科学家访谈　探索生物大分子的奥秘10分钟试讲教案

第四章

第二节

《基因对性状的控制》学案

学习目标

1.说出中心法则的发展过程。

2.解释中心法则。

3.举例说明中心法则内容在不同类型生物和细胞中的区别。

4.举例说明基因与性状的关系。

【温故知新】

1.比较DNA复制、转录与翻译

时间

场所

模板

原料

产物

位置

作用

种类

复制

细胞分裂的

主要在

4种 4种 酶（ ）、ATP 转录

个体生长发育的整个过程

20种 酶、ATP和 翻译

其他条件

酶（ 和 ）、ATP 2.遗传信息、密码子、反密码子的对应关系

遗传信息

控制蛋白质中氨基酸的排序

多种多样

密码子

控制蛋白质中氨基酸的排序

共

种，编码氨基酸的有

种

反密码子

识别密码子

种

3.

氨基酸、密码子、tRNA之间的对应关系

（1）一种氨基酸可以由 种密码子决定，由 种tRNA转运。

（2）一种密码子决定 种氨基酸，一种tRNA转运 种氨基酸。

【自主合作一】中心法则的提出及发展

阅读教材68-69页（包括资料分析），完成以下内容。

1.1957年，

提出中心法则：遗传信息可以从

流向

，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向

，进而流向蛋白质，即遗传信息的

。

2.中心法则的发展：

（1）部分RNA病毒的RNA能以

为模板，在

酶的作用下进行复制。

（2）部分RNA病毒，在

作用下，能以

为模板合成

。这个过程叫

过程。

3.中心法则的图解（在图中补充④与⑤途径）

1

①

②

③

④

⑤

过程

DNA复制

翻译

逆转录

信息流向

DNA→RNA

RNA→RNA

【自主合作二】对中心法则的理解与分析

1. 不同生物遗传信息的传递

请依据上图，在下面虚线框中画出下列三类生物的遗传信息传递图解。

（1）以DNA为遗传物质的生物

主要包括细胞生物(原核生物、真菌、动植物和人类)以及大多数病毒。

（2）以RNA为遗传物质的生物

①不含逆转录酶的RNA病毒，如烟草花叶病毒。

②含逆转录酶的RNA病毒，如人类免疫缺陷病毒。

2.中心法则体现了DNA的两大基本功能

(1)

遗传信息：是通过

完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程中或细胞增殖过程中。

(2)

遗传信息：是通过

和

完成的，发生在个体发育过程中。

【精讲突破一】

【例1】

下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不正确的是(

) A.①②④过程分别需要解旋酶和DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶

B.②③过程均可在线粒体、叶绿体中进行；④过程发生在某些病毒内

C.把DNA放在含N的培养液中进行①过程，子代含N 的DNA占100% D.①②③均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不同

2 1515

【例2】根据细胞中遗传物质的复制和表达的过程，结合图示一，回答下列问题。

图一所示全过程叫_________，图一中在人体活细胞中都能进行的过程_________，进行②过程的主要场所是_________。能发生③④过程的生物类群是__________。能发生在洋葱根尖分生区细胞和鳞片叶表皮细胞的分别是 和 。

【自主合作三】基因、蛋白质和性状的关系

1.

阅读课本69-70页，完成以下图解，总结出基因、蛋白质与性状之间的关系。

图1 图2

图3 图4

由图1、图2可知，基因通过控制

来控制代谢过程，进而控制生物体的

。

由图3、图4可知，基因还能通过控制

直接控制生物体的性状。

总而言之，基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成过程来进行的。

3.基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，有些性状可能是由

决定的，而且

也影响生物的性状，生物的性状是

与

共同作用的结果。

3

【精讲突破二】

例3 下图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知 (

) A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个体细胞中

B.图中①过程需RNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的协助

C.④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同

D.过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状

例4

人类的苯丙酮尿症病因之一是患者体内苯丙氨酸羟化酶基因发生了变化，模板链某片段由GTC突变为GTG，使其编码的氨基酸由谷氨酰胺变成了组氨酸，导致患者体内缺乏苯丙氨酸羟化酶，使体内的苯丙氨酸不能正常转变成酪氨酸，而只能转变成苯丙酮酸，苯丙酮酸在体内积累过多就会损伤婴儿的中枢神经系统。

请你根据苯丙酮尿症的病因，用一句话描述基因对性状的控制方式___________________________。

阅读课本71页技能训练，完成下列问题。

（1）翅的发育是否涉及一些酶催化学反应？酶与基因的关系是怎样的？酶的活性是否受温度影响？请针对出现残翅果蝇的原因提出假说。

（2）这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？

【自主合作四】细胞质基因

和

中的DNA都能够进行

复制，并通过转录、翻译控制某些蛋白质的合成，为了与细胞核基因相区别，将

和

中的基因被称为细胞质基因。

【检测反馈】

1、 2、 3、 4、 5、 6、 【反思批判】

1982年，科学家发现一种结构异常的蛋白质可在脑细胞内大量“增殖”引起疾病。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。根据上述资料，你认为现有中心法则是否能够涵盖所有生物遗传信息的传递途径？

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