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

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第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂?新課導入導入1 課件展示 基因指導蛋白質(zhì)合成過程 圖解 與同學們一起回顧復習轉(zhuǎn)錄和翻譯過程 在上一節(jié)課中我們詳細地學習了基因指導蛋白質(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 導入2 請同學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 學生可發(fā)表各自的觀點 同學們觀察的這些特征 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 自主學習 要點探究 自主學習 學習目標 1 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 實質(zhì) 基因通過控制酶的合成來控制 進而控制生物體的性狀 2 實例 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 不能合成淀粉分支酶 細胞內(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 基因型相同 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的關(guān)系是怎樣的 要點探究 中心法則的理解及分析 要點一 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復制完成的 發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細胞增殖過程中 2 表達遺傳信息 它是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的 發(fā)生在個體發(fā)育過程中 3 中心法則與基因表達的關(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 正常的真核生物細胞內(nèi)可發(fā)生 過程C 過程常見于RNA病毒侵入細胞時D 細胞中 過程的發(fā)生都需要解旋酶的催化作用 解析 噬菌體不能單獨生活 必須寄生在其他活細胞內(nèi) 故不能單獨培養(yǎng)噬菌體 過程在正常的真核生物細胞內(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菌的 和 B 青霉素和利福平能抑制DNA的復制C 結(jié)核桿菌的 和 都發(fā)生在細胞質(zhì)中D 可發(fā)生在人體健康細胞中 A 解析 首先判斷出圖中各個過程的名稱 為DNA復制 為轉(zhuǎn)錄 為翻譯 為RNA復制 為逆轉(zhuǎn)錄 然后根據(jù)表格中抗菌藥物的抗菌機理來分析各選項 青霉素的作用對象是細胞壁 與DNA復制無關(guān) 環(huán)丙沙星可促進DNA螺旋化 不利于DNA復制和轉(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 進而抑制轉(zhuǎn)錄和RNA復制 和 只有RNA病毒才能進行 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)傳遞與表達的過程 下列說法不正確的是 A a b c d所表示的四個過程分別是DNA復制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 逆轉(zhuǎn)錄B 需要tRNA和核糖體同時參與的過程是c 需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與的過程是dC a b c過程只發(fā)生在真核細胞中 d e過程只發(fā)生在原核細胞和一些病毒中D 在真核細胞中 a和b兩個過程發(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)等方面分析 圖解中a b c d e分別表示DNA的復制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 逆轉(zhuǎn)錄 RNA的復制 其中c過程進行的場所是核糖體 在合成蛋白質(zhì)時需要tRNA運載氨基酸 a b c在細胞生物中均能發(fā)生 d e只發(fā)生在RNA病毒中 在真核細胞中 a和b兩個過程發(fā)生的主要場所都是細胞核 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 幾小時后檢測小腸絨毛 發(fā)現(xiàn)整個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 小腸黏膜層上均有放射性出現(xiàn)是因為3H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意圖 從圖中可得出 A 一種物質(zhì)的合成只受一個基因的控制B 基因可通過控制酶的合成來控制代謝C 若基因 不表達 則基因 和 也不表達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 基因具有一定的獨立性 基因 不表達時 基因 仍可表達 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行 答案 B 備選例題 B 解析 同一個體的體細胞內(nèi)所含基因都相同 因為都是由受精卵有絲分裂產(chǎn)生的 故A錯誤 圖中 表示轉(zhuǎn)錄 需要RNA聚合酶 表示翻譯 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錯誤 過程 表明基因通過控制酶的合成控制生物的代謝 進而控制生物體的性狀 但不是指所有性狀 故D錯誤 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)的同一個細胞中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 導致淀粉分支酶不能合成 進而導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 一種性狀由一個基因控制 也可以由多個基因控制 1個基因可以控制1種性狀 也可以控制多種性狀 C錯 基因通過控制結(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 導致淀粉分支酶不能合成 進而導致淀粉含量高而蔗糖含量低B 人類白化病癥狀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現(xiàn)的C 基因與性狀呈線性關(guān)系 即一種性狀由一個基因控制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RNAB 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RNA 轉(zhuǎn)運RNA不同 所搬運的氨基酸也不相同D 人的鐮刀型細胞貧血癥是基因?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密碼子 當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RNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸 但一種氨基酸可能由幾種tRNA來運載 因此tRNA不同 其所搬運的氨基酸可能會相同 C錯誤 基因通過控制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)來直接控制性狀 如鐮刀型細胞貧血癥 D正確 C