2024-2025學(xué)年高中生物第4章基因的表達(dá)第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂茖W(xué)案新人教版必修2

PAGE13-第2節(jié)基因?qū)π誀畹南拗普n時(shí)素養(yǎng)目標(biāo)1.運(yùn)用資料分析,歸納概括中心法則的提出及發(fā)展過程。(科學(xué)思維)2.運(yùn)用類比推理的方法,歸納概括中心法則中遺傳信息的流淌途徑,并比較各種途徑的異同。(科學(xué)思維)3.通過資料分析,建立基因限制生物性狀的兩種模型。(科學(xué)思維)必備學(xué)問·自主學(xué)習(xí)答案解析P165一、中心法則的提出及其發(fā)展1.提出者:。

2.中心法則的提出及其發(fā)展:(1)圖示:(2)依據(jù)圖示,完成下表:項(xiàng)目序號生理過程遺傳信息傳遞過程最初提出①

流向

②

流向

③

流向

發(fā)展補(bǔ)充④

流向

⑤

流向

結(jié)合中心法則,思索DNA、RNA產(chǎn)生的途徑有哪些。二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系1.基因?qū)ι镄誀钕拗频膬煞N途徑:2.基因?qū)π誀畹南拗茖?shí)例(連線):3.基于基因與生物性狀的關(guān)系的理解,推斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”):(1)基因與性狀的關(guān)系是一對一的線性關(guān)系。 ()(2)生物性狀是由基因型和環(huán)境共同限制的。 ()(3)基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著困難的相互作用。 ()——教材二次開發(fā)基因限制性狀是通過限制蛋白質(zhì)的合成來實(shí)現(xiàn)的。對這句話你是怎樣理解的?關(guān)鍵實(shí)力·合作學(xué)習(xí)答案解析P165學(xué)問點(diǎn)一中心法則

1.不同類型生物遺傳信息的傳遞:特殊提示:高度分化的細(xì)胞在遺傳信息的傳遞過程中無DNA復(fù)制過程。2.中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系:特殊提示:①通過DNA復(fù)制完成的遺傳信息的傳遞過程,發(fā)生于細(xì)胞增殖過程中。②通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的遺傳信息的表達(dá)過程,發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過程和細(xì)胞增殖過程中。3.中心法則五個(gè)過程的比較:過程模板原料酶堿基配對方式產(chǎn)物實(shí)例DNA的復(fù)制DNA的兩條鏈脫氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶A-T、T-A、G-C、C-GDNA以DNA作遺傳物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)錄DNA的一條鏈核糖核苷酸RNA聚合酶A-U、T-A、G-C、C-GRNA除病毒外幾乎全部生物翻譯信使RNA20種氨基酸—A-U、U-A、G-C、C-G多肽除病毒外的細(xì)胞生物RNA的復(fù)制RNA核糖核苷酸RNA復(fù)制酶A-U、U-A、G-C、C-GRNA以RNA作遺傳物質(zhì)的生物RNA的逆轉(zhuǎn)錄RNA脫氧核苷酸逆轉(zhuǎn)錄酶A-T、U-A、G-C、C-GDNA某些RNA病毒等1.拓展探究:某同學(xué)認(rèn)為病毒在活細(xì)胞外不能完成生命活動,因此其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則。這個(gè)觀點(diǎn)正確嗎?為什么?(科學(xué)思維)2.情境探究:科學(xué)探討發(fā)覺,線粒體和葉綠體中也含有少量的DNA。線粒體和葉綠體DNA的遺傳信息傳遞是否遵循中心法則?為什么?(科學(xué)思維)(2024·沈陽高一檢測)如圖是中心法則示意圖,各個(gè)字母代表不同的過程,下列敘述正確的是 ()A.a過程以核糖核苷酸為主要原料B.在人體成熟紅細(xì)胞中只能發(fā)生a、b、c過程C.d、e過程只發(fā)生在某些病毒體內(nèi)D.c、d分別表示翻譯和逆轉(zhuǎn)錄【審答誤區(qū)】本題常見錯(cuò)因誤認(rèn)為病毒遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程發(fā)生在病毒體內(nèi)。病毒在活細(xì)胞外不能完成生命活動,其生命活動都是在活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的,因此其遺傳信息傳遞和表達(dá)過程應(yīng)在寄生的宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行?！痉椒ㄒ?guī)律】由中心法則推斷各生理過程的方法(2024·全國Ⅲ卷)關(guān)于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.遺傳信息可以從DNA流向RNA,也可以從RNA流向蛋白質(zhì)B.細(xì)胞中以DNA的一條單鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA均可編碼多肽C.細(xì)胞中DNA分子的堿基總數(shù)與全部基因的堿基數(shù)之和不相等D.染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子

學(xué)問點(diǎn)二基因?qū)π誀畹南拗?/p>

1.基因限制生物性狀的兩種途徑:干脆途徑間接途徑實(shí)質(zhì)基因通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物體的性狀基因通過限制酶的合成來限制代謝過程,進(jìn)而限制生物體的性狀實(shí)例分析2.基因與生物性狀的關(guān)系:(1)基因是限制生物性狀的基本單位。(2)一般一個(gè)基因只確定一種性狀。(3)有時(shí)多個(gè)基因限制、表達(dá)同一性狀。(4)有時(shí)一個(gè)基因能確定多種性狀。3.影響基因限制性狀的因素:基因能確定性狀,但基因在限制性狀的過程中還要受環(huán)境的影響,如溫度、射線、養(yǎng)分物質(zhì)等,即生物性狀是由基因和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。拓展探究:(1)一個(gè)基因的變更僅僅引起生物體單一性狀的變更嗎?并說明緣由。(科學(xué)思維)(2)白化病與老人頭發(fā)變白的緣由相同嗎?為什么?(科學(xué)思維)(2024·廣州高一檢測)水稻分蘗(莖基部發(fā)生分枝)受多個(gè)基因限制,水稻MADS基因家族能限制側(cè)芽分化和分蘗過程。重力因素通過影響HSFA2D基因進(jìn)而影響LAZY1基因的表達(dá),最終調(diào)控分蘗的方向。相關(guān)說法錯(cuò)誤的是 ()A.水稻分蘗過程受到多個(gè)基因的共同調(diào)控B.每個(gè)基因可以獨(dú)立限制生物的某特性狀C.MADS基因可以限制水稻分蘗等多特性狀D.LAZY1基因的表達(dá)受環(huán)境和其他基因影響【審答誤區(qū)】解答本題主要存在以下錯(cuò)誤對題文“重力因素通過影響HSFA2D基因進(jìn)而影響LAZY1基因的表達(dá),最終調(diào)控分蘗的方向”理解有誤區(qū),事實(shí)上該句話體現(xiàn)了LAZY1基因的表達(dá)受環(huán)境和其他基因影響。如圖為DNA、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系示意圖,下列敘述正確的是 ()某段DNAmRNA蛋白質(zhì)性狀A(yù).①過程與DNA復(fù)制的共同點(diǎn),都是以DNA單鏈為模板,在DNA聚合酶的作用下進(jìn)行B.②過程中須要多種tRNA,不同tRNA所轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸肯定不同C.DNA上某段DNA片段發(fā)生變更,肯定會導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變更D.人的白化病是通過蛋白質(zhì)間接表現(xiàn),囊性纖維病是通過蛋白質(zhì)干脆表現(xiàn)核心素養(yǎng)·情境探究答案解析P1661.【科技情境】美國生物化學(xué)家坦利·普魯辛納因發(fā)覺了一種新生物——朊病毒而獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。朊病毒是瘋牛病的病原體,其實(shí)質(zhì)是具有感染性的蛋白質(zhì),它有兩種構(gòu)象:細(xì)胞型(正常型PrPC)和瘙癢型(致病型PrPSC),(PrPSC)脅迫PrPC轉(zhuǎn)化為PrPSC,從而實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)→蛋白質(zhì),并產(chǎn)生病理效應(yīng),使生物個(gè)體致病。探究:(1)組成朊病毒的基本單位是什么?(生命觀念)(2)與病毒相比,朊病毒與病毒在組成成分上的主要區(qū)分是什么?(科學(xué)思維)(3)簡要闡述朊病毒的發(fā)覺對于遺傳學(xué)的探討有何重要意義。(生命觀念)2.【試驗(yàn)情境】現(xiàn)有一種剛剛發(fā)覺的新型動物病毒,經(jīng)過鑒定發(fā)覺,其遺傳物質(zhì)和HIV一樣都是RNA。探究:(1)HIV侵入宿主細(xì)胞后,要利用宿主細(xì)胞中的原料及場所合成自身的RNA,請用箭頭和文字寫出該過程。(科學(xué)思維)(2)假如新發(fā)覺的該病毒合成RNA的過程和HIV的合成過程不同,請用箭頭和文字的形式寫出該過程。(科學(xué)思維)(3)該新發(fā)覺的病毒合成RNA的過程是否與HIV的相同?請你用試驗(yàn)進(jìn)行探究,要求寫出試驗(yàn)思路、試驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。(科學(xué)探究)課堂檢測·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)答案解析P1661.下列有關(guān)基因?qū)π誀钕拗频臄⑹?合理的是。

①白化病體現(xiàn)了基因通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物的性狀。②鐮刀型細(xì)胞貧血癥是血紅蛋白基因突變使血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變更造成的,體現(xiàn)了基因通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物的性狀。③生物與性狀之間不是簡潔的線性關(guān)系。④基因和性狀之間是一一對應(yīng)的。2.“中心法則”中所沒有的遺傳信息傳遞途徑是 ()A.DNA→DNAB.DNA→RNAC.RNA→蛋白質(zhì) D.蛋白質(zhì)→RNA3.(2024·吉林高一檢測)玉米的基因A可限制葉綠素的合成,若無基因A或者無光照,則玉米均無法合成葉綠素。下列敘述不正確的是 ()A.基因型為AA的個(gè)體均能合成葉綠素B.基因型為Aa的個(gè)體在光下能合成葉綠素C.葉綠素合成是基因A和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果D.在缺鎂的土壤中,基因A限制合成的葉綠素的量會受影響4.(2024·合肥高一檢測)下列有關(guān)基因型、性狀和環(huán)境的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.“牝雞司晨”現(xiàn)象表明性別受遺傳物質(zhì)和環(huán)境因素共同影響B(tài).患紅綠色盲夫婦生的孩子均為色盲,該性狀是由遺傳因素確定的C.長翅果蠅的幼蟲在35℃下培育都是殘翅,可能與溫度影響酶活性有關(guān)D.基因型相同的個(gè)體表現(xiàn)型都相同,表現(xiàn)型相同的個(gè)體基因型可能不同5.如圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹南拗七^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①過程需RNA聚合酶的催化,②過程需tRNA的幫助C.④⑤過程的結(jié)果存在差異的根本緣由是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同D.①②③過程表明基因通過限制酶的合成來限制生物體的全部性狀6.為探討某病毒的致病過程,某愛好小組在試驗(yàn)室做了如圖所示的模擬試驗(yàn)?；卮鹨韵聠栴}:(1)病毒中分別得到物質(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)測定產(chǎn)物X的部分堿基序列是—CTTGTACAA—,則試管甲中模擬的是過程,該過程須要的酶是。

(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。在細(xì)胞內(nèi)該過程須要的酶為。

(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。

(4)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自,而確定該化合物合成的遺傳信息來自。

第2節(jié)基因?qū)π誀畹南拗埔弧?.克里克2.(2)DNA復(fù)制DNADNA轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯RNA蛋白質(zhì)RNA復(fù)制RNARNA逆轉(zhuǎn)錄RNADNA【問·答】提示:DNA產(chǎn)生途徑有DNA的復(fù)制及逆轉(zhuǎn)錄;RNA的產(chǎn)生途徑有RNA的復(fù)制及轉(zhuǎn)錄。二、1.酶結(jié)構(gòu)蛋白干脆2.①—b②—b③—a④—a3.(1)×提示:生物體的一種性狀有時(shí)受多個(gè)基因的影響。(2)√(3)√【問·答】提示:不論基因通過限制酶的合成來限制代謝過程,進(jìn)而限制生物體的性狀,還是基因通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物體的性狀,都是通過限制蛋白質(zhì)合成來實(shí)現(xiàn)的,因此基因限制性狀是通過限制蛋白質(zhì)的合成來實(shí)現(xiàn)的。學(xué)問點(diǎn)一【思索探究】1.提示:不正確。因?yàn)椴《灸芗纳诨罴?xì)胞中,利用宿主細(xì)胞供應(yīng)的原料進(jìn)行遺傳物質(zhì)的傳遞和表達(dá),因此其遺傳信息的傳遞遵循中心法則。2.提示:遵循。在線粒體和葉綠體中也有DNA的復(fù)制及基因的表達(dá)過程?！镜淅痉丁緿圖中a過程以脫氧核糖核苷酸為主要原料,A錯(cuò)誤;在人體成熟紅細(xì)胞內(nèi)無細(xì)胞核,不能發(fā)生DNA的復(fù)制,以及轉(zhuǎn)錄和翻譯,B錯(cuò)誤;病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu),不能自我進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄等,須要借助于宿主細(xì)胞,C錯(cuò)誤;c、d分別表示翻譯和逆轉(zhuǎn)錄,D正確?！绢愵}精練】B本題主要考查DNA結(jié)構(gòu)和遺傳信息傳遞過程。轉(zhuǎn)錄可以使遺傳信息從DNA流向RNA,翻譯可以使遺傳信息從RNA流向蛋白質(zhì),A項(xiàng)正確;mRNA、tRNA和rRNA都是經(jīng)過轉(zhuǎn)錄而來的,但是只有mRNA可以編碼多肽,并且DNA轉(zhuǎn)錄出的mRNA也須要把基因中內(nèi)含子對應(yīng)的區(qū)段剪切后才能編碼多肽,B項(xiàng)錯(cuò)誤;基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,并不是全部的DNA片段都是基因,C項(xiàng)正確;因?yàn)榛蜻M(jìn)行的是選擇性表達(dá),一個(gè)DNA分子上有很多基因,不同的基因進(jìn)行表達(dá)可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子,D項(xiàng)正確。學(xué)問點(diǎn)二【思索探究】(1)提示:不是,基因與生物的性狀之間并非簡潔的一一對應(yīng)關(guān)系,因此一個(gè)基因的變更可能會影響多種性狀。(2)提示:不相同。白化病是由于限制酪氨酸酶的基因異樣導(dǎo)致細(xì)胞不能合成酪氨酸酶而缺乏黑色素,而老年人頭發(fā)變白是由于細(xì)胞蒼老時(shí)酪氨酸酶活性下降而缺乏黑色素?！镜淅痉丁緽由水稻分蘗受多個(gè)基因限制可知,水稻分蘗過程受到多個(gè)基因的共同調(diào)控,A正確;并非每個(gè)基因都可以獨(dú)立限制生物的某特性狀,例如LAZY1基因,B錯(cuò)誤;MADS基因家族能限制水稻側(cè)芽的分化和分蘗過程,C正確;LAZY1基因的表達(dá)受重力因素和HSFA2D基因的影響,D正確?！绢愵}精練】D圖中①是轉(zhuǎn)錄過程,轉(zhuǎn)錄和復(fù)制都是以DNA鏈為模板,復(fù)制在DNA聚合酶的作用下進(jìn)行,而轉(zhuǎn)錄是在RNA聚合酶的作用下進(jìn)行,A錯(cuò)誤;tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對,多種密碼子可以編碼同一個(gè)氨基酸,因此多種tRNA可以轉(zhuǎn)運(yùn)同一種氨基酸,B錯(cuò)誤;基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,DNA分子某片段發(fā)生變更,基因不肯定發(fā)生變更,因此蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不肯定發(fā)生變更,C錯(cuò)誤;白化病患者由于基因突變導(dǎo)致酪氨酸酶不能合成,進(jìn)而不能形成黑色素,導(dǎo)致白化病,體現(xiàn)基因通過限制酶的合成來限制代謝間接限制生物性狀,囊性纖維病是基因通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物體的性狀,D正確。1.(1)提示:氨基酸。(2)提示:含蛋白質(zhì)而無核酸。(3)提示:朊病毒實(shí)現(xiàn)了“蛋白質(zhì)→蛋白質(zhì)”,這一事實(shí)說明蛋白質(zhì)也能實(shí)現(xiàn)自我復(fù)制,對“中心法則”起到了補(bǔ)充作用。2.(1)提示:RNADNARNA。(2)提示:RNARNA。(3)提示:試驗(yàn)思路:設(shè)法將病毒破裂獲得提取液,置于試管中,同時(shí)加入脫氧核苷酸、ATP并保持相宜的溫度和pH條件,一段時(shí)間后檢測有無DNA分子產(chǎn)生;試驗(yàn)結(jié)果:假如試管中有DNA分子產(chǎn)生,則該病毒合成RNA的過程與HIV的相同;假如沒有DNA產(chǎn)生,則該病毒合成RNA的過程與HIV的不同。1.【解析】選②③。白化病是由于限制酪氨酸酶的基因異樣引起的,不能將酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素而表現(xiàn)白化癥狀,體現(xiàn)的是基因通過限制酶的合成來限制代謝過程,進(jìn)而限制生物的性狀,①錯(cuò)誤;血紅蛋白是干脆受基因限制的,②正確;生物與性狀之間不是簡潔的線性關(guān)系,可能一個(gè)基因限制一種性狀,也可能多個(gè)基因限制一種性狀,還可能一個(gè)基因限制多種性狀,③正確、④錯(cuò)誤。2.D遺傳信息傳遞途徑包括DNA復(fù)制(DNA→DNA),轉(zhuǎn)錄(DNA→RNA),翻譯(RNA→蛋白質(zhì))等。但是遺傳信息不能從蛋白質(zhì)傳遞到RNA。3.A基因型為AA的個(gè)體若在無光照的狀況下也不能合成葉綠素,A錯(cuò)誤;基因型為Aa的個(gè)體在光下能合成葉綠素,B正確;依據(jù)題干信息“若無基因A或者無光照,則玉米均無法合成葉綠素”可知,合成葉綠素是基因A和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果,C正確;鎂是合成葉綠素的重要元素,因此在缺鎂的土壤中,基因A限制的葉綠素合成量會受影響,D正確。4.D性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象表明性別受遺傳物質(zhì)和環(huán)境因素共同影響,A正確;患紅綠色盲夫婦生的孩子均為色盲,說明該性狀是由遺傳因素確定的,B正確;長翅果蠅的幼蟲在35℃下培育都是殘翅,說明果蠅的