人教版(2019)高中生物必修二學(xué)案4. 2 基因表達(dá)與性狀的關(guān)系

4.2基因表達(dá)與性狀的關(guān)系

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

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)。

【課前預(yù)習(xí)案】

1.中心法則的提出及發(fā)展：1957年，提出中心法則，遺傳信息可以從

―流向—，即自我復(fù)制；也可以從DNA流向_進(jìn)而流向,

即遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯。但是，遺傳信息不能從蛋白質(zhì)傳遞到,也不能從蛋

白質(zhì)流向或________=

2.基因通過控制的合成來(lái)控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的,如：人

的白化癥狀是由于控制的基因異常引起的。

3.基因還能通過控制的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，如囊性纖維病是由

于編碼一個(gè)（CFTR蛋白）的基因________了三個(gè)堿基，導(dǎo)致CFTR蛋白在第508

位缺少苯丙氨酸，進(jìn)而影響了CFTR蛋白的。

4.基因與性狀的關(guān)系并不都是關(guān)系。如人的身高可能是由

決定的，同時(shí)，后天的營(yíng)養(yǎng)和體育鍛煉等對(duì)身高也有重要作用。

5.基因與、基因與基因產(chǎn)物、基因與之間存在著復(fù)雜的相互作用，

精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。

6.細(xì)胞質(zhì)基因：存在于和中的基因。

（1）線粒體和葉綠體是半自主細(xì)胞器，這些部位的基因的活動(dòng)還要受到

的控制、制約。

（2）細(xì)胞質(zhì)基因不遵循孟德爾遺傳規(guī)律，表現(xiàn)為遺傳。

【課堂探究案】

探討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。觀察下圖分

析：

①（基因1RNA蛋白質(zhì)（性狀）

（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

甘酸。

⑵①@③。

探討2：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(lái)。

DAu

DNA5NARNP

a((WRNA「、RNp

一

一fATP

一

TP核

醉

酶

,ATPAT醉

醉

糖

核

糖施

儂

核

核

一

一

氨

-酸

脫氧核糖三

酸

三

在

酸

甘脫氧核糖

！

三h:-]

核甘酸二!

D

〕核甘酸

L--D1

ABCDE

提示：A―(D；B—②；C―@；D—④；E_@o

［思維升華］

1.中心法則的內(nèi)容及應(yīng)用

復(fù)GA一找楚一復(fù)翻譯一正.住

制U?瓦布彳制'JNA---------蛋白質(zhì)

(1)細(xì)胞生物及噬菌體等DNA病毒的中心法則：

轉(zhuǎn)錄.RNA翻譯.蛋白質(zhì)

(2)煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則：

篇&A翻譯-蛋白質(zhì)

(3)HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的中心法則：

RNA四絲^?A鯉RNA螞蛋白質(zhì)

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

控制蛋白質(zhì)合成(表達(dá)遺傳信息)

傳

遞

遺

傳

信

息

脫氧核甘酸序列f核糖核甘酸序列--------^氨基酸序列

遺傳信息一^遺傳密碼(密碼子)-------------

1.結(jié)合下圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是()

復(fù)制

A.生物的遺傳信息儲(chǔ)存在DNA或RNA的核甘酸序列中

B.核甘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)

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的核甘酸序列

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

探討3：基因型相同的不同個(gè)體，其表現(xiàn)型是否相同？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4：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(wú)一定的性狀分離比。②不遵循。

［思維升華］

1.基因?qū)π誀羁刂频膬煞N途徑

,A八Z間接控制

細(xì)胞代謝---------._______.

I?■蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)—細(xì)胞結(jié)構(gòu)工^3

直接控制rf

2.基因與性狀的關(guān)系

廿L一個(gè)基因決定一種性狀

(1)基因與性I

才夫的關(guān)系.多個(gè)基因決定一種性狀

I一個(gè)基因會(huì)影響到多種性狀

(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。

生物體發(fā)育

內(nèi)因外因結(jié)果

III

基因型+環(huán)境=表現(xiàn)型

(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

I）.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

【課后鞏固案】

1.在大豆體細(xì)胞內(nèi)，遺傳信息在生物大分子間轉(zhuǎn)移通常不發(fā)生()

A.從DNA-DNA的復(fù)制過程

B.從DNA-RNA的轉(zhuǎn)錄過程

C.從RNAf蛋白質(zhì)的翻譯過程

D.從RNAfRNA及從RNA-DNA的過程

2.如圖所示為自然界中遺傳信息在三種生物大分子間的流動(dòng)，

下列說(shuō)法正確的是（）

A.1、2、4途徑常見，其他從未被認(rèn)識(shí)

B.2、4、9途徑常見，其他從未被認(rèn)識(shí)

C.2、3途徑常見，1、4很少見

D.1、2,4途徑常見，3、7較少見，6已在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)

3.基因?qū)π誀羁刂频膶?shí)現(xiàn)是通過（）

A.DNA的自我復(fù)制

B.DNA控制蛋白質(zhì)的合成

C.一個(gè)DNA上有多種基因

D.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA攜帶氨基酸

4.在豌豆粒中，由于控制合成淀粉分支酶的基因中插入外來(lái)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變得皺縮。此事實(shí)說(shuō)明了（）

A.基因是生物體性狀的載體

B.基因能直接控制生物體的性狀

C.基因可以通過控制酶的合成來(lái)控制生物體的性狀

D.基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來(lái)控制生物體的性狀

5.囊性纖維化病的實(shí)例可以說(shuō)明()

A.基因通過控制酶的合成來(lái)控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀

B.DNA中某個(gè)堿基發(fā)生改變，生物體合成的蛋白質(zhì)必然改變

C.基因通過控制激素的合成，控制生物體的性狀

D.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

能力提升

6.在生物體內(nèi)性狀的表達(dá)一般遵循“DNA-RNAf蛋白質(zhì)”的原則，下面是幾種與此有

關(guān)的說(shuō)法，不正確的是（）

A.在細(xì)胞的不同階段，DNA一般是不變的，RNA和蛋白質(zhì)分子是變化的

B.在真核生物中，DNA-RNA是在細(xì)胞核中完成的，RNA-蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)中完

成的

C.在同一個(gè)體不同的體細(xì)胞中，DNA相同，RNA和蛋白質(zhì)不一定相同

D.在細(xì)胞的不同階段，DNA、RNA和蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量是不變的

7.如圖是設(shè)想的一條生物合成途徑的示意圖。若將缺乏此途徑中必需的某種酶的微生

物置于含X的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)微生物體內(nèi)有大量的M和L,但沒有Z,試問基因突變影

響到哪種酶（）

C.C?D.A酶和1）酶

8.下列關(guān)于遺傳信息傳遞的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.線粒體和葉綠體中遺傳信息的傳遞遵循中心法則

B.DNA中的遺傳信息是通過轉(zhuǎn)錄傳遞給mRNA的

C.DNA中的遺傳信息可決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序

D.DNA病毒中沒有RNA,其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則

題號(hào)12345678

答案

9.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。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問

題：

OqZ：c

1DNA一『二；、RNA——f蛋白質(zhì)

ae

（l）a、b、c、d所表示的四個(gè)過程依次分別是______、_

和。

(2)需要tRNA和核糖體同時(shí)參與的過程是—

(用圖中的字母回答)。

(3)a過程發(fā)生在真核細(xì)胞分裂的期。

(4)在真核細(xì)胞中，a和b兩個(gè)過程發(fā)生的主要場(chǎng)所是。

(5)能特異性識(shí)別信使RNA上密碼子的分子是,后者所攜帶的分子是

(6)RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達(dá)的途徑有(用類似本題圖中的形式表述)：

①_______________________________________________________________________

②_______________________________________________________________________

10.請(qǐng)回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞的問題：

(1)為研究某病毒的致病過程，在實(shí)驗(yàn)室中做了如圖所示的模擬實(shí)驗(yàn)。

其他

必

其他必_

耍

物其他必

質(zhì)要物質(zhì)奇

及要物質(zhì)~上三

條

件一及條件岸中及的罩

產(chǎn)物XJ產(chǎn)物Y入一產(chǎn)物Z

甲乙丙

①?gòu)牟《局蟹蛛x得到物質(zhì)A。已知A是單鏈的生物大分子，其部分堿基序列為

—GAACAUGUU—?將物質(zhì)A加入試管甲中，反應(yīng)后得到產(chǎn)物X。經(jīng)測(cè)定產(chǎn)物X的部分堿

基序列是一CTTGTACAA-,則試管甲中模擬的是過程。

②將提純的產(chǎn)物X加入試管乙，反應(yīng)后得到產(chǎn)物Y。產(chǎn)物Y是能與核糖體結(jié)合的單

鏈大分子，則產(chǎn)物Y是，試管乙中模擬的是過程。

③將提純的產(chǎn)物Y加入試管丙中，反應(yīng)后得到產(chǎn)物Z。產(chǎn)物Z是組成該病毒外殼的

化合物，則產(chǎn)物Z是。

(2)若該病毒感染了小鼠上皮細(xì)胞，則組成子代病毒外殼的化合物的原料來(lái)自

而決定該化合物合成的遺傳信息來(lái)自一

若該病毒除感染小鼠外，還能感染其他哺乳動(dòng)物，則說(shuō)明所有生物共用一套。

該病毒遺傳信息的表達(dá)過程為。

答案

【課前預(yù)習(xí)案】

1.克里克DNADNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNADNA

2.酶性狀酪氨酸酶

3.蛋白質(zhì)跨膜蛋白缺失結(jié)構(gòu)

4.簡(jiǎn)單的線性多個(gè)基因

5.基因環(huán)境

6.葉綠體線粒體（1）核基因（2）母系

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

【課堂探究案】

【課后鞏固案】

1.D［從RNAfRNA及從RNAfDNA的過程只發(fā)生在某些病毒的生命活動(dòng)中。］

2.D［DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯在自然界普遍存在，RNA的復(fù)制、RNA逆轉(zhuǎn)錄在某些病毒

的遺傳信息傳遞中被發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)室條件下，可以直接以DNA的一條鏈為模板，合成蛋白質(zhì)

（多肽）。］

3.B［蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。一方面，基因通過控制酶的合成來(lái)控制代謝

的過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。另一方面，基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物

的性狀。］

4.C［基因可以通過控制酶的合成來(lái)控制生物性狀。由于豌豆控制合成淀粉分支酶的

基因插入外來(lái)DNA片段，引起基因異常不能合成淀粉分支酶，進(jìn)而影響了淀粉的合成，導(dǎo)致

吸水能力弱而皺縮。］

5.D［通過對(duì)囊性纖維化病的實(shí)例分析，說(shuō)明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，故D項(xiàng)正確；A、C兩項(xiàng)說(shuō)法雖正確，但與題意不符合；B項(xiàng)說(shuō)法本身不正確，

因?yàn)槊艽a子有簡(jiǎn)并現(xiàn)象。］

6.D［DNA是細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)，一般是不變的；由于同一個(gè)體不同的體細(xì)胞中的基

因存在著選擇性表達(dá)，因此不同細(xì)胞中的DNA相同，而RNA和蛋白質(zhì)卻不一定相同。］

7.C［由題意可知，物質(zhì)合成的順序是：X-Y2-M-L,所以存在B酶、D酶、A酶。

沒有Z物質(zhì)，則是由缺乏C酶引起的，而E醐不能確定。］

8.D［線粒體和葉綠體中有少量