第2节 基因对性状的控制 据报道，身患白血病的王某，年长他四岁的亲据报道，身患白血病的王某，年长他四岁的亲哥哥与他配型配型结果惊呆了主治医生，因为他哥哥与他配型配型结果惊呆了主治医生，因为他们的配点完全重合，他们的基因竟然一模一样们的配点完全重合，他们的基因竟然一模一样思考：思考：这对兄弟的配型点和基因具有怎样的关系？这对兄弟的配型点和基因具有怎样的关系？1.1.解释中心法则解释中心法则重点）（重点）2.2.举例说明基因、蛋白质与性状的关系举例说明基因、蛋白质与性状的关系重、难点）（重、难点）3.3.运用证据和逻辑思维分析实验现象运用证据和逻辑思维分析实验现象揭示了遗传信息的传递方向揭示了遗传信息的传递方向实质实质:一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质复制复制19571957年克里克提出中心法则年克里克提出中心法则中心法则图解中心法则图解复制复制脱氧核苷酸序列脱氧核苷酸序列转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录需逆转录酶需逆转录酶遗传信息遗传信息核糖核苷酸序列核糖核苷酸序列遗传密码遗传密码氨基酸序列氨基酸序列中心法则的发展中心法则的发展【警示【警示】并非所有的生物都能进行中心法则中的五大生理过并非所有的生物都能进行中心法则中的五大生理过程，程，RNARNA的复制和逆转录只能发生在少数病毒中。
的复制和逆转录只能发生在少数病毒中例】如图表示模拟中心法则的一些过程，下列有【例】如图表示模拟中心法则的一些过程，下列有关叙述中不正确的是（关叙述中不正确的是（）B BA A若甲是若甲是DNADNA，乙是，乙是RNARNA，则该过程发生的基本条，则该过程发生的基本条件是模板、原料、能量、酶、适宜的温度和件是模板、原料、能量、酶、适宜的温度和pHpH等等B B该图模拟的过程可以在任何生物体内发生该图模拟的过程可以在任何生物体内发生C C判断该过程的类型可以从模板、原料以及产物判断该过程的类型可以从模板、原料以及产物三者考虑三者考虑D D如果甲是如果甲是RNARNA，乙是蛋白质，则此过程为翻译，乙是蛋白质，则此过程为翻译，发生的细胞场所是核糖体发生的细胞场所是核糖体【解题关键【解题关键】解答本题的突破口主要是以下两个方解答本题的突破口主要是以下两个方面：面：（1 1）根据甲模板和乙产物来判断发生的为中心法）根据甲模板和乙产物来判断发生的为中心法则的哪个过程则的哪个过程2 2）理解中心法则各过程发生的具体时期、场所、）理解中心法则各过程发生的具体时期、场所、条件等知识条件等知识解析【解析】图示可模拟复制、转录、翻译、逆转录等图示可模拟复制、转录、翻译、逆转录等过程过程,均发生在细胞生物体内均发生在细胞生物体内,但具体的生理过程类但具体的生理过程类型应从模板、原料及产物方面来推断。
病毒没有细型应从模板、原料及产物方面来推断病毒没有细胞结构胞结构,其所有代谢活动都在宿主活细胞内进行其所有代谢活动都在宿主活细胞内进行,因因此该图模拟过程不能在病毒体内发生故此该图模拟过程不能在病毒体内发生故B B不正确二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系 基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状1.1.三者的关系三者的关系2.2.基因控制生物性状的两种方式基因控制生物性状的两种方式 （1 1）间接途径）间接途径-基因通过控制酶的合成来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代谢过程，进而控制生物体的性状思考：思考：如何从基因的角度来解释豌豆的圆粒与皱粒？如何从基因的角度来解释豌豆的圆粒与皱粒？DNADNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序列，序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因打乱了编码淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能淀粉分支酶不能_蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高含量升高淀粉含量低的豌豆由于失淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩水而显得皱缩编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的 基因正常基因正常淀粉分支酶正常合成淀粉分支酶正常合成蔗糖合成为淀粉，蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高淀粉含量升高淀粉含量高，有效保持水分，淀粉含量高，有效保持水分，豌豆显得圆鼓鼓的豌豆显得圆鼓鼓的正常合成正常合成酪氨酸不能正常转化为黑色素酪氨酸不能正常转化为黑色素控制酪氨酸酶的基因异常控制酪氨酸酶的基因异常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸酶不能正常合成缺乏黑色素，表现为白化病缺乏黑色素，表现为白化病白化病患者白化病患者思考：思考：人的白化症是如何引起的？人的白化症是如何引起的？囊性纤维病囊性纤维病是北美白种是北美白种人中常见的一种遗传病。
患人中常见的一种遗传病患者汗液中氯离子的浓度升高，者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常的黏液堵塞，支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染常于幼年时死于肺部感染此病目前还没有有效的治疗此病目前还没有有效的治疗措施，但在基因水平上理解措施，但在基因水平上理解病因，将有助于人们找到合病因，将有助于人们找到合理有效的治疗方法理有效的治疗方法2 2）直接途径）直接途径基因还能通过控制蛋白质的结构基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状直接控制生物体的性状编码血红蛋白的编码血红蛋白的 基因中一个碱基变化基因中一个碱基变化红细胞成镰刀型红细胞成镰刀型血红蛋白的结构发生变化血红蛋白的结构发生变化容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症3.3.基因与性状间的对应关系基因与性状间的对应关系 （1 1）生物的大多数性状是受单基因控制的（如）生物的大多数性状是受单基因控制的（如豌豆的高茎和矮茎，是由一对等位基因控制的）豌豆的高茎和矮茎，是由一对等位基因控制的）2 2）生物的有些性状是由多个基因决定的（如）生物的有些性状是由多个基因决定的（如人的身高）人的身高）。
3 3）生物的性状还受环境条件的影响，生物的）生物的性状还受环境条件的影响，生物的性状是生物基因型和环境条件共同作用的结果性状是生物基因型和环境条件共同作用的结果表现型表现型=基因型环境条件基因型环境条件1.1.分布：分布：_和和_ 线粒体线粒体DNADNA的缺陷与数十种人类遗传病有关，的缺陷与数十种人类遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等这些疾病有什么特点？为什么？这些疾病有什么特点？为什么？表现为母系遗传，只能通过母亲传给后代表现为母系遗传，只能通过母亲传给后代受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞线粒体线粒体叶绿体叶绿体三、细胞质基因三、细胞质基因细胞质遗传细胞质遗传_孟德尔的遗传规律；后代只孟德尔的遗传规律；后代只表现出表现出_的性状不符合不符合母体母体2.2.遗传方式：遗传方式：细胞质基因细胞质基因细胞核基因细胞核基因存在部位存在部位是否与蛋白是否与蛋白质结合质结合基因数量基因数量遗传方式遗传方式功能功能四、四、细胞质基因与细胞核基因的区别细胞质基因与细胞核基因的区别叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体细胞核中细胞核中否，否，DNADNA分子裸露分子裸露与蛋白质合成为染色体与蛋白质合成为染色体少少多多母系遗传母系遗传遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律半自主复制半自主复制转录、翻译转录、翻译复制复制转录、翻译转录、翻译基因基因转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质复制复制逆转录逆转录酶的合成酶的合成蛋白质的结构蛋白质的结构细胞代谢细胞代谢性性状状1.1.揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（）A.A.基因的遗传定律基因的遗传定律 B.B.碱基互补配对原则碱基互补配对原则C.C.中心法则中心法则 D.D.自然选择学说自然选择学说C C2 2果蝇长翅对残翅显性。
用一定高温处理长翅基因纯果蝇长翅对残翅显性用一定高温处理长翅基因纯合子的幼虫，其发育为成虫后，翅膀表现为残翅下合子的幼虫，其发育为成虫后，翅膀表现为残翅下列解释错误的是（列解释错误的是（）A.A.翅膀基因在幼虫阶段就已经开始表达翅膀基因在幼虫阶段就已经开始表达 B.B.高温下相关蛋白质活性下降高温下相关蛋白质活性下降 C.C.这种长翅个体的基因型已经变为杂合子这种长翅个体的基因型已经变为杂合子 D.D.表现型是基因型与环境因素共同作用的结果表现型是基因型与环境因素共同作用的结果C C3.(20143.(2014江苏高考江苏高考)研究发现研究发现,人类免疫缺陷病毒人类免疫缺陷病毒(HIV)(HIV)携带携带的的RNARNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板依据在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板依据中心法则中心法则(下图下图),),下列相关叙述错误的是下列相关叙述错误的是()A.A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节环节B.B.侵染细胞时侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C.C.通过通过形成的形成的DNADNA可以整合到宿主细胞的染色体可以整合到宿主细胞的染色体DNADNA上上D.D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病B B【解析【解析】人类免疫缺陷病毒人类免疫缺陷病毒(HIV)(HIV)主要攻击人体的主要攻击人体的T T淋巴细淋巴细胞胞,在侵染过程中在侵染过程中HIVHIV整体进入整体进入T T淋巴细胞内淋巴细胞内,然后释放出然后释放出RNA,RNA,故故B B选项是错误的。
选项是错误的HIVHIV属于逆转录病毒的一种属于逆转录病毒的一种,它的遗传物它的遗传物质质RNARNA先经逆转录形成先经逆转录形成DNA,DNA,然后形成的然后形成的DNADNA整合到患者细胞整合到患者细胞的基因组中的基因组中,再通过病毒再通过病毒DNADNA的转录形成的转录形成HIVHIV的的RNA,RNA,最后通过最后通过翻译翻译,形成形成HIVHIV的蛋白质的蛋白质,并组装成大量的子代并组装成大量的子代HIV,HIV,由被感染由被感染的细胞裂解释放出来的细胞裂解释放出来;根据题图中的中心法则可知病毒根据题图中的中心法则可知病毒DNADNA是通过逆转录过程合成的是通过逆转录过程合成的,故可以研发抑制逆转录酶的药物故可以研发抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病故来治疗艾滋病故A A、C C、D D选项均正确选项均正确4.4.如下如下图是设想的一条生物合成途径的示意图若图是设想的一条生物合成途径的示意图若将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物置于含将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物置于含X X的的培养基中生长，发现微生物内有大量的培养基中生长，发现微生物内有大量的M M和和L L，但没，但没有有Z Z，试问基因突变影响到哪种酶（，试问基因突变影响到哪种酶（）MYLXZB 酶酶C 酶酶E 酶酶D 酶酶A 酶酶A.EA.E酶酶 B.BB.B酶酶 C.CC.C酶酶 D.AD.A酶和酶和D D酶酶C C5 5美国德克萨斯州科学家宣布已经培育出世界上第一美国德克萨斯州科学家宣布已经培育出世界上第一只克隆猫。
这只名为只克隆猫这只名为CCCC的小猫毛色花白，看上去完全不的小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核基像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核基因的妈妈对该克隆猫毛色的解释合理的是（因的妈妈对该克隆猫毛色的解释合理的是（）（1 1）发生了基因重组所造成的结果）发生了基因重组所造成的结果（2 2）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表达的结果）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表达的结果（3 3）表现型是基因型与环境共同作用的结果）表现型是基因型与环境共同作用的结果（4 4）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果A.A.（1 1）B.B.（2 2）（）（3 3）C.C.（2 2）（）（3 3）（）（4 4）D.D.（1 1）（）（2 2）（）（3 3）（）（4 4）B B不要小看石子，因为它能垒起我们这个世界。