2022一輪人教版必修二基因?qū)π誀畹目刂平虒W(xué)案■山東省五蓮縣第三中學(xué)周立波一、教學(xué)目標(biāo)1.中心法則的內(nèi)涵2.舉例說明基因與性狀的關(guān)系。二、教學(xué)重點1.中心法則的內(nèi)涵2.基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系三、教學(xué)難點基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系四、自學(xué)提綱1．可里可提出的中心法則是指可以從DNA流向，即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向，進而流向，即遺傳信息的和。2．遺傳信息不能從蛋白質(zhì)傳遞到，也不能從蛋白質(zhì)流向或。3．基因通過控制的合成來控制代謝過程，進而控制生物的，也可以通過基因控制的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。4．基因與、基因與基因、基因與之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)的控制著生物的。參考答案1.遺傳信息DNA自我RNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯2.酶RNADNA蛋白質(zhì)3.蛋白質(zhì)性狀4.基因產(chǎn)物環(huán)境性狀五、知識梳理六、重、難點突破突破點1中心法則⑴DNA→DNA：DNA的自我復(fù)制；⑵DNA→RNA：轉(zhuǎn)錄；⑶RNA→蛋白質(zhì)：翻譯；⑷RNA→RNA：RNA的自我復(fù)制；⑸RNA→DNA：逆轉(zhuǎn)錄。DNA→DNARNA→RNADNA→RNA細(xì)胞生物病毒RNA→蛋白質(zhì)RNA→DNA突破點2基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系1.基因與性狀的關(guān)系（間接控制）酶或激素細(xì)胞代謝基因性狀結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞結(jié)構(gòu)（直接控制）2.基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系，基因的表達過程中或表達后的蛋白質(zhì)也可能受到環(huán)境因素的影響。3.生物體性狀的多基因因素：基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間多種因素存在復(fù)雜的相互作用，共同地精細(xì)地調(diào)控生物的性狀。七、典例解析1.對于下列式子，正確的說法有()①表示DNA復(fù)制過程②表示DNA轉(zhuǎn)錄過程③式中共有5種堿基④式中共有8種核苷酸⑤式中共有5種核苷酸⑥式中的A均代表同一種核苷酸A．②③⑤B．②④⑥C．②③④D．①③⑤解析：此題中表示DNA控制RNA合成過程，為轉(zhuǎn)錄的過程。式中一共有4種脫氧核苷酸，4種核糖核苷酸，所以一共8種核苷酸，但只有5種堿基，分別為A、T、C、G、U。式中的A在DNA中表示腺嘌呤脫氧核苷酸，在RNA中表示腺嘌呤核糖核苷酸，故正確說法為②③④。答案：C2.下圖為中心法則示意圖，各個數(shù)字代表不同的過程。請據(jù)圖回答問題。(1)若某種蛋白質(zhì)是由3條肽鍵290個氨基酸構(gòu)成的，則合成該蛋白質(zhì)的過程中至少需要DNA上個堿基，最多需要種氨基酸(2)若用含有15N的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，那么將會出現(xiàn)在圖中的物質(zhì)中。(3)導(dǎo)致人們患白化病的最根本原因是，從而不能合成酶。(4)白化病在近親結(jié)婚者的后代中遠(yuǎn)比非近親結(jié)婚出現(xiàn)的機會高得多，原因是。(5)用圖中物質(zhì)數(shù)字表示HIV的遺傳信息傳遞和表達的過程。解析：DNA上的堿基：mRNA上的堿基：氨基酸：6：3：1，DNA上堿基為290x6=1740，如果考慮到終止密碼，則堿基數(shù)為1740+3(肽鏈數(shù))x6=1758。HIV是RNA病毒，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA，其遺傳信息傳遞和表達的過程是：掌握中心法則中的DNA、RNA和蛋白質(zhì)之間的相互關(guān)系及轉(zhuǎn)錄過程中DNA鏈與mRNA鏈之間的關(guān)系以及mRNA中堿基數(shù)與氨基酸數(shù)目之間關(guān)系及肽鏈數(shù)與氨基酸數(shù)、肽鍵數(shù)的關(guān)系是解題關(guān)鍵。答案：(1)1740或175820(2)DNA、RNA、蛋白質(zhì)(3)基因突變黑色素(或色素)(4)白化病是隱性遺傳病，近親結(jié)婚的雙方從共同祖先那里繼承白化病基因的機會大大增加3.閱讀下列材料，回答下列問題：材料一1970年3位生物學(xué)家——Temin，Mixufani及Balfmore發(fā)現(xiàn)了與原來的中心法則不同的情況。即某些致癌病毒中有一種反轉(zhuǎn)錄酶，有了這種酶，RNA就可以作為模板而合成DNA(cDNA)。致癌RNA病毒就依靠這種酶形成DNA，而形成的DNA再以轉(zhuǎn)錄的方式產(chǎn)生病毒RNA。這些DNA在寄主細(xì)胞中被整合到染色體的DNA中，結(jié)果細(xì)胞不僅合成自身的蛋白質(zhì)，還同時合成病毒特異的某些蛋白質(zhì)，這就造成了細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。材料二用鏈霉素或青霉素可使核糖體與單鏈的DNA結(jié)合，這一單鏈DNA就可代替mRNA翻譯成多肽。材料三美國科學(xué)家普魯西內(nèi)爾，揭示了朊病毒的致病機理，榮獲了1997年度的諾貝爾生理學(xué)獎，朊病毒是人“雅-克氏病”和牛“瘋牛病”的致病源，其化學(xué)成分只有蛋白質(zhì)分子。(1)材料一解釋了()。A．遺傳信息由DNA流向RNA的原因B．遺傳信息由DNA流向蛋白質(zhì)的原因C．致癌DNA病毒造成惡性轉(zhuǎn)化的原因D．致癌RNA病毒造成惡性轉(zhuǎn)化的原因(2)材料一證明了()。A．轉(zhuǎn)錄功能B．逆轉(zhuǎn)錄功能C．翻譯功能D．DNA轉(zhuǎn)譯功能(3)材料二證明了()。A．遺傳信息由RNA流向DNAB．遺傳信息由RNA流向蛋白質(zhì)C．遺傳信息由DNA流向蛋白質(zhì)D．遺傳信息由蛋白質(zhì)流向DNA(4)材料三證明了()。A．蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者B．蛋白質(zhì)是基因的載體C．蛋白質(zhì)是生命的最基本單位D．在沒有核酸時，蛋白質(zhì)起遺傳物質(zhì)作用E．在寄主細(xì)胞內(nèi)，朊病毒可以復(fù)制繁殖(5)請根據(jù)上述材料，在最初中心法則的基礎(chǔ)上設(shè)計出更為正確的中心法則示意圖。解析：中心法則的發(fā)展史，也是基因工程的發(fā)展史，逆轉(zhuǎn)錄病毒和朊病毒的發(fā)現(xiàn)，為中心法則作了重要的補充。解題的關(guān)鍵是正確理解運用中心法則的遺傳信息流動的方向。通過朊病毒的被發(fā)現(xiàn)，我們還可以得出我們原先不曾有過的結(jié)論，即沒有核酸的情況下，蛋白質(zhì)也可以當(dāng)做遺傳物質(zhì)對待。答案：(1)D(2)B(3)c(4)A、D、E(5)如下圖，圖中實線表示遺傳信息流、虛線表示對遺傳信息的調(diào)節(jié)(如酶的作用)。八、貼近高考1.（2022年江蘇卷）關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述，錯誤的是（）A．轉(zhuǎn)錄時以核糖核苷酸為原料B．轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列C．mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì)D．不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼的容錯性答案：C2.（10廣東卷）下列敘述正確的是（）是蛋白質(zhì)合成的直接模板B.每種氨基酸僅有一種密碼子編碼復(fù)制就是基因表達的過程D.DNA是主要的遺傳物質(zhì)解析:本題考查學(xué)生的理解能力。蛋白質(zhì)合成的直接模板是mRNA；一種氨基酸可有一種或多種密碼子編碼；基因具有兩個基本功能，即復(fù)制和表達；基因的復(fù)制是以DNA為基本單位進行的；基因的表達分為轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程；由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。答案:D3.(2022上海生物)下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是（不考慮終止密碼子）（）A．第6位的C被替換為TB．第9位與第10位之間插入1個TC．第100、101、102位被替換為TTTD．第103至105位被替換為1個T解析：本題主要考查對翻譯過程中密碼子的解讀原則，三聯(lián)體密碼的連續(xù)性，不間斷性。答案：B4.(2022上海生物)中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達的過程。請回答下列問題。（1）a、b、c、d所表示的四個過程依次分別是、、和。（2）需要tRNA和核糖體同時參與的過程是（用圖中的字母回答）。（3）a過程發(fā)生在真核細(xì)胞分裂的期。（4）在真核細(xì)胞中，a和b兩個過程發(fā)生的主要場所是。（5）能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是，后者所攜帶的分子是。（6）RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達的途徑有（用類似本題圖中的形式表述）：①；②。解析：理解中心法則及其補充和發(fā)展的具體內(nèi)容，了解每個過程的模板、原則、產(chǎn)物、發(fā)生時期及場所。答案：（1）DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄（2）c（3）間（S）（4）細(xì)胞核（5）tRNA（轉(zhuǎn)運RNA）氨基酸（6）如下圖：九、過關(guān)檢測一．選擇題(60分)1．DNA和RNA的化學(xué)成分比較，RNA特有的是A．核糖、UB．脫氧核糖、UC.核糖、TD.脫氧粒糖、T2．一個DNA分子可以轉(zhuǎn)錄出多少種多少個mRNAA.一種一個B.一種多個C.多種多個D.無數(shù)種無數(shù)個3．果蠅的遺傳物質(zhì)由種核苷酸組成A．2C．5D．84．DNA分子的解螺旋發(fā)生在過程中A.復(fù)制B.．轉(zhuǎn)錄C.翻譯D．復(fù)制和轉(zhuǎn)錄6．“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”的場所分別是A.細(xì)胞核、核糖體B．細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核C細(xì)胞核、細(xì)胞核D.核糖體、細(xì)胞核7．遺傳信息的“轉(zhuǎn)錄”和“翻澤”過程分別是指—DNA，DNA—RNA—RNA，RNA一蛋白質(zhì)—RNA，RNA一蛋白質(zhì)一蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)－性狀8.下列不屬于“翻譯”過程堿基配對的是A．A-UB．C—GC．G—CD．A—T9．一個轉(zhuǎn)運RNA一端的三個堿基為CGA，因此RNA運載的氨基酸為A.丙氨酸B.谷氨酸C.精氮酸D.酪氨酸10．一個轉(zhuǎn)運RNA上的反密碼子對應(yīng)的mRNA的三個堿基為UUU，則該轉(zhuǎn)運RNA運載的氨基酸為A.苯丙氨酸B．賴氨酸C.甘氨酸D.脯氨酸11．編碼20種氨基酸的密碼子有種A．64B．6lC．20D．412．胰島素的合成中，決定其性質(zhì)的是A．酶B．遺傳密碼C核糖核酸D．核酸13．中心法則包括A.復(fù)制B．轉(zhuǎn)錄及逆轉(zhuǎn)錄C翻譯、B、C三項14．對于克里克的中心法則，經(jīng)科學(xué)家深入研究后，發(fā)現(xiàn)生物中還存在著逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象，它是指遺傳信息的傳遞從A．蛋白質(zhì)一RNAB．RNA~RNAC．DNA—RNAD.RNA—DNA15．下列關(guān)于遺傳密碼的敘述錯誤的是A．tRNA上的三個堿基是一個密碼子B．遺傳密碼的排列順序決定了氨基酸的排列順序C．mRNA中的一個堿基發(fā)生改變，不一定引起其指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)的改變D．遺傳密碼的閱讀方式是非重疊式閱讀二．非選擇題(40分)16．⑴遺傳信息的轉(zhuǎn)錄:DNA主要存在于中，因此，轉(zhuǎn)錄過程發(fā)生在中，RNA是在細(xì)胞核中，以為模板合成的，在此過程中用到酶，在轉(zhuǎn)錄的過程中也存在著堿基互補配對，配對關(guān)系是，⑵轉(zhuǎn)錄過程：第一步：DNA雙鏈。第二步：游離的隨機的與碰撞，當(dāng)兩者時，以結(jié)合。第三步：新結(jié)合的核糖核苷酸鏈接到正在合成的上。第四步：合成的mRNA從DNA鏈上釋放，而后，恢復(fù)。17.根據(jù)下圖回答問題甲乙(1)圖甲所示為過程，圖乙為的結(jié)構(gòu)示意圖(2)RNA有三種分別是、、。如果圖乙中的反密碼子為ACG則對應(yīng)的密碼子是，轉(zhuǎn)錄出該密碼子的基因模板鏈的對應(yīng)堿基是。（3）基因控制蛋白質(zhì)的合成包括和兩個過程；基因控制生物體的性狀有兩種方式和。（4）遺傳密碼是上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基，其閱讀為閱讀方式。18．KSV(勞化肉瘤病毒)的結(jié)構(gòu)分三層：外層為脂被膜，中層為蛋白質(zhì)外殼，內(nèi)部含有RNA和蛋白質(zhì)。用去垢劑破壞病毒的脂被膜后，將病毒分成兩等份，分別放AA、B兩燒杯內(nèi)，并作如下實驗：①向A燒杯中加入四種脫氧核苷酸，其中的一種已被放射性物質(zhì)標(biāo)記，結(jié)果在40~C,叵溫下，放射性物質(zhì)進入一種對RNA酶穩(wěn)定，而能被DNA酶所破壞的物質(zhì)中。②先向B燒杯中加入RNA酶，再重復(fù)試驗①，結(jié)果沒有這種物質(zhì)產(chǎn)生?；卮穑?1)A燒杯內(nèi)形成的物質(zhì)是。這種物質(zhì)是在酶的作用下，以為模板形成的，該過程叫。(2)B燒杯內(nèi)不能形成該物質(zhì)的原因是19．下圖表示DNA（基因）控制蛋白質(zhì)合成的過程，請分析回答：(1)根據(jù)圖中的堿基，可推測包括了種核苷酸。(2)DNA的兩條鏈中，鏈為轉(zhuǎn)錄鏈，遺傳信息貯存于鏈上，遺傳密碼(密碼子)存在于鏈上(只寫標(biāo)號)，遺傳密碼的閱讀方式是。(3)如果控制合成的蛋白質(zhì)中共含有51個氨基酸，則控制其合成的基因中，至少有個脫氧核苷酸。過關(guān)檢測參考答案1．解析：RNA的堿基不含T，五碳糖不含脫氧核糖。答案：A2．解析：一個DNA分子上有多種基因，因而可以轉(zhuǎn)錄出多種多個mRNA。答案：C3．解析：果蠅的遺傳物質(zhì)是DNA，雖然其細(xì)胞中有RNA，但卻不是遺傳物質(zhì)，所以其遺傳物質(zhì)是由4種脫氧核苷酸組成。答案：D4．解析：DNA分子不論在復(fù)制還是轉(zhuǎn)錄過程中都需要解旋。答案：D6.解析：轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)完成的，而翻譯是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體內(nèi)完成的。答案：A7．解析：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是指在細(xì)胞核內(nèi)以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程；遺傳信息的翻譯是指在細(xì)胞質(zhì)巾以mRNA為棋板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。答案：C8．解析：翻譯是以mRNA為模板，以轉(zhuǎn)運RNA為運載下具，所以翻譯過程的堿基配對是mRNA和tRNA上的堿基互補配對，而RNA中沒有T。答案：D9.解析：tRNA上的反密碼于是CGA，對應(yīng)的mRNA上的密碼子為GCU，查表可知其密碼子決定的氨基酸為丙氨酸。答案：A10．解析：由題意可知，密碼子為UUU，可直接查表求解。答案；A11．解析：生物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，但由于密碼子具有兼并性等，因此控制這些蛋白質(zhì)的密碼子有61種答案：B2．解析：中心法則表示了信息流的方向：①從DNA流向DNA；②從DNA流向RNA，進而流向蛋白質(zhì)；③(某些以RNA作遺傳物質(zhì)的生物)從RNA流向RNA；④從RNA流向DNA。答案：D13．中心法則包括DNA的復(fù)制轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄和翻譯。答案：D14．解析：逆轉(zhuǎn)錄是指遺傳信息從RNA到DNA的過程。答案：D15．解析：mRNA上的三個相鄰的堿基組成一個密碼子，在tRNA上有三個堿基與mRNA上的一個密碼子堿基互補配對，tRNA上的三個堿基是反密碼子，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸，所以遺傳密碼的排列順序決定了氨基酸的排列順序；根據(jù)遺傳密表可知，一種氨基酸可能有多個密碼子，因此mRNA上一個堿基發(fā)生改變，不一定引起其決定的氨基酸發(fā)生改變，合成的蛋白質(zhì)也就不一定改變，遺傳密碼的閱讀方式是非重疊式閱讀，這樣由4個堿基可組成64個密碼子。答案：A16．.⑴細(xì)胞核細(xì)胞核DNA的一條鏈RNA聚合酶A-U、C-G⑵解開核糖核苷酸DNA的堿基互補氫鍵mRNA分子DNA雙鏈17．（1）遺傳信息的翻譯tRNA（2）mRNAtRNA