基因、蛋白质和性状的关系
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基因与性状的关联一、基因和性状的定义基因是决定生物遗传特征的分子单位,是DNA特定区域上的序列。
而性状则是生物个体表现出来的具体特征,包括形态特征、生理特征等。
二、基因对性状的影响基因通过编码蛋白质来影响生物个体的性状。
不同的基因型将导致不同的蛋白质表达,从而表现为不同的性状。
1. 单基因遗传性状有些性状受单个基因控制,比如人类的血型就受到ABO基因的控制。
不同的基因型会导致A、B、AB或O型血液。
2. 多基因遗传性状大部分性状受到多个基因的共同影响,比如人类的身高、体重等。
这种情况下,基因型的组合会导致连续变化的性状表现。
3. 基因突变与新性状基因突变是指在DNA序列中发生的变异,这种变异可能会导致新的性状表现。
比如一些遗传疾病就是由于特定基因突变所导致。
三、环境对基因和性状的调控除了基因本身,环境也对性状表现起着重要作用。
1. 温度、光照等外部条件外部环境可以影响基因表达及蛋白质合成,从而影响性状表现。
比如在温度适宜的条件下,某些植物会开花结果;而在光照充足的条件下,动物体毛颜色可能会更加鲜艳。
2. 营养和生活习惯饮食和生活习惯也会影响性状表现。
科学合理的饮食和健康生活习惯对于维持良好的健康状态至关重要。
四、解读基因对性状的影响了解基因与性状之间的关联对于科学家们解读遗传规律和进行后代健康管理具有重要意义。
1. 遗传学研究借助现代分子生物学技术,科学家们可以更加深入地研究基因和性状之间的关系。
这不仅帮助人们理解遗传规律,还可能为一些遗传疾病的治疗提供线索。
2. 个体化健康管理通过了解自身携带的基因信息,个体可以更加针对性地进行健康管理。
比如了解自己易患某种遗传性疾病,则可以采取相应的预防措施。
五、伦理与社会问题随着对基因与性状关联认识的不断加深,相关伦理和社会问题也逐渐浮出水面。
1. 基因工程伦理问题对于人类干细胞、胚胎基因编辑等技术,涉及到道德、伦理等方面的复杂问题。
人们需要权衡科学发展与伦理道德之间的平衡。
姓名,年级:时间:第2节基因对性状的控制学习目标核心素养1.理解中心法则的内容及应用。
(重、难点)2.阐述基因、蛋白质与性状的关系。
(重点)3。
了解细胞质遗传及其特点。
1。
通过对资料进行分析归纳,概括中心法则的提出及发展过程。
2.结合实例,阐述基因控制性状的两种方式。
3。
通过与细胞核遗传比较,了解细胞质遗传及特点。
一、中心法则的提出及其发展1.中心法则的提出及内容(1)提出者:克里克。
(2)中心法则内容(3)图解:2.中心法则的发展发展内容信息流动举例RNA自我复制遗传信息从RNA流向RNA RNA病毒RNA逆转录合成DNA遗传信息从RNA流向DNAHIV病毒、致癌的RNA病毒.二、基因、蛋白质与性状的关系1.基因控制生物性状的两条途径(1)基因对生物性状的间接控制①实质: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举例:①实质:基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
②举例:基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。
生物的性状是基因型与环境共同作用的结果.3.细胞质基因(1)分布:线粒体和叶绿体中。
(2)功能:①进行半自主自我复制。
②通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成.(3)遗传方式:人的细胞质基因只能通过母亲遗传给后代。
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)1.DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则。
( )2.正常情况下,真核生物细胞内可发生中心法则的每个过程。
( )3.RNA病毒都能进行逆转录。
()4.基因与性状的关系是一对一的线性关系。
( )5.生物性状是由基因型和环境共同控制的。
()6.基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用.()提示:1。
×DNA病毒中没有RNA,但其遗传信息的传递仍遵循中心法则,包括DNA 的复制、转录和翻译三个过程。
2.×正常情况下,真核细胞内只发生DNA的复制、转录和翻译过程,RNA复制和逆转录的过程发生在某些被病毒侵染后的细胞内。
考点——基因突变和基因重组1.镰状细胞贫血形成的直接原因:;根本原因:。
2.基因突变的特点(1):发生于一切生物中(原核生物、真核生物、病毒);(2):可以发生于生物个体发育的任何时期;可以发生在细胞内不同的DNA 分子上,以及同一个DNA分子的不同部位;(3):可以产生一个或多个等位基因;(4);(5)。
(P83)3.基因突变的时间:通常发生在。
4.基因突变的结果:产生原基因的。
5.基因突变若发生在中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在中,一般不能遗传给后代,但有些植物的体细胞发生基因突变,可通过传递给后代。
6.人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:和。
(P82)7.癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够,发生显著变化,细胞膜上的等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
(P82)8.基因突变一定会导致的改变;但生物性状,原因是密码子有简并性,当密码子改变,对应氨基酸不一定改变。
(P81思考·讨论)9.基因重组是指在生物体进行的过程中,控制的基因的重新组合。
(P84)10.基因重组包括①发生在减数第一次分裂前期的;②发生在减数第一次分裂后期的。
另外,基因工程、肺炎链球菌的转化也属于。
(P84)参考答案1.镰状细胞贫血形成的直接原因:血红蛋白分子结构的改变;根本原因:控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变。
2.基因突变的特点(1)普遍性:发生于一切生物中(原核生物、真核生物、病毒);(2)随机性:可以发生于生物个体发育的任何时期;可以发生在细胞内不同的DNA分子上,以及同一个DNA分子的不同部位;(3)不定向性:可以产生一个或多个等位基因;(4)低频性;(5)多害少利性。
(P83)3.基因突变的时间:通常发生在有丝分裂或减数第一次分裂前的间期。
4.基因突变的结果:产生原基因的等位基因。
5.基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中,一般不能遗传给后代,但有些植物的体细胞发生基因突变,可通过无性繁殖传递给后代。
(新高考生物一轮复习教案)第六单元 遗传的物质基础第5课时 基因表达与性状的关系 课标要求 1.举例说明生物的性状主要通过蛋白质表现。
2.细胞分化的本质是基因选择性表达的结果。
3.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。
1.基因表达产物与性状的关系(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)基因――→控制蛋白质的结构――――→直接控制生物体的性状(完善实例分析如下)(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)基因――→控制酶的合成――→控制代谢过程――――→间接控制生物体的性状(完善实例分析如下)①白化病致病机理图解②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解2.基因的选择性表达与细胞分化(1)基因类型⎩⎪⎨⎪⎧ 在所有细胞中都能表达的基因只在某类细胞中特异性表达的 基因(2)细胞分化的本质:基因的选择性表达。
(3)细胞分化的结果 由于基因的选择性表达,导致来自同一个体的体细胞中mRNA 和蛋白质不完全相同,从而导致细胞具有不同的形态和功能。
(4)细胞分化的本质就是基因的选择性表达。
3.表观遗传(1)概念:生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
(2)特点①可遗传:基因表达和表型可以遗传给后代。
②不变性:基因的碱基序列保持不变。
③可逆性:DNA 的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即被修饰的DNA 可能发生去甲基化。
(3)理解表观遗传应注意的三个问题①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。
②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。
③表观遗传一般是影响到基因的转录过程,进而影响蛋白质的合成。
(4)机制:DNA 的甲基化;组蛋白的甲基化和乙酰化等。
(5)实例:a.柳穿鱼花形的遗传;b.某种小鼠毛色的遗传;c.蜂王和工蜂。
4.基因与性状间的对应关系另外,生物体的性状还受环境条件的影响。
基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。
4.2基因对性状的控制
一、中心法则的提出及发展
1、提出人:克里克
2、内容及发展:
二、基因、蛋白质与性状的关系
1、基因对性状的控制方式
(1)方式一:间接途径
①内容: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图解:基因→酶→细胞代谢→性状;
③举例:皱粒豌豆是由于淀粉分支酶基因异常;白化病是由于酪氨酸酶基因异常。
(2)方式二:直接途径
①内容:基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状; ②图解:基因→蛋白质的结构→细胞结构→性状;
③举例:镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因发生碱基对替换;囊性纤维病是由于CFTR 蛋白的基因缺失了3个碱基。
2、基因与性状的关系
(1)基因与性状并非一一对应关系: (2)表现型=基因型+环境的共同作用;
(3)生物的性状是综合表现: 相互作用
基因与基因 基因与基因产物
基因与环境 一个基因可能控制多个性状 多个基因可能控制一个性状
三、细胞质遗传
1、位置:细胞质中的DNA。
(叶绿体、线粒体)
2、功能:能进行半自主自我复制,通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。
3、实例:线粒体DNA缺陷会引起遗传病。
4、传递特点:母系遗传(只能由母亲传递给后代),不符合孟德尔遗传定律。
考点11基因表达与性状的关系【核心考点重塑】一、基因对性状的控制:基因控制生物体性状是通过控制蛋白质的合成来实现的,有两条途径:1.间接控制: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。
实例:淀粉分支酶基因异常→不能转录翻译出淀粉分支酶→淀粉含量低,蔗糖含量高→皱粒豌豆酪氨酸酶基因异常→不能转录翻译出酪氨酸酶→不能将酪氨酸转化为黑色素→白化病。
2.直接控制:基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
实例:CFTR基因缺失3个碱基对→CFTR蛋白缺少一个氨基酸→CFTR蛋白结构异常→囊性纤维病血红蛋白基因异常→血红蛋白结构异常→血红蛋白功能异常→镰刀型细胞贫血症3.基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系。
一个基因可能影响多种性状,一种性状也可能由多个基因控制。
如身高由多个基因决定,也与后天营养、锻炼等有关。
4.表型是基因型和环境共同作用的结果。
如水毛茛的叶形,水中呈丝状,空气中呈片状。
二、基因的选择性表达与细胞分化1. 表达的基因分类(1)管家基因:在所有细胞中都表达的基因。
(如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因。
)(2)奢侈基因:只在某类细胞中特异性表达的基因。
(如卵清蛋白基因、胰岛素基因、血红蛋白基因。
)2.细胞分化的“变”与“不变”(1)不变:DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。
(2)改变:mRNA、蛋白质的种类,细胞的形态、结构和功能。
三、表观遗传1.概念:生物体基因的__碱基序列__保持不变,但__基因表达__和__表型__发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
2.特点:表观遗传现象普遍存在于生物体的_生长、发育和衰老_的整个生命活动过程中。
3.类型:表观遗传的类型有DNA的_甲基化_,构成染色体的_组蛋白_的甲基化和乙酰化等。
4.理解表观遗传注意三个问题(1)表观遗传不遵循孟德尔遗传规律;(2)表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因;(3)表观遗传一般是影响到基因的转录过程,进而影响蛋白质的合成。
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基因、蛋白质和性状的关系:
1、基因通过中心法则控制性状,包括两种方式:
(1)通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状
例如:a.镰刀型细胞贫血症:血红蛋白基因突变→血红蛋白结构异常→红细胞呈镰刀状蔗糖多→水分保留少。
b囊性纤维病:CFTR基因缺失3个碱基→CFTR蛋白结构异常→功能异常
(2)可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
例如:a.豌豆粒型:豌豆淀粉分支酶基因异常(插入外来DNA序列)→不能正常合成淀粉分支酶→淀粉少→皱粒。
b.白化病:酪氨酸酶基因异常→缺少酪氨酸酶→制约酪氨酸转化为黑色素→白化病
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知识拓展:
1、生物的有些性状是受单基因控制的(如豌豆的高茎和矮茎,由一对等位基因控制),而
有些性状是由多对基因来决定的(如人的身高)。
2、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,
即表观型= 基因型+环境条件。
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题文
不同对基因间相互作用而导致杂种后代分离比例偏离正常的孟德尔遗传规律比例的现象叫做基因互作。
根据所学知识,回答下列问题:
(1)香豌豆有许多品种,其中有两个白花品种杂交,F1开紫花,F2中9/16开紫花,7/16开白花。
若亲本基因型分别为CCpp和ccPP,则F2中白花的基因型为_______,F1测交后代的性状分离比为_______。
(2)南瓜的果形遗传中,圆球形对扁盘形为隐性,长圆形对圆球形为隐性。
用两种不同基因型的圆球形品种杂交,F1产生扁盘形,F2出现三种果形:9/16扁盘形,6/16圆球形,1/16长圆形。
若F1的基因型为AaBb,那么两个亲本的基因型分别为________和________。
分析F2的表现型可以看出,只有_______时,才能结出扁盘形的南瓜。
(3)家鸡羽色的遗传受两对等位基因C、c和I、i控制,基因C控制有色羽毛,基因I为抑制基因,当基因I存在时,基因C不能起作用;只有基因I不存在时,基因C才决定有色羽毛。
用纯种的白羽莱杭鸡(IICC)与纯种的白羽温德鸡(iicc)杂交,F1全为白羽鸡,F2中白羽鸡和有色羽鸡之比为13:3。
则遗传图解为____ _______。
题型:填空题难度:偏难来源:模拟题
答案(找作业答案--->>)
(1)C_pp、ccP_、ccpp 紫花:白花=1:3
(2)AAbb aaBB 基因A和基因B同时存在
(3)
题文
如图表示某DNA片段遗传信息的传递过程,①~⑤表示物质或结构,a、b、c表示生理过程。
请据图回答下列问题:(可能用到的密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸)
(1)完成遗传信息表达的是___________(填字母)过程;b过程所需的酶主要有_____________。
(2)图中含有核糖的是__________(填数字);由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是___________。
(3)该DNA片段中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为__________个。
(4)从化学成分角度分析,与③结构的化学组成最相似的是_____。
A.乳酸杆菌 B.噬菌体 C.染色体 D.流感病毒
(5)苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常而引起的,这说明基因和性状的关系是__________。
(6)1978年,美国科学家将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA中,通过大肠杆菌的繁殖,生产出人类的胰岛素。
人的胰岛素基因能在大肠杆菌细胞中表达其所携带的遗传信息,说明生物共用一套相同的_______ ____。
胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA中,其遗传信息的表达过程可表示为:________________
题型:读图填空题难度:偏难来源:0121 期中题
答案(找作业答案--->>)
(1)bc RNA聚合酶
(2)②③⑤甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸
(3)7
(4)D
(5)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
(6)密码子胰岛素基因→mRNA→胰岛素
题文
下图为人体内基因对性状的控制过程,请回答下列问题:
(1)图中①过程发生的碱基配对方式与②过程不同的是________。
(2)发生③过程的根本原因是图中的_________,这种变化多发生于细胞分裂的________期。
(3)该图反映了基因对性状的控制是通过两个途径实现的,即一是__________,二是_________。
(4)镰刀型细胞贫血症是由常染色体上的隐性致病基因引起的,下图为某家族镰刀型细胞贫血症的系谱图,致病基因用a表示,则Ⅲ4的基因型为_______;如果Ⅲ2与Ⅲ4婚配,则生出患病男孩的几率为____。
题型:读图填空题难度:偏难来源:四川省模拟题
答案(找作业答案--->>)
(1)T-A
(2)基因1发生了突变间
(3)通过控制蛋白质分子的结构直接控制性状通过控制酶的合成控制代谢过程,从而控制生物性状
(4)Aa或AA 1/12。