基因对性状的控制
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第 2 节基因对性状的控制讲课人:朱燕一、教课目的1.解说中心法那么。
2.举例说明基因与性状的关系二、教课要点和难点1.教课要点(1)中心法那么〔2〕基因、蛋白质与性状的关系。
2.教课难点基因、蛋白质与性状的关系三、新课程标准要求1.知识与技术目标本节你要知道“中心法那么〞的含义;能举例说明基因与性状的关系,认识基因是如何控制生物体性状。
2.过程与方法目标经过资料剖析,亲身感觉科学展开的过程;由遗传实例下手,剖析其实质原由,理解基因、蛋白质与性状的关系。
3.感情与价值目标亲身感觉科学展开是如何一步一步靠近真谛,认可科学是一个逐渐展开的过程,科学展开永无止境。
四、教课过程导入新课:请同学们和我一同回想基因指导蛋白质合成的过程〔电脑播放动画〕,出示本节课的题目。
教师:〔电脑出示问题〕请据图以及刚才的动画画出一张流程图,要修业生简要的表示出图中遗传信息的流动方向学生:黑板演示。
依据学生在黑板上的板书,用电脑出示DNA mRNA蛋白质教师解说:在蛋白质的合成过程完好弄清楚从前,科学家克里克第一预示了遗传信息传达的一般规律,并将这一规律命名为“ 中心法那么〞,边解说边用电脑显示,提出本节课的第一个要解决的问题:解说新课:一、中心法那么的提出及其展开教师表达: 1957 年,克里克提出的中心法那么,用电脑显示中心法那么,依据电脑显示的中心法那么要修业生总结中心法那么的定义。
学生:总结中心法那么的定义〔假如不可以总结,请到书上找〕今后五六年科学家揭露了蛋白质的合成过程,中心法那么获得公认。
但跟实在验数据的累积,人们注意到中心法那么的缺少,请同学们阅念书上69 页的“资料剖析〞,并回复上边的问题。
学生:阅念书上69 页的资料剖析,资料一、二、三:学生议论,并回复以下问题教师总结:1、没有。
实考凭证指出了原有的中心法那么所没有包含的遗传信息的可能传达门路,是对原有中心法那么的增补而非否定。
2.遗传信息从 RNA流向 DNA、从 RNA流向 RNA的结论是确信无疑的,而从蛋白质流向蛋白质的门路是有可能存在的学生:总结资料获得中心法那么的增补教师:用电脑显示完好的中心法那么教师小结:历经考验后的中心法那么,增补了遗传信息从RNA流向 RNA以及从 RNA流向DNA这两条门路,比过去更完美。
基因控制生物性状教案设计基因对性状的控制优秀教案教案设计:基因对性状的控制一、教学目标1. 理解基因对生物性状的控制作用。
2. 掌握基因表现型和基因型之间的关系。
3. 了解基因突变对性状的影响。
4. 学会利用遗传交叉和遗传图谱分析基因控制性状的方式。
二、教学重点1. 理解基因对生物性状的控制作用。
2. 掌握基因表现型和基因型之间的关系。
三、教学内容1. 基因表现型和基因型的概念介绍。
2. 基因突变对性状的影响。
3. 遗传交叉和遗传图谱分析基因控制性状的方式。
四、教学方法1. 讲授教学法:通过讲解基本知识点,引导学生对基因控制性状的理解。
2. 实验教学法:设计实验,让学生通过实际操作,直观地了解基因控制性状的过程。
3. 讨论教学法:组织学生进行小组讨论,激发学生的思考和交流能力。
五、教学过程步骤一:引入1. 向学生展示一张照片,询问学生这个人长得像父母中的哪一位,引发学生对基因控制性状的思考。
步骤二:理论知识讲解1. 讲解基因表现型和基因型的概念,通过图示和实例进行说明。
2. 讲解基因突变对性状的影响,介绍突变的原因和类型。
步骤三:实验操作1. 设计一个实验,让学生观察和记录豆苗的颜色和种子的形状。
2. 学生根据实验结果,推测豆苗颜色和种子形状受到哪些基因的控制。
步骤四:讨论和总结1. 小组讨论,学生交流彼此的实验结果和推测,分析豆苗颜色和种子形状受到哪些基因的控制。
2. 教师引导学生总结基因对性状的控制作用。
步骤五:拓展延伸1. 讲解遗传交叉的原理和方法,通过遗传交叉分析基因对性状的控制。
2. 讲解遗传图谱的概念和制作方法,让学生进行遗传图谱的绘制。
六、教学评价1. 请学生完成一份练习题,测试学生对基因对性状的理解程度。
2. 观察学生的实验操作和讨论表现,评价学生的实际操作能力和思考能力。
七、教学反思1. 教学目标是否清晰明确?2. 教学内容是否有足够的重点和难点?3. 教学方法是否能够很好地引导学生进行思考和交流?4. 教学过程中是否存在不足之处,可以进行改进?5. 是否需要增加更多的实践操作环节,提高学生的动手能力?以上是一份基因对控制生物性状教案设计,希望能够帮助到您!八、教学资源1. PowerPoint演示文稿:包含基因控制生物性状的相关理论知识和实验操作步骤。
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。
《基因对性状的控制》讲义在生命的奇妙世界中,基因就如同神秘的密码,掌控着生物体的各种性状。
那么,基因究竟是如何对性状进行控制的呢?让我们一起走进这个神奇的领域。
首先,我们要明白什么是基因和性状。
基因是具有遗传效应的DNA 片段,它承载着生物体的遗传信息。
而性状,则是生物体所表现出来的特征,比如人的眼睛颜色、头发的曲直、植物的花朵颜色和形状等等。
基因对性状的控制主要通过两种方式:直接控制和间接控制。
直接控制是指基因通过指导蛋白质的合成来直接影响性状。
这就好比一个工厂的生产流程,基因是设计图纸,蛋白质就是按照图纸生产出来的产品。
例如,人的血红蛋白基因能够指导合成血红蛋白这种蛋白质,从而决定了人的血型这一性状。
基因如何指导蛋白质的合成呢?这要从中心法则说起。
中心法则指出,遗传信息从 DNA 传递给 RNA,再由 RNA 指导蛋白质的合成。
具体来说,DNA 首先通过转录过程形成 RNA,然后 RNA 再通过翻译过程合成蛋白质。
在转录过程中,以DNA 的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成与之互补的 RNA 分子。
这个 RNA 分子被称为信使 RNA (mRNA)。
接下来是翻译过程。
mRNA 从细胞核进入细胞质,与核糖体结合。
核糖体就像是一个加工车间,tRNA 则像一个个搬运工,它们带着特定的氨基酸,根据 mRNA 上的密码子序列,将氨基酸依次连接起来,形成多肽链。
多肽链经过进一步的折叠、修饰等过程,最终形成具有特定结构和功能的蛋白质。
而间接控制则是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而影响性状。
比如,豌豆的圆粒和皱粒这一性状,就是由基因通过控制淀粉分支酶的合成来实现的。
圆粒豌豆中,基因正常表达,合成淀粉分支酶,淀粉含量高,表现为圆粒;皱粒豌豆中,基因突变导致不能合成淀粉分支酶,淀粉含量低,从而表现为皱粒。
基因对性状的控制并不是简单的一对一关系,而是非常复杂和多样化的。
一方面,一个基因可以影响多个性状。
第四章第2节基因对性状的控制课后强化演练一、选择题1.(2016·甘肃定西期末)在绝大多数生物中,遗传信息的传递顺序是()A.蛋白质→DNA→RNA B.蛋白质→tRNA→蛋白质C.DNA→mRNA→蛋白质D.DNA→tRNA→蛋白质解析:绝大多数生物中,遗传信息的传递顺序是DNA→mRNA→蛋白质。
答案:C2.在生长激素基因的表达过程中,细胞内伴随发生的变化最可能的是()解析:基因表达是遗传信息的转录和翻译过程,DNA含量不变,RNA含量增加,氨基酸含量下降,ATP与ADP含量处于动态平衡中。
答案:A3.有科学家深入研究发现:着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病,起因于DNA损伤,患者体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修补而引起突变。
这说明一些基因()A.通过控制酶的合成,从而直接控制生物性状B.通过控制蛋白质分子结构,从而直接控制生物性状C.通过控制酶的合成控制代谢过程,从而控制生物的性状D.可以直接控制生物性状,发生突变后生物的性状随之改变解析:由题意知着色性干皮症是由于患者体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修补而引起突变,这说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的性状。
答案:C4.白化病患者的毛发呈白色,皮肤呈淡红色。
下列不属于其患病原因的一项是()A.皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素B.皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸C.皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸酶D.皮肤和毛发等细胞中的基因不正常解析:人的白化症状是控制酪氨酸酶的基因出现异常引起的,酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处,它能将酪氨酸转变成黑色素,所以缺少酪氨酸酶会因为皮肤、毛发等处的酪氨酸不能转变为黑色素而表现出白化症状。
答案:B5.甜豌豆的紫花与白花是一对相对性状,由非同源染色体上的两对等位基因共同控制,只有当同时存在两个显性基因(A和B)时,花中的紫色素才能合成,下列说法正确的是()A.一种性状只能由一种基因控制B.基因在控制生物体的性状上是互不干扰的C.每种性状都是由两个基因控制的D.基因之间存在着相互作用解析:由题干分析可知,紫花受A和B两种基因控制,说明基因之间存在相互作用,但并不是说每种性状都这样受两对基因控制。
大多数性状是由单个基因控制的。
答案:D6.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.①④过程分别需要DNA聚合酶、逆转录酶等B.①②③过程均可在细胞核中进行;④过程发生在某些病毒内C.把DNA放在含15N的培养液中进行①过程,子一代含15N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完全相同解析:图中③表示的是翻译过程,是在细胞质中的核糖体上进行的,故B错。
答案:B7.如果细胞甲比细胞乙RNA的含量多,可能的原因是()A.甲合成的蛋白质比乙多B.乙合成的蛋白质比甲多C.甲含的染色体比乙多D.甲含的DNA比乙多解析:细胞内RNA是由DNA转录来的,包括mRNA、tRNA、rRNA。
细胞甲比细胞乙RNA的含量多,说明细胞甲比细胞乙蛋白质的合成旺盛。
答案:A8.艾滋病病毒的遗传物质为RNA,目前治疗艾滋病的一种药物AZT,其分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似。
AZT抑制艾滋病病毒繁殖的机制是()A.抑制艾滋病病毒RNA基因的转录B.抑制艾滋病病毒RNA基因的逆转录C.抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程D.抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制解析:胸腺嘧啶脱氧核苷酸是HIV繁殖时的逆转录过程中与A互补配对的原料。
AZT分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似,可以与A配对,干扰正常的逆转录过程。
答案:B9.我国学者童第周等人从蝾螈的内脏中提取DNA注入金鱼的受精卵中,结果约有1%的小金鱼在嘴后长有一根有尾两栖类的平衡器,这个实验证明DNA()A.分子结构相对稳定B.能够自我复制C.能控制蛋白质的合成D.能产生可遗传的变异解析:生物的性状是由蛋白质来体现的,而蛋白质的合成是由遗传物质DNA来控制的。
答案:C10.(2016·云南大理期末)下列有关基因的叙述,不正确的是()A.可以通过控制蛋白质的合成控制生物性状B.可以准确地复制C.可以直接调节生物体的新陈代谢D.能够贮存遗传信息解析:基因可以通过控制蛋白质的合成控制生物性状,可以准确的复制,能够贮存遗传信息,但不能直接调节生物体的新陈代谢。
答案:C11.基因对性状的控制可以通过以下两种途径:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
下列基因对性状的控制类型属于前者的是()①豌豆的圆粒和皱粒②白化病③囊性纤维病④镰刀型细胞贫血症A.①②B.②③C.①②③D.②④解析:①和②是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,③和④是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
答案:A12.遗传信息从RNA→RNA途径是对中心法则的补充,下列能够发生该传递途径的生物是() A.烟草B.烟草花叶病毒C.噬菌体D.大肠杆菌解析:由RNA→RNA说明发生了RNA的复制,该过程只发生在RNA病毒中。
烟草、噬菌体以及大肠杆菌都是以DNA为遗传物质的生物,其遗传信息是通过DNA→RNA→蛋白质途径传递的。
答案:B13.如图所示模拟中心法则的一些过程,下列有关的叙述中,不正确的是()A.该过程进行需要的基本条件是模板、原料、能量和适宜的温度和pHB.在甲型H1N1流感病毒体内能进行该图模拟的某些过程C.判断该过程的类型可以从模板、原料以及产物三方面考虑D.如果甲是RNA,乙为蛋白质,则此过程为翻译,发生的场所是核糖体解析:病毒没有细胞结构,其所有的代谢活动都在宿主细胞内进行,因此该图模拟的过程不能在甲型H1N1流感病毒体内发生。
答案:B14.如图表示在人体细胞核中进行的某一生命活动过程。
据图分析,下列说法正确的是()A.该过程共需要5种核苷酸B.在不同组织细胞中该过程的产物无差异C.该过程需要解旋酶和DNA聚合酶D.该过程涉及碱基互补配对和A TP的消耗解析:本题涉及的生理过程为转录,因为DNA单链上的碱基A与U发生配对。
在转录过程中不仅需要解旋酶、RNA聚合酶,还需要能量,不同组织细胞由于基因的选择性表达,转录的基因不同,产物也不同。
答案:D二、非选择题15.下图是人们对于遗传信息流向的“中心法则及其发展”的一般认识,请回答有关问题:(1)a、b、c、d、e过程的遗传学术语分别是________________________________。
其中仅是某些病毒所特有的是________。
(2)已知b过程的模板某片段碱基序列是—TAGTGACTGA—,那么相应合成产物的碱基序列是________________________;a过程的模板的碱基序列是________。
(3)如果已测知c产物的氨基酸序列,可根据________的对应关系推测可能的mRNA的碱基序列,再根据______________的对应关系推测并合成DNA。
但这样合成的DNA的碱基序列很可能与真核细胞中这一基因的碱基序列不相同,其主要原因一是__________________________;二是__________________________。
(4)如果某生物基因载体为一单链RNA,试简要说明其通过e逆转录遗传信息的主要步骤和有关酶的名称。
解析:(1)a、b、c是一般生物遗传信息的传递规律,d是RNA的自我复制,e为逆转录,是少数病毒的信息传递方式。
(2)b为转录过程,合成的是RNA,按碱基互补配对原则,且RNA中以U与A配对;a 过程为DNA的自我复制,两条链应互补。
(3)根据氨基酸序列推测出mRNA中的碱基序列,再由mRNA 推测出DNA中的碱基序列。
因为一个氨基酸可以有多个不同密码子对应,所以由氨基酸序列推测出的DNA 碱基序列与细胞中原基因的碱基序列不一定相同,更主要的是真核生物的基因中还含有不表达的部分。
(4)注意逆转录时需要逆转录酶,以DNA为模板合成DNA时需要DNA聚合酶,转录形成RNA时需要RNA 聚合酶、转录酶等。
答案:(1)a—DNA复制、b—转录、c—翻译、d—RNA复制、e—逆转录d、e(2)—AUCACUGACU——TAGTGACTGA——A TCACTGACT—(3)氨基酸与密码子mRNA与DNA碱基基因中有不表达的部分一个氨基酸可以有多个密码子与其对应(4)①在逆转录酶作用下,以该生物RNA为模板合成单链DNA;②在DNA聚合酶作用下,以单链DNA 为模板合成双链DNA;③在转录酶、RNA聚合酶作用下,以双链DNA的一条链为模板合成该生物RNA。
16.人体中的胆固醇是构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。
血浆中胆固醇的含量受LDL(一种胆固醇含量为45%的脂蛋白)的影响,细胞中胆固醇的来源如图所示。
请分析回答:(1)LDL受体的化学本质是________。
(2)催化①过程的酶是________,与②过程相比,①过程特有的碱基配对方式是________。
(3)已知mRNA1中有30个碱基,其中A和C共有12个,则其对应基因中至少含G和T共________个。
(4)与DNA相比,mRNA更适宜于作为信使的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)图示过程体现了基因对生物性状的________(“直接”、“间接”)控制。
(6)当LDL受体出现遗传性缺陷时,会导致血浆中胆固醇含量________。
解析:(2)①是转录过程,需要RNA聚合酶的催化,①过程中碱基的配对方式有A—U、T—A、C—G、G—C,②是翻译过程,该过程的碱基配对方式有A—U、U—A、C—G、G—C,所以与②过程相比,①过程特有的碱基配对方式是T—A。
(3)mRNA1中有30个碱基,其对应的基因中有60个碱基,根据双链DNA 中非互补碱基之和占碱基总量的一半,G+T=30个。
(5)图中一方面基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物的性状,另一方面通过控制酶的合成来影响代谢,进而间接控制生物的性状。
(6)如果LDL受体出现缺陷,导致细胞中胆固醇的合成不受限制,最终含量增多。
答案:(1)糖蛋白(蛋白质)(2)RNA聚合酶T—A(3)30(4)mRNA一般为较短的单链,能通过核孔转移至细胞质(5)直接和间接(6)增加。