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第4章基因的表達,第2節(jié)基因對性狀的控制,要點探究,探究一中心法則的提出和發(fā)展1．克里克的中心法則。1957年，克里克提出中心法則，其遺傳信息傳遞途徑為：從DNA流向DNA，即DNA的自我復制；還可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質，即遺傳信息的轉錄和翻譯。如圖：2．中心法則的發(fā)展。隨著科學的進步，科學家發(fā)現(xiàn)了遺傳信息傳遞的其他途徑。,材料11965年，科學家發(fā)現(xiàn)，很多RNA病毒，在感染宿主細胞后，它們的RNA在宿主細胞內(nèi)進行復制，這種復制是以導入的RNA為模板，而不是通過DNA。材料21970年，巴爾的摩(DBaltimore)和梯明(HMTemin)在致癌的RNA病毒中，發(fā)現(xiàn)一種酶，能以RNA為模板合成DNA。他們稱這種酶為依賴RNA的DNA多聚酶，現(xiàn)在一般稱為逆轉錄酶。也就是說，遺傳信息流也可以反過來，即從RNA→DNA。這是一項重要的發(fā)現(xiàn)，巴爾的摩和梯明于1975年榮獲諾貝爾獎。,(1)材料1說明遺傳信息還可以從RNA流向RNA。(2)材料2說明遺傳信息還可以從RNA流向DNA。(3)遺傳信息傳遞的5個途徑：①DNA→DNA(或基因到基因)：是DNA的復制過程，表示遺傳信息的傳遞。,②DNA→RNA：遺傳信息的轉錄過程。③RNA→蛋白質：發(fā)生在細胞質核糖體上的翻譯過程，②、③共同完成遺傳信息的表達。④RNA→DNA：少數(shù)RNA腫瘤病毒、HIV等在宿主細胞內(nèi)的逆轉錄過程。⑤RNA→RNA：大多數(shù)以RNA作為遺傳物質的生物的RNA自我復制過程。,1．實線表示的①、②、③途徑在自然界中普遍存在，發(fā)生在以DNA為遺傳物質的生物體內(nèi)；虛線表示的④、⑤途徑是后來發(fā)現(xiàn)的，是對中心法則的補充，發(fā)生在以RNA為遺傳物質的生物體內(nèi)。2．逆轉錄需要逆轉錄酶催化。逆轉錄酶在基因工程中是一種很重要的酶，它能以已知的mRNA為模板合成目的基因。這是獲得目的基因的重要手段。3．中心法則的5條信息傳遞途徑都遵循堿基互補配對原則。,歸納提煉,,1．下列關于如圖所示過程的說法，錯誤的是(B)A．正常情況下，③、④、⑥在動植物細胞中都不可能發(fā)生B．①、③過程的產(chǎn)物相同，催化的酶也相同C．①、②進行的場所有細胞核、線粒體、葉綠體；⑤進行的場所為核糖體D．①、②、⑤所需的原料分別為脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸,跟蹤訓練,2．結合下圖分析，下列敘述錯誤的是(D)A．生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中B．核酸苷序列不同的基因可表達出相同的蛋白質C．遺傳信息傳遞到蛋白質是表現(xiàn)型實現(xiàn)的基礎D．編碼蛋白質的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈,跟蹤訓練,探究二基因、蛋白質與性狀的關系1．基因控制生物體性狀的途徑。(1)材料1豌豆的圓粒和皺粒產(chǎn)生的機理,材料2人類白化病和苯丙酮尿癥的發(fā)病原理這兩個材料說明：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。,(2)材料3囊性纖維病的病因圖解,以上兩個材料說明：基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。,材料4人類鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病機理,2．基因和性狀的對應關系。(1)材料5豌豆的紅花基因不只與一個性狀有關，這個基因還控制葉腋的紅色斑點，種皮的褐色或灰色。這種現(xiàn)象叫做基因的多效現(xiàn)象。這表明一個基因可能與多個性狀有關。(2)材料6玉米葉綠素的形成至少涉及50個不同位置的基因；玉米糊粉層的顏色涉及7對等位基因；果蠅眼睛的顏色，至少受到40個不同位置基因的影響。這說明有時多個基因控制一個性狀。,(3)材料7研究發(fā)現(xiàn)雄蛙和雌蛙的性染色體分別是XY和XX。如果讓它們的蝌蚪在20℃溫度下發(fā)育時，雌雄比例大約為1∶1。如果讓這些蝌蚪在30℃溫度下發(fā)育時，不管它們的性染色體組成怎樣，將全部發(fā)育成雄蛙。這說明：生物體的性狀除了受遺傳物質決定外，環(huán)境條件對生物體的性狀也有一定的影響。綜上，基因和性狀不都是簡單的線性關系。生物體的性狀是通過基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間復雜的相互作用來精確調(diào)控的。,小貼士,基因對性狀控制的兩種途徑(1)間接途徑：基因控制酶的合成控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。(2)直接途徑：基因控制蛋白質的結構，直接控制生物體的性狀。,歸納提煉,3．囊性纖維病是北美白種人中常見的一種疾病，研究表明，在70%的患者中，發(fā)病原因是CFTR基因發(fā)生突變，導致運輸C1－的CFTR蛋白的第508位的氨基酸缺失，而直接原因是C1－不能有效運出肺等器官的組織細胞。下列理解錯誤的是(C)A．從個體水平看，病人的性狀已經(jīng)發(fā)生改變B．從細胞水平看，病人肺組織細胞膜的功能已發(fā)生改變C．從分子水平看，病人的基因的數(shù)量已發(fā)生改變D．此病可以說明基因通過控制蛋白質的結構來直接控制生物體的性狀,跟蹤訓練,4．下面關于基因、蛋白質、性狀之間關系的敘述中，錯誤的是(A)A．生物體的一切性狀完全由基因控制，與環(huán)境因素無關B．基因可通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀C．基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀D．基因的遺傳信息可通過轉錄和翻譯傳遞到蛋白質得以表達,跟蹤訓練,