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第17课时基因对性状的控制目标导航1.了解中心法则的提出及其发展过程。2.通过中心法则图解理解遗传信息的流动方向。3.举例说明基因、蛋白质与性状的关系。4.了解性状是基因与环境共同作用的结果。一、中心法则的提出及发展1．1957年，____________提出中心法则，遗传信息可以从________流向________，即自我复制；也可以从DNA流向________，进而流向____________，即遗传物质的转录和翻译。但是，遗传信息不能从蛋白质传递到____________，也不能从蛋白质流向________或________。2．教材69页资料分析资料1表明遗传信息可以由RNA流向RNA，即RNA→RNA；资料2表明遗传信息可以由RNA流向DNA，即RNA→DNA；资料3表明遗传信息可能由蛋白质流向蛋白质，即蛋白质→蛋白质。3．历经考验后的中心法则，补充了遗传信息从RNA流向________以及从RNA流向________这两条途径，比以往更加完善。4．中心法则图解图解表示出遗传信息传递的5个途径：①DNA→DNA(或基因到基因)：是DNA的复制过程，表示遗传信息的传递。②DNA→RNA：遗传信息的转录过程。③RNA→蛋白质：发生在细胞质核糖体上的翻译过程，②、③共同完成遗传信息的表达。④RNA→DNA：少数RNA病毒、HIV等在宿主细胞内的逆转录过程。⑤RNA→RNA：以RNA作为遗传物质的生物(如RNA病毒)的RNA自我复制过程。实线表示的①、②、③途径在自然界普遍存在，发生在绝大多数的生物体中；虚线表示的④、⑤途径是后来发现的，这两种信息传递途径在少数生物体内存在，是对中心法则的补充。二、基因、蛋白质与性状的关系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________，如：人的白化症状是由于控制________________的基因异常引起的。2．基因还能通过控制____________的结构直接控制生物体的性状，如囊性纤维病是由于编码一个____________(CFTR蛋白)的基因________了三个碱基，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，进而影响了CFTR蛋白的________。(1)囊性纤维病CFTR基因缺失3个碱基→CFTR蛋白结构异常，导致功能异常→患者支气管黏液增多→黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染(2)镰刀型细胞贫血病(详见第5章)正常基因异常基因↓↓(谷氨酸)正常－血红蛋白结构－异常(缬氨酸)3．DNA、基因、蛋白质与性状之间的关系三、基因控制性状的影响因素1．基因与性状的关系并不都是________________关系。如人的身高可能是由________________决定的，同时，后天的营养和体育锻炼等对身高也有重要作用。2．基因与________、基因与基因产物、基因与________之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。3．细胞质基因：存在于____________和____________中的基因。(1)线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这些部位的基因的活动还要受到____________的控制、制约。(2)细胞质基因不遵循孟德尔遗传规律，表现为________遗传。4．生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表现型＝基因型＋环境条件。如玉米白化苗的形成，在光照下长成白化苗，是由隐性基因控制的，是因为不能形成叶绿素的缘故；如果有显性基因的种子在光照下发育正常，却在黑暗条件下形成白化苗，则是由于光照是合成叶绿素的必要条件造成的。知识点一中心法则的提出及发展1．关于“中心法则”含义的描述错误的是()A．表示遗传信息的传递方向B．表示基因控制蛋白质合成的过程C．DNA只能来自DNA的复制D．基因通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状知识点二基因、蛋白质与性状的关系2．如下图所示，红色面包霉(一种真菌)通过一系列酶将原料合成它所需要的氨基酸。据图分析，以下叙述正确的是()A．若基因A被破坏，则向培养基中加入鸟氨酸，面包霉仍能存活B．若基因B被破坏，则向培养基中加入鸟氨酸，面包霉仍能存活C．若基因B不存在，则瓜氨酸仍可以由鸟氨酸合成D．基因C不能控制酶C的合成知识点三基因控制性状的影响因素3．同一株水毛茛，浸在水中的叶与裸露在空气中的叶形态不同，原因是()A．基因发生了改变B．环境决定生物的性状C．基因未发生改变，性状还受环境的影响D．水中叶片脱落了4．Leber遗传性视神经病是一种遗传病，此病是由线粒体DNA基因控制。某女士的母亲患有此病，如果该女士结婚生育，下列预测正确的是()A．如果生男孩，孩子不会携带致病基因B．如果生女孩，孩子不会携带致病基因C．不管生男或生女，孩子都会携带致病基因D．必须经过基因检测，才能确定基础落实1．在大豆体细胞内，遗传信息在生物大分子间转移通常不发生()A．从DNA→DNA的复制过程B．从DNA→RNA的转录过程C．从RNA→蛋白质的翻译过程D．从RNA→RNA及从RNA→DNA的过程2．如图所示为自然界中遗传信息在三种生物大分子间的流动，下列说法正确的是()A．1、2、4途径常见，其他从未被认识B．2、4、9途径常见，其他从未被认识C．2、3途径常见，1、4很少见D．1、2、4途径常见，3、7较少见，6已在实验室实现3．基因对性状控制的实现是通过()A．DNA的自我复制B．DNA控制蛋白质的合成C．一个DNA上有多种基因D．转运RNA携带氨基酸4．在豌豆粒中，由于控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来的DNA片段而不能合成淀粉分支酶，使得豌豆粒不能合成淀粉而变得皱缩。此事实说明了()A．基因是生物体性状的载体B．基因能直接控制生物体的性状C．基因可以通过控制酶的合成来控制生物体的性状D．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状5．囊性纤维化病的实例可以说明()A．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B．DNA中某个碱基发生改变，生物体合成的蛋白质必然改变C．基因通过控制激素的合成，控制生物体的性状D．基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状能力提升6．在生物体内性状的表达一般遵循“DNA→RNA→蛋白质”的原则，下面是几种与此有关的说法，不正确的是()A．在细胞的不同阶段，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的B．在真核生物中，DNA→RNA是在细胞核中完成的，RNA→蛋白质是在细胞质中完成的C．在同一个体不同的体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质不一定相同D．在细胞的不同阶段，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的7．如图是设想的一条生物合成途径的示意图。若将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物置于含X的培养基中生长，发现微生物体内有大量的M和L，但没有Z，试问基因突变影响到哪种酶()A．E酶B．B酶C．C酶D．A酶和D酶8．下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是()A．线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则B．DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的C．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序D．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则题号12345678答案9.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。请据图回答下列问题：(1)a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是____________、__________、__________和______________。(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是___________________________________(用图中的字母回答)。(3)a过程发生在真核细胞分裂的__________期。(4)在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是______________。(5)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________________________________________________________________________。(6)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____________________________________________________________________。10．请回答下列有关遗传信息传递的问题：(1)为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示的模拟实验。①从病毒中分离得到物质A。已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—，则试管甲中模拟的是__________过程。②将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是______，试管乙中模拟的是________过程。③将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z是________。(2)若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自________________，而决定该化合物合成的遗传信息来自________________。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套________。该病毒遗传信息的表达过程为____________________________________________________。答案知识清单一、1.克里克DNADNARNA蛋白质蛋白质RNADNA3．RNADNA二、1.酶性状酪氨酸酶2．蛋白质跨膜蛋白缺失结构三、1.简单的线性多个基因2．基因环境3．叶绿体线粒体(1)核基因(2)母系对点训练1．C[DNA可以是由DNA复制而来，也可能是由RNA经逆转录形成。]2．A[基因可通过控制酶的合成来控制代谢，从而控制生物性状。从图示可知，基因A、B、C分别控制酶A、B、C的合成，进而控制三个连续的化学反应。若基因A被破坏，原料－鸟氨酸的途径被切断，若不加入鸟氨酸，则面包霉不能存活；同理若基因B被破坏，则向培养基中加入瓜氨酸，面包霉才可存活；基因B不存在，则酶B不能合成，则鸟氨酸→瓜氨酸途径不能进行。]3．C[同一株水毛茛，浸在水中的叶细胞与裸露在空气中的叶细胞中的基因相同，但环境因素对基因的表达有影响。]4．C[由题干中信息可知，该病是由细胞质中的遗传物质控制的，因此有母系遗传的特点。]课后作业1．D[从RNA→RNA及从RNA→DNA的过程只发生在某些病毒的生命活动中。]2．D[DNA复制、转录、翻译在自然界普遍存在，RNA的复制、RNA逆转录在某些病毒的遗传信息传递中被发现，在实验室条件下，可以直接以DNA的一条链为模板，合成蛋白质(多肽)。]3．B[蛋白质是生命活动的主要承担者。一方面，基因通过控制酶的合成来控制代谢的过程，进而控制生物体的性状。另一方面，基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。]4．C[基因可以通过控制酶的合成来控制生物性状。由于豌豆控制合成淀粉分支酶的基因插入外来DNA片段，引起基因异常不能合成淀粉分支酶，进而影响了淀粉的合成，导致吸水能力弱而皱缩。]5．D[通过对囊性纤维化病的实例分析，说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，故D项正确；A、C两项说法虽正确，但与题意不符合；B项说法本身不正确，因为密码子有简并现象。]6．D[DNA是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于同一个体不同的体细胞中的基因存在着选择性表达，因此不同细胞中的DNA相同，而RNA和蛋白质却不一定相同。]7．C[由题意可知，物质合成的顺序是：X→Y2→M→L，所以存在B酶、D酶、A酶。没有Z物质，则是由缺乏C酶引起的，而E酶不能确定。]8．D[线粒体和叶绿体中有少量的DNA，能够进行DNA的复制