《基因对性状的控制》学案

《基因对性状的控制》学案1/4《基因对性状的控制学案》张建尚/江苏【学习目标】站得高——明确学习目标。1.解释中心法则。2.举例说明基因与性状的关系。【重点和难点】重点：1.中心法则。2.基因、蛋白质与性状的关系。难点：基因、蛋白质与性状的关系。【学法提示】1.在DNA复制、基因指导蛋白质的合成的基础上理解遗传信息的传递方向，通过资料分析对中心法则进行补充，并理解中心法则的发展是许多科学家不断探索的结果。2.通过实例的分析理解基因、蛋白质与性状的关系，以及基因之间、基因与环境之间对生物性状的影响。【课前预习】起步稳——知识源于生活。1.中心法则的提出者是①，其基本内容是：遗传信息从DNA流向②，即DNA的复制；遗传信息从DNA流向③，即转录；遗传信息从RNA流向④，即翻译。后来科学家还发现遗传信息从RNA流向⑤的复制过程和从RNA流向⑥的逆转录过程。完善后的中心法则图解：⑦。2.基因与DNA之间的关系是①；基因与蛋白质之间的关系是②；蛋白质与性状之间的关系是③，基因与性状的关系是④。3.生物的性状主要是由①体现的，蛋白质的合成又受②的控制，因此，性状是由基因控制的。基因控制生物的性状有两条途径：一是基因通过控制③来控制代谢过程，进而控制生物的性状，如白化病患者由于基因不正常而缺少④，进而不能合成⑤；二是基因通过控制⑥直接控制生物体的性状，如囊性纤维病是由于相应基因缺少了3个碱基，导致⑦蛋白在508位缺少苯丙氨酸，进而影响该蛋白的结构，使其转运⑧的功能异常。4.基因与性状的关系并非都是简单的①关系，可以是一个基因决定一个性状，也可以是②决定一个性状。性状除了受基因控制，也受③影响，即性状是④与⑤相互作用的结果。总之，生物的性状是由基因与基因、基因与⑥、基因与环境之间相互作用，精确控制的。答案1.①克里克②DNA③RNA④蛋白质⑤RNA⑥DNA⑦2.①基因是有遗传效应的DNA片段②基因控制蛋白质的合成③蛋白质是生物体生命活动的承担者和表现者④基因控制性状3.①蛋白质②基因③酶的合成④赖氨酸酶⑤黑色素⑥蛋白质⑦CFTR⑧氯离子4.①线性②多个③环境④基因⑤环境⑥基因产物【课堂探究】走得欢——探索成长快乐。一、中心法则的提出及其发展以下是中心法则及其发展的图解，据图分析：（1）属于克里克中心法则内容的是①，属于中心法则补充内容的是②。DNARNA蛋白质②④①⑤③《基因对性状的控制》学案2/4细胞生物所具有的信息传递途径是③，RNA病毒所具有的信息传递途径是④。（2）①过程是①，进行的主要场所是②，该过程的模板是③，原料是④，产物是⑤，遗传信息的传递方向是⑥。（3）②过程是①，进行的主要场所是②，该过程的模板是③，原料是④，产物是⑤，遗传信息的传递方向是⑥。（4）③过程是①，进行的场所是②，该过程的模板是③，原料是④，产物是⑤，遗传信息的传递方向是⑥。（5）④过程是①，所需的酶是②，该过程的模板是③，原料是④，产物是⑤，遗传信息的传递方向是⑥。（6）⑤过程是①，该过程的模板是②，原料是③，产物是④，遗传信息的传递方向是⑤。（7）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值引起的。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的形成。该事例说明可能存在的遗传信息传递方向是①。二、基因、蛋白质与性状的关系1.人的白化病和镰刀型细胞贫血症的病因如下所示：例1说明基因、蛋白质与性状的关系是①，例2说明基因、蛋白质与性状的关系是②。基因、蛋白质与性状的关系可归纳为：2.分析：（1）人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中可以得出的结论是①。(2)喜马拉雅兔是白身黑爪，如果在兔背上剃去一块白毛，然后在该处连续放上冰块，就会长出黑毛。这个实例说明生物性状是①和②共同作用的结果。一、（1）①①②③②④⑤③①②③④④⑤（2）①DNA复制②细胞核③DNA的两条母链④脱氧例2控制血红蛋白形成的基因中一个碱基变化血红蛋白的结构发生变化红细胞呈镰刀型，运输氧的能力降低容易破裂，患溶血性贫血镰刀型细胞贫血症例1控制酪氨酸酶形成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白化病酶或激素③基因性状结构蛋白④食物蛋白质苯丙氨酸酪氨酸黑色素基因1基因2酶1酶2苯丙酮酸多巴胺基因3→酶3→←酶4←基因4《基因对性状的控制》学案3/4核苷酸⑤子代DNA⑥DNA→DNA（3）①转录②细胞核③DNA的一条链④核糖核苷酸⑤RNA⑥DNA→RNA（4）①翻译②核糖体③mRNA④氨基酸⑤蛋白质（或多肽链）⑥RNA→蛋白质（5）①逆转录②逆转录酶③RNA④脱氧核苷酸⑤DNA⑥RNA→DNA（6）①RNA复制②RNA③核糖核苷酸④RNA⑤RNA→RNA（7）蛋白质→蛋白质二、1.①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基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状③细胞代谢④细胞结构2.（1）①基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状；一个基因可以控制多种性状；一个性状可以由多个基因控制（2）①基因②环境【知识体系】【课堂巩固】跑得快——善于学习，手不释卷！中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是、、和。在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是，a过程发生在真核细胞分裂的期。（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是（用图中的字母回答）。能特异性识别信使RNA上密码子的分子是，后者所携带的分子是。（3）RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表述）：①；②。（4）白化病和黑尿症都是由于酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空气后会氧化变黑。下图表示人体内与之相关的一系列生化过程：上述事实说明，一些基因是通过控制的合成来控制过程，从而控制生物性状的。）若控制酶A合成的基因发生改变，会引起多个性状改变；黑尿症与图中几个基因都有代谢联系，这说明。答案（1）DNA复制；转录；翻译；逆转录；细胞核；间（2）c；tRNA（转运RNA）；氨基酸（3）如下图：（4）酶；代谢；一个基因可能控制多个性状，一个性状可能受多个基因控制【课后作业】步步高——巩固成果，对答如流！香豌豆的紫花对白花是一对相对性状，有两对等位基因（A和a、B和b）共同控制，其显性基因决定花色的过程如图所示。苯丙氨酸酪氨酸β-羟苯丙氨酸黑尿酸黑色素乙酰乙酸白化病酶B黑尿症酶D酶A酶CDNARNA蛋白质bdaec①RNA蛋白质②RNADNARNA蛋白质蛋白质RNA影响酶的合成细胞代谢基因性状环境结构蛋白细胞结构转录翻译逆转录复制复制中心法则及其发展基因、蛋白质与性状的关系环境影响性状《基因对性状的控制》学案4/4（1）上述事实说明，一些基因是通过控制的合成来控制过程，从而控制生物性状的。（2）从图可见，紫花植株必需同时具有基因和方可产生紫色物质。基因型为AaBb和aaBb的个体，其表现型分别是和。（3）酶A和酶B都是蛋白质，它们在细胞内合成的主要步骤是，合成的场所是。（4）AaBb×AaBb的子代中，紫花植株与白花植株的比例分别为和。（5）本图解说明，基因与其控制的性状之间的数量对应关系是。（6）下图是一组模拟实验，假设实验能正常进行，四个试管都有产物生成。其中a、d两试管内的产物都是，但a试管内模拟的是过程，d试管内模拟的是过程；b、c两试管内的产物都是，但b试管内模拟的是过程，c试管内模拟的是过程。答案（1）酶；代谢（2）A、B；紫色、白色（3）转录和翻译；核糖体（4）9/16、7/16（5）一个性状有多种基因控制（6）DNA；复制；逆转录；RNA；转录；RNA复制前提物质（白色）中间物质紫色物质（紫色）1号染色体号染色体基因A基因B酶A酶B加DNAATP酶脱氧核苷酸加DNAATP酶核糖核苷酸加RNAATP酶核糖核苷酸加RNAATP酶脱氧核苷酸