4.2《基因对性状的控制》+导学案+张泰

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1、§4～2基因对性状的控制【任务目标】1、掌握中心法则的内容及其发展过程；2、理解基因、蛋白质与性状的关系。【预习任务】【课堂任务】【探究交流1】中心法则及其发展1、请指出基因指导蛋白质合成的过程中，遗传信息传递的途径是什么？2、利用以前所学知识，请补充遗传信息还存在哪种传递途径？3、请【资料分析1】资料一：甲型流感病毒为常见流感病毒，易发生变异，变异后的亚型如H7N9型禽流感病毒，能感染人类，严重时致死，下图是某甲型流感病毒感染宿主细胞的部分过程示意图。宿主细胞资料二：艾滋病是一种免疫缺陷病，又叫

2、获得性免疫缺陷综合症（AIDS），是由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起的，死亡率极高。HIV主要攻击人体的T淋巴细胞，进而破坏人体免疫系统，致使患者因得恶性肿瘤或各种严重感染而死亡。下图是HIV感染宿主细胞的部分过程示意图。宿主细胞【思考讨论1】1、分析资料1中，1和2是什么过程？2、分析资料2中，1是什么过程？3、根据分析结果，修改中心法则的图解。【思维拓展】拓展资料一：1982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中大量增殖引起的。这种错误折叠而形成结构异常的蛋白质可能促使与其具有

3、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形成。根据上述资料分析，该结构异常的蛋白质在增殖过程可能存在的遗传信息传递途径是什么？拓展资料二：按照所含核酸的种类，一般将病毒划分为DNA病毒和RNA病毒。但是，20世纪60年代至80年代，科学家在研究疯牛病和羊瘙痒症的病因时，发现它们的病因是由不含核酸的蛋白质引起的。科学家将这种蛋白质致病因子定名为朊病毒，该病毒与常规病毒一样，有传染性、致病性、可自我增殖等特点。进一步研究发现，人和动物细胞中有一种正常基因编码的蛋白质叫朊病

4、毒蛋白，它本身并不能致病，但可能因空间结构上发生的变化变异为朊病毒。而当这种朊病毒存在的时候，就会促使正常的朊病毒蛋白转化为朊病毒，从而实现朊病毒的增殖。根据上述材料分析，朊病毒的复制是否符合遗传的中心法则？简要说明理由。【探究交流2】基因、蛋白质与性状的关系【资料分析2】资料一：人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变为黑色素；如果一个人由于基因不正常而缺少酪氨酸酶，那么这个人就不能合成黑色素，就会表现皮肤呈白色，毛发银白或淡黄色等

5、的白化症状。资料二：一百多年前，孟德尔曾研究过豌豆的圆粒与皱粒这一相对性状，并用遗传因子的假设作出了精彩的解释。如今，如何从基因控制蛋白质合成的角度来解释这一相对性状呢？原来，与圆粒豌豆不同的是，皱粒豌豆的淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列，导致淀粉分支酶不能合成，而淀粉分支酶的缺乏又导致细胞内淀粉含量降低，游离蔗糖的含量升高。淀粉能吸水膨胀，蔗糖不能。当豌豆成熟时，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，显得圆圆胖胖，而淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩。资料三：正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状

6、，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。研究发现，患者体内控制合成血红蛋白的基因发生改变，产生异常结构的血红蛋白，进而导致红细胞结构异常，呈弯曲的镰刀状。这种细胞易破裂，能使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡，并且红细胞的正常功能也受到影响。资料四：囊性纤维病是北美白种人中常见的一种遗传病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。研究表明，在大约70％的患者中，编码一个跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因缺失3个碱基，导致CFTR蛋白在508位缺少苯丙氨酸，进

7、而影响它的结构，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，最终导致肺功能严重衰竭。【思考讨论2】1、请根据资料一分析白化病的成因是什么？2、请根据资料二分析皱粒豌豆是怎样形成的？3、通过对资料一和二的分析，说明基因如何控制生物体的性状？4、产生镰刀型细胞贫血症的直接原因是什么？根本原因又是什么？5、囊性纤维病的患病机理是什么？6、通过对资料三和四的分析，说明基因又能如何控制生物体的性状？7、构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图细胞代谢控制控制控制【技

8、能训练】1、下图是虎皮鹦鹉羽毛颜色的遗传机理示意图1、据图分析虎皮鹦鹉是怎样形成的？这属于哪种基因控制生物性状的方式？2、基因与性状的关系都是一一对应的线性关系吗？2、遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25℃，将孵化后4~7d的长翅果蝇幼虫在35~37℃处理6~24h后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。1、请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。提示：翅的发育是否经过酶催化的反应？酶与基因的关系是怎样的？酶与温度的关