支酶細(xì)胞內(nèi)淀粉含量下降,蔗糖含量升高豌豆水分少而皺縮。 人的白化病:控制 的基因異常無法合成 酪氨酸無法轉(zhuǎn)變成黑色素表現(xiàn)白化癥狀。,代謝過程,酪氨酸酶,酪氨酸酶,2.基因?qū)ι矬w性狀的直接控制 (1)實(shí)質(zhì):基因通過控制 直接控制生物體的性狀。,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),苯丙氨酸,判斷 (1)一般而言,一個(gè)基因決定一種性狀。( ) (2)生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果?；蛐拖嗤?表現(xiàn)型相同;基因型不同,表現(xiàn)型不同。( ) (3)白化病是由于衰老細(xì)胞內(nèi)酪氨酸酶的活性降低而引起的。( ),,,,問題引領(lǐng): 1.中心法則及發(fā)展各過程適用于哪些生物? 2.中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系

4、是怎樣的?,要點(diǎn)探究,中心法則的理解及分析,要點(diǎn)一,教師參考,,1.中心法則各過程的適用范圍,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,【典例1】 關(guān)于下圖所示的過程,相關(guān)敘述正確的是() A.噬菌體進(jìn)行過程,需將噬菌體放在含有四種游離脫氧核糖核苷酸的溶液中 B.正常的真核生物細(xì)胞內(nèi)可發(fā)生、、過程 C.、、過程常見于RNA病毒侵入細(xì)胞時(shí) D.細(xì)胞中、過程的發(fā)生都需要解旋酶的催化作用,,解析:噬菌體不能單獨(dú)

5、生活,必須寄生在其他活細(xì)胞內(nèi),故不能單獨(dú)培養(yǎng)噬菌體;、、過程在正常的真核生物細(xì)胞內(nèi)可發(fā)生;到目前為止,所有的生物體內(nèi)還沒有發(fā)現(xiàn)過程;過程需要解旋酶的催化,過程不需要。,答案:B,備選例題,,結(jié)合圖表分析,下列有關(guān)說法正確的是( ),A.環(huán)丙沙星和紅霉素分別抑制細(xì)菌的和 B.青霉素和利福平能抑制DNA的復(fù)制 C.結(jié)核桿菌的和都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中 D.可發(fā)生在人體健康細(xì)胞中,A,,解析:首先判斷出圖中各個(gè)過程的名稱:為DNA復(fù)制,為轉(zhuǎn)錄,為翻譯,為RNA復(fù)制,為逆轉(zhuǎn)錄,然后根據(jù)表格中抗菌藥物的抗菌機(jī)理來分析各選項(xiàng)。青霉素的作用對象是細(xì)胞壁,與DNA復(fù)制無關(guān);環(huán)丙沙星可促進(jìn)DNA螺旋化,不利于DNA復(fù)制

6、和轉(zhuǎn)錄;紅霉素能與核糖體結(jié)合,抑制翻譯過程;利福平抑制RNA聚合酶的活性,進(jìn)而抑制轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制;和只有RNA病毒才能進(jìn)行。,,,【題組演練】 1.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。下列說法不正確的是( ) A.a、b、c、d所表示的四個(gè)過程分別是DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄 B.需要tRNA和核糖體同時(shí)參與的過程是c,需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與的過程是d C.a、b、c過程只發(fā)生在真核細(xì)胞中,d、e過程只發(fā)生在原核細(xì)胞和一些病毒中 D.在真核細(xì)胞中,a和b兩個(gè)過程發(fā)生的主要場所相同,但需要的關(guān)鍵酶種類不同,解析:從中心法則中各過程的名稱、所需條件及發(fā)生于哪一類生物體內(nèi)等方

7、面分析。圖解中a、b、c、d、e分別表示DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄、RNA的復(fù)制,其中c過程進(jìn)行的場所是核糖體,在合成蛋白質(zhì)時(shí)需要tRNA運(yùn)載氨基酸,a、b、c在細(xì)胞生物中均能發(fā)生,d、e只發(fā)生在RNA病毒中。在真核細(xì)胞中,a和b兩個(gè)過程發(fā)生的主要場所都是細(xì)胞核,但所需的關(guān)鍵酶不同,前者需要DNA聚合酶,而后者需要RNA聚合酶。,C,,2.尿嘧啶核糖核苷(簡稱尿苷)在細(xì)胞內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為尿嘧啶核糖核苷酸。如果選用含有3H尿嘧啶核糖核苷的營養(yǎng)液,處理活的小腸黏膜層,幾小時(shí)后檢測小腸絨毛,發(fā)現(xiàn)整個(gè)小腸黏膜層上均有放射性出現(xiàn)。推測與之密切相關(guān)的過程是圖中的( ) A.B.C.D.和,解析:小腸黏膜

8、層上均有放射性出現(xiàn)是因?yàn)?H尿嘧啶核糖核苷被利用,說明合成了mRNA,發(fā)生了轉(zhuǎn)錄過程。,B,問題引領(lǐng): 1.什么是性狀?生物的性狀表現(xiàn)主要與細(xì)胞中的哪種化合物密切相關(guān)? 2.基因是怎樣控制性狀的? 3.基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系是怎樣的?,基因與性狀的關(guān)系,要點(diǎn)二,教師參考,,1.基因?qū)π誀羁刂频膬煞N途徑,2.基因與性狀的關(guān)系 (1)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。,3.等位基因與生物性狀的關(guān)系,,【典例2】 如圖為脈孢霉體內(nèi)精氨酸的合成途徑示

9、意圖,從圖中可得出() 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.若基因不表達(dá),則基因和也不表達(dá) D.若基因不存在,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成來控制代謝過程,從而控制生物的性狀。由示意圖可知,精氨酸的合成需要酶的參與,而它們分別受基因的控制?；蚓哂幸欢ǖ莫?dú)立性,基因不表達(dá)時(shí),基因、仍可表達(dá),只是無法合成精氨酸。若基因不存在,酶不能合成,則瓜氨酸精氨酸琥珀酸精氨酸的途徑不能進(jìn)行。,答案:B,備選例題,,B,,解析:同一個(gè)體的體細(xì)胞內(nèi)所含基因都相同,因?yàn)槎际怯墒芫延薪z分裂產(chǎn)生的,故A錯(cuò)誤。圖中表示轉(zhuǎn)錄,需要RNA聚合酶;表示翻

10、譯,需要tRNA,故B正確。過程的結(jié)果存在差異的根本原因是遺傳信息發(fā)生了改變,直接原因是血紅蛋白合成異常,故C錯(cuò)誤。過程表明基因通過控制酶的合成控制生物的代謝,進(jìn)而控制生物體的性狀,但不是指所有性狀,故D錯(cuò)誤。,下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程,分析可知( ) A.基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個(gè)細(xì)胞中 B.圖中過程需RNA聚合酶的催化,過程需tRNA的協(xié)助 C.過程的結(jié)果存在差異的根本原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同 D.過程表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀,,D,解析:皺粒豌豆種子中,編碼淀粉分支酶的基因插入一段外來DNA序列,編碼淀粉分支酶的基因被打亂,導(dǎo)致淀粉分支酶不能

11、合成,進(jìn)而導(dǎo)致淀粉含量低而蔗糖含量高,淀粉能吸水膨脹蔗糖不能,A錯(cuò)誤。人類白化病癥狀是控制酪氨酸酶的基因突變引起酪氨酸酶不能合成,導(dǎo)致黑色素不能合成引起的,體現(xiàn)基因通過控制酶合成來控制生物性狀,B錯(cuò)。一種性狀由一個(gè)基因控制,也可以由多個(gè)基因控制,1個(gè)基因可以控制1種性狀,也可以控制多種性狀,C錯(cuò)?；蛲ㄟ^控制結(jié)構(gòu)蛋白合成直接控制性狀,還可以通過控制酶(蛋白質(zhì))合成來控制細(xì)胞代謝間接控制性狀,D正確。,【題組演練】 1.下列關(guān)于基因、蛋白質(zhì)與性狀關(guān)系的描述中,正確的是( ) A.皺粒豌豆種子中,編碼淀粉分支酶的基因被打亂,導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成,進(jìn)而導(dǎo)致淀粉含量高而蔗糖含量低 B.人類白化病癥狀

12、是基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀來實(shí)現(xiàn)的 C.基因與性狀呈線性關(guān)系,即一種性狀由一個(gè)基因控制 D.基因控制性狀是通過控制蛋白質(zhì)的合成來實(shí)現(xiàn)的,,2.下圖為基因的作用與性狀表現(xiàn)的流程示意圖。請據(jù)圖分析,下列不正確的說法是( ) A.過程以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成RNA B.若某段DNA轉(zhuǎn)錄的mRNA發(fā)生改變,但形成的蛋白質(zhì)不一定會改變 C.過程中需要多種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA不同,所搬運(yùn)的氨基酸也不相同 D.人的鐮刀型細(xì)胞貧血癥是基因?qū)π誀畹闹苯涌刂?使結(jié)構(gòu)蛋白發(fā)生變化所致,解析:由圖可知,為轉(zhuǎn)錄,該過程以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成RNA,A正確;由于一種氨基酸有多個(gè)密碼子,當(dāng)mRNA發(fā)生改變后,其控制合成的蛋白質(zhì)不一定改變,B正確;一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸,但一種氨基酸可能由幾種tRNA來運(yùn)載,因此tRNA不同,其所搬運(yùn)的氨基酸可能會相同,C錯(cuò)誤;基因通過控制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)來直接控制性狀,如鐮刀型細(xì)胞貧血癥,D正確。,C,