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第2节基因对性状的控制,一、中心法则的提出及其发展1.提出者：_。2.中心法则的提出及其发展：(1)图示：,克里克,(2)根据图示，完成下表：,DNA复制,转录,DNA,RNA,RNA,蛋白质,RNA,RNA,逆转录,二、基因、蛋白质与性状的关系1.基因控制性状的两种途径：,蛋白质的结构,酶的合成,2.基因对性状的控制实例(连线)：,3.基因与性状间的对应关系：(1)生物的绝大多数性状受_基因控制。(2)生物的有些性状是由_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_和_共同作用的结果。,单个,多个,生物的基因,环境条件,【易错辨析】1.DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则。()分析：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，真核生物细胞内可发生中心法则的每个过程。()分析：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病毒侵染后的细胞内。,3.RNA病毒都能进行逆转录。()分析：不是所有RNA病毒都能进行逆转录，只有含逆转录酶的RNA病毒才能进行逆转录，如HIV。,4.基因可通过指导蛋白质的合成来控制生物体的性状。()5.生物体的基因型相同，表现型就一定相同。()分析：生物体的性状由基因决定，并受环境影响。基因型相同，表现型不一定相同，如同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出两种不同的形态。,【科技生活】在矮牵牛蓝和白的复色品种中，蓝色部分和白色部分的多少，受温度影响很大。如果在3035条件下，开花繁茂时，花瓣完全呈蓝色或紫色，可是在15条件下，同样开花繁茂时，花瓣呈白色。而在上述两者之间的温度下，花瓣中蓝色和白色的比例随温度的变化而变化。这说明矮牵牛多变的颜色受温度影响，那么温度能决定矮牵牛的性状吗？,提示：不能。矮牵牛的性状是由基因决定的，同时受温度影响。,知识点一中心法则的分析1.不同生物中心法则的体现：,2.中心法则与基因表达的关系：,中心法则几个过程的比较：,【易错提醒】关于中心法则的三点提醒(1)并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程，但是均能发生一部分过程。(2)DNA合成过程并不只发生在DNA复制过程中，DNA也可以在逆转录酶的作用下以RNA为模板合成。(3)中心法则的5条信息传递途径都遵循碱基互补配对原则，但是配对的碱基是有差别的。,【典题通关】【典例】(2016海南高考)某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是(),A.抑制该病毒RNA的转录过程B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程C.抑制该RNA病毒的反(逆)转录过程D.抑制该病毒RNA的自我复制过程,【解题探究】(1)抓准题眼：该病毒为_病毒；Y的作用是抑制病毒的增殖，但不影响宿主细胞增殖。(2)扫清障碍：RNA病毒的遗传物质要整合到DNA上需要经过_过程，真核宿主细胞本身没有_过程。,RNA,逆转录,逆转录,【解析】选C。本题主要考查中心法则。RNA病毒逆转录生成DNA，需要的原料是4种脱氧核苷酸，物质Y与脱氧核苷酸结构相似，会混入逆转录生成的DNA中，致使逆转录生成的DNA不能整合到真核宿主的基因组中，影响病毒RNA及蛋白质的合成，从而抑制该病毒增殖，故只有C项正确。,【过关训练】1.结合图表分析，下列有关说法正确的是(),A.过程可发生在人体健康细胞中B.结核杆菌的和过程都发生在细胞质中C.青霉素和利福平能抑制DNA的复制D.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的和过程,【解析】选D。图中过程表示DNA复制，过程表示转录，过程表示翻译，过程表示RNA复制，过程表示逆转录。在人体健康细胞中，一般不发生过程。过程只有在RNA病毒侵染的细胞中才能进行，在结核杆菌中不会发生。青霉素的作用对象是细菌的细胞壁，与DNA复制无关；利福平抑制RNA聚合酶的活性，进而抑制转录和RNA复制；环丙沙星可促进DNA螺旋化，不利于DNA复制和转录；红霉素能与核糖体结合，抑制翻译过程。,2.下图为有关遗传信息传递和表达的模拟实验。下列相关叙述合理的是(),A.若X是mRNA，Y是多肽，则管内必须加入氨基酸B.若X是DNA，Y含有U，则管内必须加入逆转录酶C.若X是tRNA，Y是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸D.若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内必须加入DNA酶,【解析】选A。若X是mRNA，Y是多肽，则管内发生的是翻译过程，因此管内必须加入氨基酸；若X是DNA，Y含有U，则Y为RNA，管内发生的是转录过程，因此不需要加入逆转录酶，而需要加入RNA聚合酶等；若X是tRNA，Y是多肽，则管内发生的是翻译过程，因此不需要加入脱氧核苷酸；若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内发生的是逆转录过程，因此需要加入逆转录酶。,【互动探究】(1)若A选项成立，试管中还需要其他RNA吗？试解释原因。提示：需要。如A选项所述，表示翻译过程，则试管中还需要有其他RNA，如tRNA。,(2)若图中X、Y均是RNA，此过程能否针对大肠杆菌？能否在大肠杆菌体内发生？提示：不能针对大肠杆菌，因为RNA的复制只能针对某些病毒。如果某些RNA病毒侵染大肠杆菌，此过程可以在大肠杆菌体内发生。,【方法规律】由中心法则判断生理过程的方法中心法则体现了DNA复制、转录、RNA复制、逆转录、翻译过程，下面从模板、原料、产物三个方面来分析判断。(1)从模板分析。如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或转录。如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制或逆转录或翻译。,(2)从原料分析。如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，生理过程可能是DNA转录或RNA复制。如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。,(3)从产物分析。如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或转录。如果产物为蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。,知识点二基因对性状的控制1.基因控制生物性状的两种途径：,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。,3.影响基因控制性状的因素：基因能决定性状，但基因在控制性状的过程中还要受环境的影响，如温度、射线、营养物质等，即生物性状是由基因和环境条件共同作用的结果。,【易错提醒】性状与基因、环境的关系的三点提醒(1)生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的“单基因”是指一对等位基因，并不是单个基因。(2)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。(3)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，共同控制着生物的性状。,【教材易漏知识】1.基因决定性状P70“批判性思维”相同基因型的牵牛花种子，种在不同的环境中，所开花的颜色不同，这说明生物体的性状是由_和_共同决定的，基因决定性状，但性状同时还受_的影响。,基因,环境,环境,2.基因对性状的控制P71“技能训练”长翅果蝇的幼虫在高温(3537)下得到一些残翅果蝇的原因可能是遗传物质(基因)_或者_基因的表达，这些残翅果蝇在正常温度下产生的后代仍然是长翅果蝇，说明果蝇的_没有发生改变。若这种变化是由于高温影响了酶的活性造成的，这说明基因可通过_，进而控制生物体的性状。,发生改变,环,境影响了,遗传物质,控制酶的合成来控制代谢过,程,【拓展深化】基因表达的调控基因表达调控可以分成转录水平调控、转录后水平调控、翻译水平调控、翻译后水平调控等。(1)转录水平调控：主要涉及转录起始的调节、聚合酶的转录调节、特定转录因子的调节作用等。,(2)转录后水平调控：主要是RNA加工的调节、mRNA转运的调节和mRNA稳定性的调节。第一个又包括剪接机制和RNA编辑；第二个主要是在mRNA转录加工后，细胞通过对mRNA从细胞核内运到细胞质进行翻译的过程进行调控来参与对整个细胞基因表达的调控；最后一个mRNA稳定性的调控则直接决定了后来的翻译的产物。,(3)翻译水平调控：大致是细胞根据所处环境和自身的生理状态运用特异蛋白作用于mRNA，通过多种机制来调控蛋白质的产生。(4)翻译后水平调控：就是对蛋白质的活性进行调控。,【典题通关】1.人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是(),A.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状B.基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状C.一个基因可以控制多种性状D.一种性状可以由多个基因控制,【解析】选A。苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的异常与酶的合成有密切的关系，而酶的合成是由基因控制的；若基因1发生变化，则多巴胺和黑色素的合成都受影响；多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制。,【互动探究】若要避免白化病和苯丙酮尿症，图中一定要表达的基因和一定不能表达的基因分别是哪些？提示：一定要表达的基因有基因1和基因2，否则不会产生黑色素；一定不能表达的基因是基因3，否则会积累苯丙酮酸，从而患苯丙酮尿症。,
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