2019年高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 4.3 基因控制蛋白質(zhì)的合成課件 蘇教版必修2.ppt

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第一節(jié)減數(shù)分裂 一 二 三 一 從基因到蛋白質(zhì)1 基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段基因是DNA分子上具有遺傳效應(yīng)的片段 基因的表達(dá)是通過基因控制蛋白質(zhì)的合成來實(shí)現(xiàn)的 2 轉(zhuǎn)錄 一 二 三 3 翻譯 1 密碼子 遺傳學(xué)上 把mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基 叫做一個(gè)遺傳密碼子 2 通過密碼子表了解 所有生物共用一套密碼子 每種氨基酸可對應(yīng)一種或多種密碼子 而每種密碼子只決定一種氨基酸 共有64種密碼子 決定氨基酸的為61種 另外3種是終止密碼子 UAA UAG UGA 不編碼任何氨基酸 3 翻譯的概念 在細(xì)胞中 游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸 以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程稱為翻譯 場所 細(xì)胞中的核糖體 核糖體是一種無膜包被的顆粒狀結(jié)構(gòu) 其功能是按照mRNA的指令高效而精確地合成肽鏈 條件 模板 mRNA 原料 氨基酸 tRNA ATP 酶 一 二 三 過程 分為起始 延伸和終止三個(gè)階段 a 起始階段 mRNA上的起始密碼子位于核糖體的第一位置上 tRNA一端攜帶氨基酸 另一端是與密碼子相對應(yīng)的反密碼子 tRNA上的反密碼子與起始密碼子相互識別并配對 b 延伸階段 按照同樣的方式 通過反密碼子與密碼子的相互識別與配對 tRNA攜帶的氨基酸與前一個(gè)tRNA攜帶的氨基酸通過肽鍵形成肽鏈 前一個(gè)tRNA離開核糖體 這樣 隨著核糖體在mRNA上的移動(dòng) 肽鏈不斷合成并延長 c 終止階段 當(dāng)tRNA上的反密碼子識別終止密碼子后 肽鏈的合成終止 肽鏈被釋放 一 二 三 自主思考 在翻譯過程中 tRNA發(fā)揮的作用是什么 翻譯過程是怎樣終止的 提示 tRNA發(fā)揮的作用是搬運(yùn)氨基酸到核糖體上 并且通過反密碼子識別mRNA上的密碼子 核糖體讀到mRNA上的終止密碼子時(shí)翻譯終止 一 二 三 二 基因?qū)π誀畹目刂? 基因的主要功能是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程 把遺傳信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛商囟ǖ陌被岚匆欢ǖ捻樞驑?gòu)成的多肽和蛋白質(zhì) 從而決定生物體的性狀 2 信息流 在遺傳學(xué)上指遺傳信息的傳遞 其方向可以用克里克提出的中心法則表示 3 基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀 還可通過控制酶的合成來控制細(xì)胞中的代謝過程 進(jìn)而控制生物體的性狀 一 二 三 三 人類基因組計(jì)劃1 在遺傳學(xué)上 一個(gè)生物體的基因組是指包含在該生物的DNA 部分病毒是RNA 中的全部遺傳信息 人類基因組的DNA序列主要分布在細(xì)胞核中22條常染色體和X Y兩條性染色體上 2 人類基因組計(jì)劃的內(nèi)容包括遺傳圖譜 物理圖譜 序列圖譜和基因圖譜的繪制 其中的主要任務(wù)是DNA測序 3 我國科學(xué)工作者也在加強(qiáng)人類基因組的后續(xù)研究與開發(fā) 主要是開展與重大疾病 重要生理功能相關(guān)的基因和蛋白質(zhì)以及重要病原菌功能基因組的研究與開發(fā) 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 當(dāng)堂檢測 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 遺傳信息的表達(dá)問題導(dǎo)引生命現(xiàn)象豐富多彩 是什么物質(zhì)直接體現(xiàn)生命現(xiàn)象 又是由什么物質(zhì)來決定這些生命現(xiàn)象的體現(xiàn) 提示 蛋白質(zhì)是一切生命現(xiàn)象的承擔(dān)者和體現(xiàn)者 蛋白質(zhì)的合成是由遺傳物質(zhì)控制的 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 當(dāng)堂檢測 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 名師精講遺傳信息的表達(dá)1 染色體 DNA 基因 脫氧核苷酸之間的關(guān)系 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 當(dāng)堂檢測 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 1 遺傳效應(yīng)是指對蛋白質(zhì)的合成有直接或間接影響的能力 從而能夠控制某性狀的發(fā)育和遺傳 2 細(xì)胞核中的染色體上有基因 而細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體中也有基因存在 也能控制生物性狀 3 基因并不是DNA上的任一片段 只有具有遺傳效應(yīng)的DNA片段才是基因 4 每個(gè)DNA上有多個(gè)基因 一個(gè)基因含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸 5 基因中包含著遺傳信息 基因中的遺傳信息是由基因中脫氧核苷酸的排列順序決定的 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 當(dāng)堂檢測 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 2 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 當(dāng)堂檢測 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 當(dāng)堂檢測 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 當(dāng)堂檢測 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 當(dāng)堂檢測 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 典例剖析 例題1 下列有關(guān)真核細(xì)胞DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄這兩個(gè)過程的敘述 錯(cuò)誤的是 A 兩個(gè)過程都可在細(xì)胞核中發(fā)生B 兩個(gè)過程都有酶參與反應(yīng)C 兩個(gè)過程都以脫氧核糖核苷酸為原料D 兩個(gè)過程都以DNA為模板解析 DNA復(fù)制以脫氧核苷酸為原料 而轉(zhuǎn)錄以核糖核苷酸為原料 DNA復(fù)制以DNA兩條鏈為模板 轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板 答案 C 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 當(dāng)堂檢測 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 變式訓(xùn)練1下圖表示人體胰島細(xì)胞中發(fā)生的某一生理過程 下列敘述正確的是 A 該過程是翻譯 所需的原料是核苷酸B 該過程合成的產(chǎn)物一定是酶或激素C 有多少個(gè)密碼子就有多少個(gè)反密碼子與之對應(yīng)D 該過程中有水產(chǎn)生 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 當(dāng)堂檢測 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 解析 圖示為翻譯過程 所需的原料為氨基酸 翻譯合成的產(chǎn)物是蛋白質(zhì) 但不一定是酶或激素 在64種密碼子中有3種終止密碼子 不編碼任何氨基酸 沒有反密碼子與之對應(yīng) 翻譯過程的實(shí)質(zhì)是氨基酸在核糖體上發(fā)生的脫水縮合 答案 D 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 遺傳信息 密碼子和反密碼子的關(guān)系問題導(dǎo)引密碼子與反密碼子關(guān)系如何 它們分別在什么位置 提示 密碼子與反密碼子互補(bǔ)配對 密碼子位于mRNA上 反密碼子位于tRNA上 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 名師精講1 遺傳信息 密碼子 反密碼子的區(qū)別與聯(lián)系 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 2 圖示DNA上遺傳信息 密碼子 反密碼子的對應(yīng)關(guān)系 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 典例剖析 例題2 基因 遺傳信息和密碼子分別是指 信使RNA上核苷酸的排列順序 基因中脫氧核苷酸的排列順序 DNA上決定氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基 信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上一端的3個(gè)堿基 有遺傳效應(yīng)的DNA片段A B C D 解析 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息 信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基稱為密碼子 答案 B 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 變式訓(xùn)練2若一個(gè)亮氨酸的密碼子CUU變成CUC CUA或CUG 只改變最后一個(gè)堿基 但密碼子所決定的氨基酸仍然是亮氨酸 這說明 A 一個(gè)氨基酸可能有多個(gè)密碼子B 一個(gè)密碼子決定多個(gè)氨基酸 一種氨基酸只有一個(gè)密碼子C 密碼子與氨基酸一一對應(yīng)D 密碼子與氨基酸的數(shù)量對應(yīng)關(guān)系不定答案 A 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 基因?qū)π誀畹目刂茊栴}導(dǎo)引同一株水毛茛 裸露在空氣中的葉呈扁平狀 浸在水中的葉卻呈絲狀 這表明什么 提示 該現(xiàn)象表明表現(xiàn)型是基因型和外界環(huán)境共同作用的結(jié)果 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 名師精講1 基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位 1 絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA 2 基因是DNA上具有遺傳效應(yīng)的片段 是決定生物性狀的基本單位 3 基因的三個(gè)基本功能 貯存遺傳信息 特定的堿基序列代表遺傳信息 傳遞遺傳信息 通過DNA的復(fù)制 在生物的繁衍過程中把親代的遺傳信息傳遞給子代 表達(dá)遺傳信息 通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程 在生物的個(gè)體發(fā)育中使遺傳信息以一定方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上 從而使后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 2 遺傳信息傳遞的途徑 即中心法則及其發(fā)展 注意 中心法則的 中心 是DNA 而不是RNA 逆轉(zhuǎn)錄必須在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下才能進(jìn)行 RNA的復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄過程 只有極少數(shù)的生物能夠進(jìn)行 絕大多數(shù)生物不能完成這樣的信息傳遞 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 3 基因?qū)π誀畹目刂?1 基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)的合成實(shí)現(xiàn)的 2 生物體的一種性狀 有時(shí)由一個(gè)基因決定 有時(shí)受多個(gè)基因的影響 單個(gè)基因也會影響同一生物體的多種性狀 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 3 生物的性狀還受到環(huán)境的影響 生物的性狀是基因型和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果 4 基因與基因 基因與基因產(chǎn)物 基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用 精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 典例剖析 例題3 下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程 分析可知 A 基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個(gè)體細(xì)胞中B 圖中 過程需RNA聚合酶的催化 過程需tRNA的協(xié)助C 過程的結(jié)果存在差異的根本原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同D 過程 表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 解析 同一個(gè)體的體細(xì)胞內(nèi)所含基因都相同 因?yàn)槎际怯墒芫呀?jīng)有絲分裂產(chǎn)生的 過程的結(jié)果存在差異的根本原因是遺傳信息不同 直接原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)不同 過程 表明基因能通過控制酶的合成控制生物的代謝 進(jìn)而控制生物體的性狀 但不能說明控制的是所有性狀 答案 B 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 變式訓(xùn)練3著色性干皮癥是一種常染色體隱性遺傳病 起因于DNA損傷 深入研究發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)缺乏DNA修復(fù)酶 DNA損傷后不能修補(bǔ)從而引起突變 這說明一些基因 A 是通過控制酶的合成 進(jìn)而直接控制生物性狀B 是通過控制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu) 進(jìn)而直接控制生物性狀C 是通過控制酶的合成 控制代謝過程進(jìn)而控制生物的性狀D 可以直接控制生物性狀 發(fā)生突變后生物的性狀隨之改變解析 著色性干皮癥是由于患者體內(nèi)缺乏DNA修復(fù)酶而引起的遺傳性疾病 這說明一些基因通過控制酶的合成 控制代謝過程進(jìn)而控制生物的性狀 答案 C 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程中的數(shù)量關(guān)系問題導(dǎo)引基因的堿基數(shù)目與其轉(zhuǎn)錄成的mRNA的堿基數(shù)目的比例是多少 提示 2 1 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 名師精講1 轉(zhuǎn)錄形成的RNA分子的堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的1 2 2 翻譯時(shí) 形成的多肽鏈數(shù) 氨基酸個(gè)數(shù) 肽鍵數(shù) 3 蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目 tRNA數(shù)目 1 3mRNA堿基數(shù)目 1 6DNA堿基數(shù)目 4 翻譯時(shí) mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸 因此準(zhǔn)確地說 mRNA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍要多一些 5 通?；蚧駾NA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍要多一些 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 典例剖析 例題4 一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基 其中G C有n個(gè) 由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈 則其模板DNA分子的A T數(shù) 合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是 A m m 3 1B m m 3 2C 2 m n m 3 1D 2 m n m 3 2解析 已知mRNA上有m個(gè)堿基 其中G C n 則mRNA中A U m n 則作為其模板鏈的DNA單鏈上A T m n DNA雙鏈中A T 2 m n 因?yàn)閙RNA有m個(gè)堿基 則其控制的蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目最多為m 3 又知蛋白質(zhì)有兩條肽鏈 則合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的H2O的數(shù)目為m 3 2 答案 D 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 典型方法DNA堿基數(shù) mRNA堿基數(shù) tRNA數(shù) 密碼子數(shù) 氨基酸數(shù) 6 3 1 1 1 DNA中1 2 A T A1 T1 A2 T2 RNA中A U 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 判斷正誤 正確的畫 錯(cuò)誤的畫 1 基因是DNA分子上任一片段 提示 基因是DNA分子上有遺傳效應(yīng)的片段 2 真核生物的基因僅位于染色體上 提示 3 遺傳信息的表達(dá)是通過基因控制蛋白質(zhì)或酶的合成來實(shí)現(xiàn)的 提示 4 細(xì)胞核內(nèi)的基因所攜帶的遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中必須以RNA作為媒介 提示 5 生物體的基因組成是性狀表現(xiàn)必須具備的內(nèi)在因素 提示 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 6 生物體的一個(gè)性狀有時(shí)可受多個(gè)基因的影響 但一個(gè)基因只能影響一個(gè)性狀 提示 一個(gè)基因也可能影響多個(gè)性狀 7 轉(zhuǎn)錄除了在細(xì)胞核中發(fā)生以外 線粒體和葉綠體中也可以進(jìn)行 提示 8 DNA解旋后每一條鏈都可以作為轉(zhuǎn)錄的模板 提示 與DNA的復(fù)制不同 轉(zhuǎn)錄的模板是DNA的一條鏈 另一條鏈不作為轉(zhuǎn)錄的模板 9 中心法則表示的是遺傳信息的流動(dòng)過程 提示 10 遺傳信息只能從DNA流向RNA 進(jìn)而流向蛋白質(zhì) 提示 在克里克提出的中心法則中 遺傳信息只能從DNA流向RNA 進(jìn)而流向蛋白質(zhì) 隨著科學(xué)的發(fā)展 中心法則不斷得到完善 遺傳信息流動(dòng)的過程更多 例如RNA的自我復(fù)制 逆轉(zhuǎn)錄等 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 1 下列關(guān)于遺傳信息傳遞的敘述 錯(cuò)誤的是 A 遺傳信息的傳遞遵循中心法則B DNA中的遺傳信息可通過轉(zhuǎn)錄傳遞給mRNAC DNA中的遺傳信息可決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序D RNA病毒的遺傳信息的傳遞不遵循中心法則解析 中心法則的內(nèi)容包括了RNA的復(fù)制和表達(dá) 也就是說明RNA病毒遺傳信息的傳遞也遵循中心法則 答案 D 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 2 下列關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成的敘述 正確的是 A 一種tRNA可以攜帶多種氨基酸B DNA聚合酶是在細(xì)胞核內(nèi)合成的C 反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個(gè)堿基D 線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成解析 一種tRNA只能攜帶一種氨基酸 A項(xiàng)錯(cuò)誤 DNA聚合酶是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成的 B項(xiàng)錯(cuò)誤 反密碼子位于tRNA上 C項(xiàng)錯(cuò)誤 線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成 答案 D 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 3 下列不屬于DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的共同點(diǎn)的是 A 需要多種酶參與B 以DNA的兩條鏈為模板C 遵循堿基互補(bǔ)配對原則D 需要ATP提供能量解析 轉(zhuǎn)錄過程以DNA的一條鏈為模板 DNA復(fù)制過程以DNA的兩條鏈為模板 答案 B 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 易錯(cuò)點(diǎn) 排查 探究點(diǎn)三 探究點(diǎn)四 當(dāng)堂檢測 4 下列有關(guān)基因 蛋白質(zhì)和性狀三者間關(guān)系的敘述 錯(cuò)誤的是 A 生物體的性狀受基因和環(huán)境的共同影響B(tài) 基因與性狀之間是一一對應(yīng)的關(guān)系C 生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)在基因的指導(dǎo)下合成D 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以直接影響生物的性狀解析 生物體內(nèi)有些性狀是由一對等位基因決定的 有些性狀是由兩對或兩對以上等位基因決定的 比如人的身高就是由多對基因決定的 答案 B