基因对性状的控制
基因对性状的控制

DNA甲基化:通过甲基化修饰影响 基因表达,进而调控性状
非编码RNA:通过microRNA、 siRNA等非编码RNA调控基因表达, 进而调控性状
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组蛋白修饰:通过组蛋白乙酰化、 甲基化等修饰影响基因表达,进而 调控性状
表观遗传学机制与基因对性状控制 的联系:表观遗传学机制如何影响 基因表达,进而调控性状的表现
基因突变、基因重组等变异方式会影响蛋白质的合成,进而影响生物体的性状
基因通过转录产生mRNA,mRNA进入核糖体作为蛋白质合成的模板。
基因的转录和蛋白质的合成在细胞核和细胞质中进行,基因通过控制蛋白质的合成来 控制生物体的性状。
基因通过蛋白质的磷酸化、乙酰化等修饰来改变蛋白质的结构和功能,从而影响生物 体的性状。
基因通过蛋白质合成控制性状
环境因素影响基因的表达
基因与环境相互作用共同决定 生物体的性状
表观遗传学研究基因与环境相 互作用的机制
囊性纤维化:由CF基因突变引起,影响肺部和消化系统 镰状细胞贫血:由血红蛋白β基因突变引起,导致红细胞镰状化 亨廷顿氏病:由HTT基因突变引起,导致神经系统退化 囊性纤维化:由CF基因突变引起,影响肺部和消化系统
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01.
02.
03.
04.
05.
06.
基因突变可能导致性状改变
基因通过蛋白质合成控制生 物性状
基因与环境共同决定性状表 现
基因通过调控酶的合成影响 代谢过程
基因通过转录和 翻译过程指导蛋 白质的合成
蛋白质是细胞中重 要的生物大分子, 参与多种生命活动 的调节
基因通过控制蛋白 质的结构和功能, 间接影响性状的表 现
新人教版必修2高中生物第4章第2节基因对性状的控制

C,C—G,A—U,T—A。高度分化的人体细胞不再进行细胞分裂,因
此不能发生①过程(DNA复制)。
(4)请写出HIV的遗传信息传递与表达的途径。
提示:
探究点一
探究点二
归纳提升
1.中心法则体现DNA的功能
(1)对遗传信息的传递功能:通过DNA的复制完成,发生在亲代产
生生殖细胞或细胞增殖的过程中。
(2)对遗传信息的表达功能:通过转录和翻译完成,发生在个体生
答案:(1)逆转录酶 逆转录 (2)四种核糖核苷酸 转录 细胞 核
探究点一
探究点二
方法技巧 中心法则各生理过程确认的三大依据
探究点一
探究点二
活学活练 1.下图表示遗传信息的中心法则图解,下列有关叙述正确的是 ()
A.在乳酸菌中可以发生a、e过程 D.在叶绿体中可以发生b、c、d过程 C.c过程由起始密码子开始,到终止密码子结束 D.e过程和d过程需要的原料相同
探究点一
探究点二
中心法则
问题情景
右图是生物体内遗传信息的传递和表达过程,
请分析并回答下列问题。
(1)在正常人体细胞中能发生的过程是①②③。
(2)遵循碱基互补配对的过程是①②③④⑤⑥。
(3)①和②过程,碱基配对方式完全相同吗?人体细胞均能发生①
和②过程吗?
提示:不完全相同。①中是G—C,C—G,A—T,T—A;②中是G—
过程为
,该生理过程主要发生在该细胞的
中。
探究点一
探究点二
解析:(1)由模板的部分碱基序列“—GAACACGUC—”中含有U且 为单链可知,该病毒为RNA病毒,且可以以脱氧核苷酸为原料合成 DNA,所以可确定该过程需要逆转录酶的参与,模拟的过程为逆转 录过程。(2)由“模板A为双链”和“碱基序列为—GAACATGTT—” 中含T等信息可知,模板A为双链DNA分子,在RNA聚合酶的催化作 用下可以合成RNA,利用的原料为四种核糖核苷酸,模拟的过程为 转录,主要发生在该细胞的细胞核中。
人教版生物必修二第四章第二节-基因对性状的控制(非常全面)

②该病致病机理 CFTR基因缺失__3_个__碱__基____
CFTR蛋白缺少_苯___丙__氨__酸___, 结构异常,导致功能异常
患者支气管内_黏__液__增___多__
黏液清除困难,细菌繁殖, 肺部感染
2.下图为人体内基因对性状的控制过程,判断如下分析:
(1)基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中( × ) (2)图中①过程需RNA聚合酶的催化,②过程需tRNA的协助( √ ) (3)④⑤过程的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同( √ )
第四章 基因的表达 第2节 基因对性状的控制
一、中心法则的提出及发展 1. 提出者:__克___里__克_______。 2. 内容:
3.发展
(1) 1965年,科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶, 像DNA复制酶能对DNA进行复制一样,RNA复制酶能对RNA 进行复制。
RNA复制酶
遗传信息的流动方向: RNA
4.完善后的中心法则
(2):逆转录和RNA复制2个过程会发生在相应病毒体内吗? 不会;因为病毒无法独立进行代谢 发生在被病毒感染的相应细胞中
(3):各类生物/细胞的遗传信息表达式 ①能分裂细胞: ②不能分裂细胞: ③DNA病毒: ④RNA病毒: ⑤逆转录病毒:
例题:利用图示分类剖析中心法则
①图示中_1__、__8_为转录过程;__2__、__5_、___9_为翻译过程;_3_、__1__0_为DNA复 制过程;_4_、__6__为RNA复制过程;__7_为逆转录过程。 ②更容易发生基因突变的病毒是:__乙___和__丙_________。 ③7过程需要的酶:_逆__转___录__酶___;原料是:_脱__氧__核__苷___酸__。
高中生物必修2课件:4-2 基因对性状的控制

(6)已知D基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多 肽中含 “—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基
酸序列。(脯氨酸的密码子是:CCU、CCC、CCA、CCG; 谷氨酸的是:GAA、GAG;赖氨酸的是:AAA、AAG;甘 氨酸的是:GGU、GGC、GGA、GGG。)
(五)技能训练 1.提示:翅的发育需要经过酶催化的反应,而酶是在 基因指导下合成的,酶的活性受温度、pH等条件的影响。 2.基因控制生物体的性状,而性状的形成同时还受到 环境的影响。
课前预习导学
自 主 预 习
一、中心法则的提出和发展 1.中心法则的提出 (1)提出者:________。 (2)内容 ①DNA复制:遗传信息从DNA流向________。 ②DNA转录:遗传信息从DNA流向________。 ③RNA翻译:遗传信息从RNA流向____________。
1.生物遗传信息流动表示为:
2.逆转录和RNA复制只发生在某些病毒中。
3.基因控制生物性状的两条途径: (1)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)通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 4.一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。 5.线粒体DNA和叶绿体DNA也能进行复制、转录和翻 译,并控制生物的性状。
A.解旋酶解旋 C.模板链
[答案]
[解析]
A
DNA的复制和转录过程中都有解旋酶的参与。
知识点2
基因、蛋白质与性状的关系
要 点 归 纳
1.DNA、基因、蛋白质、性状之间的关系
点拨:性状是指生物的形态或生理特性,是遗传和环境 相互作用的结果,主要由蛋白质体现,生物的遗传性状受基 因控制。
2.基因控制生物性状的两种方式 (1)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。
第二册第四章第二节基因对性状的控制

第二册第四章基因的表达第2节基因对性状的控制【学习目标】1、解释中心法则。
2、列举说明基因与性状的关系。
【学习重难点】1、中心法则2、基因、蛋白质与性状的关系。
【自主学习】1.中心法则的提出及其发展第一阶段:传统中心法则1957年,克里克提出中心法则:遗传信息可以_________________,即__________;也可以__________________________,进而________________,即_________________,但是遗传信息不能,也不能。
第二阶段:中心法则的补充与发展A 1965年科学家发现酶,能B 1970年科学家发现酶,能。
C 1982年,科学家发现疯牛病是由一种结构异常的在细胞中大量增殖引起的。
由ABC可得,补充遗传信息从和从两条途径。
请画出完善后的中心法则图:2.基因、蛋白质与性状的关系a.基因通过控制__________ ______,进而生物体的性状。
例一:豌豆的产生原因:因为皱粒豌豆的DNA中,导致不能合成,从而导致细胞内,含量升高,最终造成吸水差异,表现圆滑和皱缩。
例二:人的的产生原因:因为控制的基因异常引起,这种酶存在于、等处,可将转化为,而白化病人就是缺乏b. 基因通过控制__________ ______直接控制生物体的性状。
例一:病大约70%的患者是编码的基因确实了,导致其控制合成的蛋白质缺少,使其功能异常,进而导致患病。
例二:血红蛋白异常遗传病(镰刀型细胞贫血症)由正常基因控制合成的血红蛋白组成的红细胞呈,而异常基因则导致红细胞结构异常,呈镰刀状,无法实现其正常功能。
3.基因与性状的关系基因与性状不是简单的关系,如人的身高可能由多个决定,同时后天的也有重要作用。
总之,,,之间存在复杂的相互作用,这种相互作用精细的调控着生物体的性状。
4.细胞质基因为与细胞核基因相区别,将中的基因称为细胞质基因。
由它们控制的遗传病只能通过遗传给后代。
基因对性状的控制张

皱粒豌豆的形成
人白化病的形成
皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来 DNA序列,使编码③_淀__粉__分__支__酶___的 基因被打乱
↓ 不能合成④__淀__粉__分__支__酶______
↓ 细胞内⑤___淀__粉___含量下降,⑥ _游__离__蔗__糖_含量升高
↓ 豌豆成熟时失水而皱缩
控制⑦酪__氨__酸__酶__的基 因异常
↓ 不能合成⑧_酪__氨__酸__酶_
↓ ⑨_酪__氨__酸___不能转化 为黑色素
↓ 表现出白化症状
2.基因对性状的直接控制 (1)实质:基因通过控制⑩_蛋__白__质__的__结__构__直接控制生物 体的性状。
(2)举例
囊性纤维病
镰刀型细胞贫血症
编码CFTR蛋白的基因⑪
__缺__失__了__3_个__碱__基__
存在部位
是否与蛋 白质结合
结构 功能 基因数量
遗传方式
联系
细胞质基因
细胞核基因
叶绿体、线粒体 细菌质粒
细胞核
否,DNA分子裸露
与蛋白质结合为 染色体
双链DNA
双链DNA
复制和转录
复制和转录
少
多
母系遗传
遵循孟德尔遗传 规律
线粒体和叶绿体是半自主细胞器,这些部位的 基因的活动还要受核基因的控制、制约
♨特别提醒:细胞质基因的复制和转录过程均在细胞质 的线粒体、叶绿体内完成。
(4)若在AUG后插入3个核苷酸,合成的多肽链中除在甲硫 氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化。由此证明 ________________________。
(5)苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常引起的,这说明 基因和性状的关系是________________________________。
基因对性状的控制课件

b.镰刀型细胞贫血症。 编码血红蛋白的基因发生改变→血红蛋白组成的红 细胞结构异常,功能受损。
2.基因与性状间的对应关系。 (1)生物的绝大多数性状受单个基因控制。 (2)生物的有些性状是由多个基因决定的,如人的身 高。 (3)生物的性状还受环境条件的影响,是生物的基因 型和环境条件共同作用的结果。
(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,它 们能发生的过程如下:
②含逆转录酶的 RNA 病毒,如艾滋病病毒,它们能 发生的过程如下:
2.中心法则体现了 DNA 的两大基本功能
(1)传递遗传信息:它是通过 DNA 复制完成的,发生 于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
对基因共同控制的。基因①②③通过控制酶 1、2、3 的合
成来控制花青素的合成。
花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色,说明环境因 素也会影响花色。基因具有独立性,基因①不表达,基因 ②、③仍然能够表达。
答案:D
1.(1)基因型相同的不同个体,其表现型是否相同? (2)基因型不同的个体表现型能否相同? 2.(1)细胞质遗传又称为母系遗传,在遗传方式上有 什么特点? (2)是否遵循孟德尔遗传规律?
归纳提升 1.基因对性状控制的两种途径
2.基因与生物性状的关系
(1)基因是控制生物性状的基本单位。 (2)一般一个基因只决定一种性状。 (3)有时多个基因控制、表达同一性状。 (4)有时一个基因能决定多种性状。
在侵染过程中 HIV 整体进入宿主细胞内(携带逆转录 酶),B 选项错误;HIV 的遗传物质是 RNA,经逆转录形 成的 DNA 可整合到宿主细胞的基因组中,故 C 选项正确; HIV 的 DNA 是通过逆转录过程合成的,科学家可以研发 抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病,故 D 选项正确。
4.2基因对性状的控制(知识整理参考)

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。
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解析 科学家通过对某些致癌病毒的研究发现了逆转录现象,其原因是这些病毒中含有逆转录酶,在这种酶的作用下,能够以RNA作为模板,合成DNA,这是对中心法则的重要补充。
答案: B
【自我诊断】
●基础题
1、中心法则是指()
A、遗传信息的转录和翻译过程B、遗传信息的转录、翻译过程和表达过程
C、DNA复制以及转录和逆转录的过程D、遗传信息的复制、转录、翻译的传递过程
13、美国“9·11”事件使四千多人罹难,事后的尸体辨认只能借助于DNA杂交技术。该方法是从尸体和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取DNA,在一定温度下水浴共热,使DNA氢键断裂,双键打开。若两份DNA样本来自同一个体,在温度降低时两份样本中的DNA单链会通过氢键连接在一起;若不是来自同一个体,则两份样本中的DNA单链一定程度上不能互补。DNA杂交技术就是通过这一过程对面目全非的尸体进行辨认。
(1)从图可见,紫花植株必需同时具有和基因,方可产生紫色物质。
(2)基因型为AaBb和aaBb的个体,其表现型分别是和。
(3)AaBb×AaBb的子代中,紫花植株与白花植株的比例分别为和。
(4)本图解说明,基因与其控制的性状之间的数量对应关系是
。
答案:(1)A、B(2)紫色、白色(3)9/16、7/16(4)一个性状有多种基因控制
基因与性状的关系:
。
2、性状的形成是和的结果。
小结:
填表:
DNA的功能
表达遗传信息
复制遗传信息
逆转录
转录
翻译
时间
进行场所
模板
原料
条件
过程
产物
特点
遗传信息的传递方向
2、例题精析:
例题1、白化病病人出现白化症状的根本原因()
A、病人细胞内缺乏黑色素
B、病人体内无酪氨酸
C、控制合成酪氨酸的基因不正常
D、长期见不到阳光
A、DNA(基因)→蛋白质(性状)
B、RNA(基因)→蛋白质(性状)
C、DNA→RNA→蛋白质(性状)
D、RNA→DNA→蛋白质(性状)
答案:C
6、基因的功能之一是传递遗传信息,下列哪一项与这一功能没有直接关系()
A、DNA复制B、生殖C、细胞分裂D、蛋白质的合成
答案:D
7、一个DNA分子可以转录出多少种多少个信使RNA()
1、(1)中心法则的内容____________、_________、_______。
(2)逆转录指在_____________的作用下由________合成________。
(3)写出中心法则图解:
2、基因(DNA)碱基:信使RNA碱基:蛋白质氨基酸数=____:____:____
二、基因、蛋白质与性状的关系
A.一定有害的 B.一定是有利的 C.有害的概率大于有利的概率 D.既无利无害
答案:D
10、下列有关密码子的说法,正确的是()
A.每种密码子都能决定一种氨基酸B.每种氨基酸都只能由一种密码子决定
C.不同的密码子可以决定同一种氨基酸D.不同的氨基酸可以由同一种密码子决定
答案:C
●拓展题
11、香豌豆的紫花对白花是一对相对性状,有两对等位基因(A和a、B和b)共同控制,其显性基因决定花色的过程如图所示。
第12课时第四章第2节基因对性状的控制
考点解读
1、理解基因的概念
2、掌握基因控制蛋白质的合成过程
3、了解基因对性状控制的表现
重难点:基因对性状的控制的方式
自主探究
1、学海导航:
一、中心法则的提出及其发展
1、阅读小字部分
2、计算:DNA上的一个遗传效应片段含240个碱基,则此片段控制合成的蛋白质所含氨基酸数目最多是____个。
A、一种一个B、一种多个C、多种多个D、无数种无数个
答案:C
8、从分子水平上看,生物多样性的根本原因是()
A、蛋白质分子结构的多样性B、信使RNA分子结构的多样性
C、DNA分子结构的多样性D、细胞结构的多样性
答案:C
9.亮氨酸的密码子有如下几种:UUA、UUG、CUU、CUA、CUG,当某基因片段中的GAC突变为AAC时,这种突变的结果对该生物的影响是
12、艾滋病病毒(HIV)是一种球形的RNA病毒,HIV侵染T淋巴细胞并繁殖新一代病毒的过程如图所示。
(1)该病毒进入细胞后,需以RNA为模板,在逆转录酶的作用下合成DNA。请指出图中表示此过程的编号。
(2)图中③的信息传递过程称为。
(3)为提高人类抵御和预防艾滋病的能力,各国科
学家致力于对艾滋病疫苗的开发和研究。疫苗
可以是灭活或减低活性的病毒,对于正常人体
来说它属于物质,进入正常人体
后,不会引发疾病,但能激活人体的系
统,在受到病毒的攻击时,人体能通过多种方式
清除进入人体的病毒。但多达100种左右的HIV
变异株给疫苗的研制带来巨大困难。HIV众多变异类
型的出现是的结果。你认为HIV病毒变异率高的可能原因是。
答案:(1)②③(2)转录(3)抗原免疫基因突变单链RNA结构不稳定
解析白化病病人出现白化症状是因为缺乏酪氨酸酶。不能使酪氨酸转化成黑色素,而缺乏这种酶的根本原因是控制此酶合成的基因不正常草成的,即生物的一切性状都是受基因控制的。
答案:C
例题2、对于中心法则,经科学家深入研究后,发现生物中还存在着逆转录现象,它是指遗传信息的传递方向为
A、蛋白质→RNA B、RNA→DNA C、DNA→RNA D、DNA→DNA
思考:1、为何同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶表现了两种不同的形态?
2、基因的改变仅仅引起生物单一性状的改变吗?
基因对性状的控制有两种情况,一是通过控制________________来控制代谢过程,从而控制生物性状。例如:______________________。另一情况是通过控制_____________来直接影响性状。如:__________________________。
答案:D
2、提出中心法则的科学家是()
A、沃森B、威尔金斯C、克里克D、富兰克林
答案:C
3、DNA分子的基本功能是遗传信息的()
A、储存和表达B、传递和表达C、储存和传递D、转录和翻译
答案:B
4、生命活动的体现者是()
A、DNA B、RNA C、ATP D、蛋白质
答案:D
5、基因控制性状的主要途径是()
请根据上述材料回答下列问题:
(1)DNA单链能够通过氢键连接在一起,是根据_________原则,若已知DNA的一条单链碱基组成为ATTCGATG,则与它互补的另一条单链碱基组成为_________。
(2)DNA杂交技术可用来鉴别尸体,是由于生物DNA的_________性;DNA杂交技术也可以用来判断两种生物之间的亲缘关系,若两物种DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少,则说明两物种的亲缘关系越_________。
(3)炭疽杆菌从细胞的结构上看,是属于_________生物,环境条件比较好时,可通过_________方式进行繁殖后代。
答案:(1)碱基互补配对TAAGCTAC(2)遗传性远(3)原核分裂