人教版高一生物必修二 4.2基因对性状的控制(共41张PPT)
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高中生物 42基因对性状的控制课件 新人教版必修2
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。
(2)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
①镰刀型细胞贫血症
正常基因
异常基因
↓
↓
正常(谷氨酸) 血红蛋白结构 异常(缬氨酸)
↓
↓
红细胞呈圆饼状
红细胞呈弯曲的镰刀状
②囊性纤维病 CFTR基因缺失3个碱基 ↓
②镰刀型细胞贫血症：编码血红蛋白基因的碱基对发生 替换―导―致→________异常―导―致→红细胞功能受损。
答案：一、 1．(1)克里克 (2)①DNA ②RNA ③蛋白质 2．(1)①RNA (2)①DNA 二、 1．(1)酶的合成 代谢过程 (2)酪氨酸酶 2．(1)蛋白质的结构 (2)①3个碱基 结构、功能 ②血 红蛋白结构
(2)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，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．细胞质基因 (1)概念：细胞质中的线粒体和叶绿体内也含有少量的 DNA，而且这些DNA都能够进行半保留式自我复制，并通过 转录和翻译控制某些蛋白质的合成。这些基因称为细胞质基 因。 (2)作用：控制细胞质的遗传。
核苷酸
A→U T→A C→G G→C
几乎所 RNA
有生物
过程 模板
翻译 RNA →多肽
信使 RNA
原料
20余种 氨基酸
碱基 产物 实例
互补
A→U U→A C→G G→C
多肽
除病毒 外的细 胞生物
过程
模板
原料
碱基 产物 实例
互补
RNA的复制 RNA→RNA
RNA
人教版高中生物必修二4.2基因对性状的控制 课件
基因通过控制 蛋白质的结构 ，
直接控制
生物体的性状 。
直接控制
三、基因与性状的数量关系
基因与性状并不都是简单的线性关系
• 一对基因控制一对性状（一因一效）
• 一对基因影响多对性状（一因多效）
• 多对基因共同控制一种性状（多因一效）
生物体性状的多基因因素举例
人的身高可能是由多个 基因决定的。后天营养 和锻炼也很重要。
RNA 翻译 蛋白质 DNA 翻译 蛋白质 转录
4、中心法则的意义
• （1）中心法则总结了遗传信息在细胞内传 递的一般规律； • （2）中心法则在遗传信息角度论证了生物 界的统一性。
二、基因、蛋白质与性状的关系
1.基因与蛋白质之间有什么关系？ 2.蛋白质与性状之间有什么关系？
3.基因与性状之间有什么关系？
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，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。
请思考： 如果基因型相同，表 现出来的性状是否一 定相同？
同一株水毛茛，裸露在空气中 的叶和浸在水中的叶，叶形有什么 区别？ 水中的叶比空气中的叶要狭小 细长一些 这两种不同形态的叶，其细胞的 基因组成一样吗？
RNA复制酶
RNA
RNA
• 2、1970年，科学家在致癌的RNA病 毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模 板合成DNA。
逆转录酶
RNA
DNA
3、1982年，科学家发现疯牛病是由一种结构
异常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起
的。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。（朊病毒）
直接控制
生物体的性状 。
直接控制
三、基因与性状的数量关系
基因与性状并不都是简单的线性关系
• 一对基因控制一对性状（一因一效）
• 一对基因影响多对性状（一因多效）
• 多对基因共同控制一种性状（多因一效）
生物体性状的多基因因素举例
人的身高可能是由多个 基因决定的。后天营养 和锻炼也很重要。
RNA 翻译 蛋白质 DNA 翻译 蛋白质 转录
4、中心法则的意义
• （1）中心法则总结了遗传信息在细胞内传 递的一般规律； • （2）中心法则在遗传信息角度论证了生物 界的统一性。
二、基因、蛋白质与性状的关系
1.基因与蛋白质之间有什么关系？ 2.蛋白质与性状之间有什么关系？
3.基因与性状之间有什么关系？
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，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。
请思考： 如果基因型相同，表 现出来的性状是否一 定相同？
同一株水毛茛，裸露在空气中 的叶和浸在水中的叶，叶形有什么 区别？ 水中的叶比空气中的叶要狭小 细长一些 这两种不同形态的叶，其细胞的 基因组成一样吗？
RNA复制酶
RNA
RNA
• 2、1970年，科学家在致癌的RNA病 毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模 板合成DNA。
逆转录酶
RNA
DNA
3、1982年，科学家发现疯牛病是由一种结构
异常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起
的。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。（朊病毒）
基因对性状的控制(公开课) 人教版高中生物必修二PPT优质课件(共31张)
基因通过控制 蛋白质的结构， 直接控制 生物体的性状 。
基因对性状的控制(公开课) 人教版高中生物必修二PPT优质课件( 共31张 )
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二、基因、蛋白质与性状的关系
结论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。 （间接控制） 结论 2：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物
课前提问：真核细胞中复制、转录、翻译的比较
DNA复制
细胞分裂间期
转录
生长发育过程
翻译
生长发育过程
场所
细胞核
细胞核（主要）
细胞质
模板 DNA的两条链均为模板 基因的一条链为模板 mRNA为模板
原料 四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
二十种氨基酸
酶 DNA聚合酶
RNA聚合酶
特定的酶等
原则 特点 产物
ATP A-T、G-C 半保留复制 边解旋边复制 2个子代DNA分子
转录
翻译
复制 DNA
RNA 蛋白质
克里克：中心法则 （揭示了遗传信息传递的一般规律）
任务2
P69 “资料分析”--中心法则的发展
1.1965年在RNA病毒中发现了RNA复制酶， 能对RNA进行复制。 RNA→RNA
2.1970年在RNA病毒中发现逆转录酶，能以 RNA为模板合成DNA。 RNA→DNA
遗传信息
ATP A-U、T-A G-C ，C-G 边解旋边转录
1个信使RNA
遗传密码
ATP
mRNA与tRNA配对 A-U, G-C
一个mRNA分子可以 结合多个核糖体
多个特定氨基酸顺序的 蛋白质
基因对性状的控制(公开课) 人教版高中生物必修二PPT优质课件( 共31张 )
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二、基因、蛋白质与性状的关系
结论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。 （间接控制） 结论 2：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物
课前提问：真核细胞中复制、转录、翻译的比较
DNA复制
细胞分裂间期
转录
生长发育过程
翻译
生长发育过程
场所
细胞核
细胞核（主要）
细胞质
模板 DNA的两条链均为模板 基因的一条链为模板 mRNA为模板
原料 四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
二十种氨基酸
酶 DNA聚合酶
RNA聚合酶
特定的酶等
原则 特点 产物
ATP A-T、G-C 半保留复制 边解旋边复制 2个子代DNA分子
转录
翻译
复制 DNA
RNA 蛋白质
克里克：中心法则 （揭示了遗传信息传递的一般规律）
任务2
P69 “资料分析”--中心法则的发展
1.1965年在RNA病毒中发现了RNA复制酶， 能对RNA进行复制。 RNA→RNA
2.1970年在RNA病毒中发现逆转录酶，能以 RNA为模板合成DNA。 RNA→DNA
遗传信息
ATP A-U、T-A G-C ，C-G 边解旋边转录
1个信使RNA
遗传密码
ATP
mRNA与tRNA配对 A-U, G-C
一个mRNA分子可以 结合多个核糖体
多个特定氨基酸顺序的 蛋白质
4.2 基因对性状的控制 人教版高中生物必修二PPT教学课件
直接作用 细胞结构 生物性状
细胞代谢 生物性状 间接作用
镰刀型细胞
4.2 基因对性状的控制 人教版高中生物必修二PPT教学课 件
结论: 基因通过控制蛋白质的结构直接控制
生物体的性状。
4.2 基因对性状的控制 人教版高中生物必修二PPT教学课 件
4.2 基因对性状的控制 人教版高中生物必修二PPT教学课 件
结论：
基因、蛋白质与性状的关系是:
基因
蛋白质 结构蛋白 酶或激素
白化病
白化病是一种较常见的皮 肤及其附属器官黑色素缺乏所 引起的疾病。
这类病人通常是全身皮肤、 毛发、眼睛缺乏黑色素，表现 出怕光等行为。
4.2 基因对性状的控制 人教版高中生物必修二PPT教学课 件
4.2 基因对性状的控制 人教版高中生物必修二PPT教学课 件
人的白化病
控制酪氨酸酶形成的基因异常 控制酪氨酸酶形成的基因正常
蛋白质
蛋白质
思考与讨论 1.你认为上述实验证据是否推翻了传统的中心法则，
为什么？ 没有，实验证据指出了原有的中心法则没包含的遗传 信息的可能传递途径，是对中心法则的补充而非否定。 2.根据上述资料，你认为传统的中心法则是否需要修
改，如果需要，应如何修改？ （建议用实线表示确信无疑的结论，用虚线表示可 能正确的结论。）
转录 逆转录
RNA
翻译 蛋白质
中心法则是对遗传信息的传递过程的概括。 根据上述图，你能找出遗传信息传递的几条途径？
1. DNA
DNA（DNA自我复制）
转录
翻译
2. DNA
RNA
蛋白质
3. RNA
RNA（RNA自我复制）
4. RNA 逆转录 DNA
人教版必修2生物：4.2 基因对性状的控制 课件(共17张PPT)
合成酪氨酸酶的基因不正常
不能合成酪氨酸酶
酪氨酸不能转化成黑色素 表现为白化病
课本P70第一段，思考：囊性纤维病的病因是什么？ CFTR基因缺失3个碱基
CFTR蛋白质的结构异常，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 其它例子：镰刀型细胞贫血症
2.基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状的
该过程所必需的物质条件是（ 模板、原料、酶、ATP ）
已知甲、乙、丙三种病毒，它们的遗传信息传递如图
噬菌体
烟草花叶病毒 致癌病毒
（2）图中7表示遗传信息的（ 逆转录 ）；此过程需有
（ 逆转录酶 ）的作用
（3）用图解写出甲中遗传信息的传递过程
DNA
转录 RNA
翻译 蛋白质
二、基因、蛋白质与性状的关系
淀粉分支酶基因 合成淀粉分支酶
淀粉分支酶基因被扰乱 不能合成淀粉分支酶
合成淀粉、吸水膨胀
蔗糖含量高、吸水少
圆粒 不甜
皱粒 较甜
1. 基因通过控制酶或激素（蛋白质）的合成来控制代 谢过程，进而控制生物的性状
其它例子：白化病
白化病是一种较常见 的皮肤及其附属器官黑色 素缺乏所引起的疾病。
这类病人通常是全身 皮肤、毛发、眼睛缺乏黑 色素，表现出怕光等行为
RNA→DNA
1982年疯牛病
复
病毒结构异常
制
的蛋白质增殖
结论
复制
DNA
转逆 录转
录
RNA 翻译 蛋白质
一、中心法则的提出及其发展
1.克里克提出中心法则： 遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自
我复制；也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白 质，即遗传信息的转录和翻译，但是，遗传信 息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白 质流向RNA或DNA。
新人教版生物必修二4.2基因对性状的控制(共37张ppt)
2020/5/18
27
四.细胞质基因
（1）定义： 线粒体 和 叶绿体 中的基因 （2）功能： 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
举例：线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及 眼视网膜炎等。
（3）遗传特点：只能通过母亲遗传给后代（母 系遗传） 原因：受精过程中，受精卵的细胞质几乎
全部来自母亲的卵细胞
13
归纳:不同生物遗传信息的传递过程
生物种类
遗传信息传递过程
真核生物 原核生物 DNA病毒
遗传 物质
复制
DNA
转录
RNA
翻译
都是 DNA
蛋白质
RNA病毒
2020/5/18
遗传 物质 是 RNA
复制 RNA 翻译 蛋白质
逆转录
转录
RNA
DNA
翻译
RNA
蛋白质
14
二、基因、蛋白质与性状的关系：
实例一：白化病
2、1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆 转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。
2020/5/18
6
资料分析P69 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。
2、1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆 转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。
23
小结
通过以上的四个例子我们可以看出基因 控制生物的性状主要因
结构蛋白 细胞结构 生物性状
酶或激素 细胞代谢 生物性状
间接作用
总之：a.生物性状主要是由蛋白质体现 b.蛋白质的合成又受基因的控制
所以：生物的性状是由基因控制的
(人教版)高中生物必修二：4.2《基因对性状的控制》ppt课件
体正常细胞内遗传信息是如何流动的？用图示表示。
提示： 1.不是。是发生在病毒寄生的宿主细胞内。 2．不能，其过程为：
生物 必修2
第4章 基因的表达
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
1．中心法则的图解
图解表示出遗传信息的传递有5个过程。
生物 必修2
第4章 基因的表达
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2．不同生物的遗传信息传递过程 (1)正常生物细胞：
(2)被病毒侵染的细胞： ①被DNA病毒侵染的细胞：
生物 必修2
第4章 基因的表达
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②被RNA病毒侵染的细胞：
生物 必修2
第4章 基因的表达
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1．掌握中心法则的内容。
2．会书写不同生物遗传信息传递的途径。
3．识记基因控制性状的两种方式。
生物 必修2
第4章 基因的表达
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中心法则的提出及其发展
1．中心法则的提出 (1)提出者：克里克。
(2)内容：
DNA 流向_______ DNA ，即DNA的______ 复制 ； 遗传信息可以从_______ RNA 蛋白质 ，即遗传 也可以从DNA流向__________ ，进而流向__________
生物 必修2
第4章 基因的表达
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(2)直接控制：
蛋白质的结构 直接控制生物体 ①实质：基因通过控制 _______________
基因对性状的控制-人教版高中生物必修二PPT优质课件(共34张)
DNA中插入了一段外来DNA序列 打乱了编码淀粉分支酶的基因
基因
编码淀粉分支酶 的基因正常
淀粉分支酶不能正常合成
不能合成淀粉
淀粉含量低，豌豆由 于失水而显得皱缩
酶
代谢过程 性状
淀粉分支酶正常合成
能合成淀粉
淀粉含量高，有效保留 水分，豌豆显得饱满
基因对性状的控制-人教版高中生物必 修二PP T优质 课件(共 34张)
遗传 物质 都是 DNA
RNA病毒
基因对性状的控制-人教版高中生物必 修二PP T优质 课件(共 34张)
遗传 物质 是 RNA
瘤病毒、HIV
烟草花叶病毒、 流感病毒
基因对性状的控制-人教版高中生物必 修二PP T优质 课件(共 34张)
知识总结： 1、(1)并非所有的生物均能发生中心法则的五大生 理过程。RNA的复制和逆转录只发生在某些RNA病毒 的增殖过程中。 (2)DNA复制只发生在细胞分裂中，而转录和翻译则 可以发生在几乎任何时期。 2、中心法则体现DNA的功能 (1)对遗传信息的传递功能：通过DNA复制完成的， 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， 发生在个体发育过程中。
二、基因、蛋白质与性状的关系
➢ 豌豆的圆粒与皱粒
如何从基因控制性状的角度解释这 一对相对性状的形成？
基因对性状的控制-人教版高中生物必 修二PP T优质 课件(共 34张)
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1．基因控制生物体性状的途径
实例一、豌豆的圆粒和皱粒产生机理
跨膜(CFTR)蛋白基因缺失3个碱基 CFTR蛋白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
高中生物人教版必修二4.2 基因对性状的控制 课件
关系
材料7：雄蛙和雌蛙的性染色体分别是 XY和XX。如果让它们的蝌蚪在20℃温度下 发育时，雌雄比例大约为1:1。如果让这些 蝌蚪在30℃温度下发育时，不管它们的性 染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。
合作探究
材料7说明什么问题？
答案：生物的性状除了受遗传物质决 定外，环境条件也对生物的性状有一 定的影响。
患者支气管内黏液增多
易破裂，患溶血性贫血
黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生 物体的性状。
材料3：豌豆的圆粒和皱粒产生的机理
DNA中插入了一段外来的DNA序 列，打乱了编码淀粉分支酶的基因
编码淀粉分支酶的基因正常
淀粉分支酶不能正常合成
淀粉分支酶正常合成
蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高
蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高
淀粉含量低的豌豆由于失水而显得 皱缩（性状：皱粒）
淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显 得圆鼓鼓（性状：圆粒）
人与动物的白化病
材料4：人类白化病的发病原理
控制酶形成的基因异常 控制酶形成的基因正常
酪氨酸酶不能正常合成
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸不能正常转化为黑色素 酪氨酸能正常转化为黑色素
镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。患者红细胞易破裂产 生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。
材料1：镰刀型细胞贫血症
控制血红蛋白形成的基因中一个碱基发生变化
血红蛋白的结构发生变化
红细胞镰刀型，运氧能力降低
易破裂，患溶血性贫血
材料2：囊性纤维病
囊性纤维病是因为基因缺陷所致，导致细胞膜对部分离子（比如Na 离子）的通透性降低进而造成粘液分泌过多，而这些粘液不能自由 流出呼吸管，因而一再造成感染。除此之外它也可能造成胰酶分泌 不足、因而造成腹泻。大约每2000个儿童中就有一个会患有囊性纤 维性变， 目前囊性纤维性变尚无有效治疗方法。
材料7：雄蛙和雌蛙的性染色体分别是 XY和XX。如果让它们的蝌蚪在20℃温度下 发育时，雌雄比例大约为1:1。如果让这些 蝌蚪在30℃温度下发育时，不管它们的性 染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。
合作探究
材料7说明什么问题？
答案：生物的性状除了受遗传物质决 定外，环境条件也对生物的性状有一 定的影响。
患者支气管内黏液增多
易破裂，患溶血性贫血
黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生 物体的性状。
材料3：豌豆的圆粒和皱粒产生的机理
DNA中插入了一段外来的DNA序 列，打乱了编码淀粉分支酶的基因
编码淀粉分支酶的基因正常
淀粉分支酶不能正常合成
淀粉分支酶正常合成
蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高
蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高
淀粉含量低的豌豆由于失水而显得 皱缩（性状：皱粒）
淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显 得圆鼓鼓（性状：圆粒）
人与动物的白化病
材料4：人类白化病的发病原理
控制酶形成的基因异常 控制酶形成的基因正常
酪氨酸酶不能正常合成
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸不能正常转化为黑色素 酪氨酸能正常转化为黑色素
镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。患者红细胞易破裂产 生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。
材料1：镰刀型细胞贫血症
控制血红蛋白形成的基因中一个碱基发生变化
血红蛋白的结构发生变化
红细胞镰刀型，运氧能力降低
易破裂，患溶血性贫血
材料2：囊性纤维病
囊性纤维病是因为基因缺陷所致，导致细胞膜对部分离子（比如Na 离子）的通透性降低进而造成粘液分泌过多，而这些粘液不能自由 流出呼吸管，因而一再造成感染。除此之外它也可能造成胰酶分泌 不足、因而造成腹泻。大约每2000个儿童中就有一个会患有囊性纤 维性变， 目前囊性纤维性变尚无有效治疗方法。
优课件高中生物必修二--4.2--《基因对性状的控制》(新人教版)
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)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 () (3)人体衰老引起白发的原因是图中酪氨酸酶不能合成( ) (4)基因控制囊性纤维病与基因 2 控制性状的方式相同( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√
10．基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系：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，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。
11．体现某性状的物质并不一定是“蛋白质”：如甲状腺
激素、黑色素、淀粉等，则该类性状往往是通过基因控制性状
控制
控制
的间接途径实现的，即基因――→酶的合成――→产生该非蛋白
[易错提醒——突破选择题] 1．转录的产物不只是 mRNA，还有 tRNA、rRNA，但只 有 mRNA 携带遗传信息，3 种 RNA 都参与翻译过程，只是作 用不同。 2．翻译过程中 mRNA 并不移动，而是核糖体沿着 mRNA 移动，进而读取下一个密码子。 3．转录和翻译过程中的碱基配对不是 A－T，而是 A－U。
二、基因、蛋白质与性状的关系
上节课我们只讲到在基因的指导下合 成了蛋白质，那基因控制蛋白质的合成到 底与基因控制生物的性状特征有什么关系 呢？与生物的遗传有什么关系呢？
从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆
1、基因对性状的间接控制
豌豆粒型
DNA中插入了一段外来的DNA序 列，打乱了编码淀粉分支酶的基因
C．细胞核、核糖体、中心体、高尔基体
D．线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
11．右图所示为自然界遗传信息在三种生物大分子间