4.2基因对性状的控制课件晏迎.ppt

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1、根据根据DNA复制、基因指导蛋白复制、基因指导蛋白质合成过程，画一张遗传信息质合成过程，画一张遗传信息的传递方向图的传递方向图动动手动动手一、中心法则的提出及其发展1 1、19571957年克里克提出中心法则：年克里克提出中心法则：n个基因个基因（脱氧核苷酸序列）（脱氧核苷酸序列）核糖核苷酸排列序列核糖核苷酸排列序列遗传信息遗传信息遗传密码遗传密码氨基酸序列氨基酸序列资料分析：资料分析：并写出遗传信息的传递方向并写出遗传信息的传递方向 1 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA肿瘤病毒肿瘤病毒里发现了一种里发现了一种RNARNA复制酶复制酶，像，像DNADNA复复制酶能对制酶

2、能对DNADNA进行复制一样，进行复制一样，RNARNA复复制酶能对制酶能对RNARNA进行复制进行复制。RNA RNA RNA复制酶复制酶 2 2、19701970年，科学家在致癌的年，科学家在致癌的RNARNA病病毒毒中发现中发现逆转录酶逆转录酶，它能以，它能以RNARNA为模为模板板合成合成DNADNA。RNA DNA 逆转录酶逆转录酶3 3、19821982年，科学家发现年，科学家发现疯牛病疯牛病是由一种结是由一种结构异常的构异常的蛋白质蛋白质在脑细胞内在脑细胞内大量增值大量增值引引起的。这种因错误折叠而形成的结构异常起的。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，的蛋白质，可能可能促使

3、与其具有相同氨基酸促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而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的形成。导致大量结构异常的蛋白质的形成。蛋白质蛋白质 蛋白质蛋白质 1、你认为上述实验证据是否推翻了传统的中心、你认为上述实验证据是否推翻了传统的中心法则，为什么？法则，为什么？2、作为生物学的核心规律之一，中心法则应该全面、作为生物学的核心规律之一，中心法则应该全面地反映遗传信息的传递规律。根据上述资料，你认为地反映遗传信息的传递规律。根据上述资料，你认为传统的中心法则是否需要修改？如果需要，应该怎样传统的中心法则是否需要修改？如果需要，应该怎样修改？修改？

4、3、请根据讨论结果，修改原中心法则图解，建议、请根据讨论结果，修改原中心法则图解，建议用实线表示确信无疑的结论，用虚线表示可能正确用实线表示确信无疑的结论，用虚线表示可能正确的结论。的结论。没有，实验证据指出了原有的中心法则没包含的遗传没有，实验证据指出了原有的中心法则没包含的遗传信息的可能传递途径，是对中心法则的补充而非否定信息的可能传递途径，是对中心法则的补充而非否定3.中心法则的地位：是生命体系中最核心、中心法则的地位：是生命体系中最核心、最简约、最本质的规律最简约、最本质的规律中心法则体现的是中心法则体现的是信息在不同分子之间的流动过程信息在不同分子之间的流动过程过程过程模板模板原料原

5、料产物产物实例实例DNADNA复制复制DNADNA转录转录DNADNADNADNADNADNA的的两条链两条链四种脱四种脱氧核苷酸氧核苷酸DNADNA绝大多数绝大多数生物生物DNADNARNARNADNADNA的的一条链一条链四种核糖四种核糖核苷酸核苷酸RNARNA绝大多数绝大多数生物生物RNARNA复制复制RNARNA逆转录逆转录翻译翻译RNARNARNARNARNARNADNADNARNARNA蛋白质蛋白质四种核糖四种核糖核苷酸核苷酸RNARNARNARNA以以RNARNA为遗传为遗传物质的生物物质的生物RNARNA四种脱氧四种脱氧核苷酸核苷酸DNADNA艾滋病病毒艾滋病病毒mRNAmRN

6、A2020种氨种氨基酸基酸蛋白质蛋白质 所有生物所有生物如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不正如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不正确的是确的是()()A.A.过程分别需要过程分别需要DNADNA聚合酶、转录酶、逆转录酶聚合酶、转录酶、逆转录酶B.B.过程均可在线粒体、叶绿体中进行；某些病毒中过程均可在线粒体、叶绿体中进行；某些病毒中可以发生可以发生过程过程C.C.过程可能发生在肺炎双球菌中过程可能发生在肺炎双球菌中D.D.均遵循碱基均遵循碱基互补配对原则，但碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全不同配对的方式不完全不同ACAC 基因控制蛋白质的合成到底与基基

7、因控制蛋白质的合成到底与基因控制生物的性状有什么关系呢？因控制生物的性状有什么关系呢？请阅读请阅读P69 P69 P70P70的内容的内容:1 1、豌豆的圆粒与皱粒豌豆的圆粒与皱粒 2 2、人的白化病人的白化病 3 3、囊性纤维病囊性纤维病 4 4、镰刀型贫血症镰刀型贫血症二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系 DNADNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序列，打乱了编码淀粉分序列，打乱了编码淀粉分支酶的支酶的基因基因淀粉分支酶淀粉分支酶不能正常合成不能正常合成蔗糖不合成为淀粉蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含，蔗糖含量升高量升高淀粉含量低的豌豆由于失水淀粉含量低的豌豆

8、由于失水而显得皱缩（而显得皱缩（性状：皱粒性状：皱粒）编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的基因基因正常正常淀粉分支酶淀粉分支酶正常合成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，有效保留水分，淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）（性状：圆粒）白白化化病病 白化病是一种白化病是一种较常见的皮肤及较常见的皮肤及其附属器官黑色其附属器官黑色素缺乏所引起的素缺乏所引起的疾病。疾病。这类病人通常这类病人通常是全身皮肤、毛是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕色素，表现出怕光等行为光等行为 控制酶形成的控制酶形成的基因基因异常异

9、常控制酶形成的控制酶形成的基因基因正常正常酪氨酸酶酪氨酸酶不能正常合成不能正常合成酪氨酸酶酪氨酸酶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酪氨酸能正常转化为黑色素酪氨酸能正常转化为黑色素缺乏黑色素而表现为缺乏黑色素而表现为白化病白化病表现正常表现正常由这二个实例大家可以总结出什么共同点？由这二个实例大家可以总结出什么共同点？结论：结论：基因通过控制酶或激素的合成来基因通过控制酶或激素的合成来控制代谢的过程，进而控制生物体的性状控制代谢的过程，进而控制生物体的性状m氨基酸氨基酸结构蛋白质结构蛋白质正常正常异常异常缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸突变突变谷氨酸谷氨酸正常血红蛋白

10、正常血红蛋白缬氨酸缬氨酸异常血红蛋白异常血红蛋白 控制血红蛋白形成的控制血红蛋白形成的基因中一个碱基对变化基因中一个碱基对变化血红蛋白的结构发生变化血红蛋白的结构发生变化红细胞红细胞呈镰刀状呈镰刀状红细胞容易破裂，患溶血性贫血红细胞容易破裂，患溶血性贫血编码跨膜蛋白（编码跨膜蛋白（CFTRCFTR）的基因）的基因缺失缺失了了3 3个碱基对个碱基对导致导致CFTRCFTR蛋白蛋白缺少苯丙氨酸缺少苯丙氨酸，影响了，影响了CFTR蛋白结蛋白结构构使使CFTR转运氯离子的功能异常，患者支气管内黏转运氯离子的功能异常，患者支气管内黏液增多液增多黏液增多，支气管管腔受阻，细菌大量繁殖，肺黏液增多，支气管管

11、腔受阻，细菌大量繁殖，肺部功能严重受损部功能严重受损 基因基因结构蛋白结构蛋白细胞结构细胞结构生物性状生物性状酶或激素酶或激素 细胞代谢细胞代谢生物性状生物性状蛋白质蛋白质直接作用直接作用间接作用间接作用总之：总之：a.a.生物性状主要是由蛋白质体现生物性状主要是由蛋白质体现 b.b.蛋白质的合成又受基因的控制蛋白质的合成又受基因的控制所以：生物的性状是由基因控制的所以：生物的性状是由基因控制的 人的身高可能是由多个基人的身高可能是由多个基因决定的。后天营养和锻因决定的。后天营养和锻炼也很重要。炼也很重要。三、生物体性状的多基因因素三、生物体性状的多基因因素 基因与基因、基因与基因基因与基因、

12、基因与基因产物、基因与环境之间产物、基因与环境之间存在着存在着复杂的相互作用复杂的相互作用，这种相互作，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，用形成了一个错综复杂的网络，精细地精细地调控着生物体的性状。调控着生物体的性状。结论结论：基因控制生物体的性状，而性基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响。状的形成同时还受到环境的影响。性状性状 基因基因外界环境外界环境 性状的形成往往是内因（基因）与外因性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境因素等）相互作用的结果（环境因素等）相互作用的结果 遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温

13、度为培养温度为2525，将孵化后，将孵化后47d47d的长翅果蝇幼虫在的长翅果蝇幼虫在35373537处理处理624h624h后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅后，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。果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。1 1、请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。、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？酶与温度的关系是怎样的？样的？酶与温度的关系是怎样的？2 2、这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？、这个

14、实验说明基因与性状的关系是怎样的？四、基因型与表现型的关系四、基因型与表现型的关系假设假设：翅的发育需要经过酶催化的反翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因指导下合成的，酶应，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、的活性受温度、pH等条件影响等条件影响。结论结论：基因控制生物体的性状，而性基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响。状的形成同时还受到环境的影响。性状性状 基因基因外界环境外界环境 性状的形成往往是内因（基因）与外因性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境因素等）相互作用的结果（环境因素等）相互作用的结果1、观赏植物藏报春，在观赏植物藏报春，在20-2520-

15、25的条件下，红的条件下，红色（色（A A）对白色（）对白色（a a）为显性，基因型为）为显性，基因型为AAAA或或AaAa的藏报春开红花，基因型为的藏报春开红花，基因型为aaaa的藏报的藏报春开白花。但是，如果把开红花的藏报春春开白花。但是，如果把开红花的藏报春移到移到3030条件下，虽然基因型仍为条件下，虽然基因型仍为AAAA或或AaAa，但新开的花全是白花，这说明了什么？，但新开的花全是白花，这说明了什么？表现型是基因型与环境相互作用的结果表现型是基因型与环境相互作用的结果拔高练习拔高练习四、细胞质基因（细胞质遗传）四、细胞质基因（细胞质遗传）细胞质基因：指存在于细胞质结构中的遗传物质。

16、细胞质基因：指存在于细胞质结构中的遗传物质。与核基因一样具有稳定性、连续性和变异性。与核基因一样具有稳定性、连续性和变异性。功能：控制一些蛋白质的合成，线粒体功能：控制一些蛋白质的合成，线粒体DNADNA缺陷会引起遗缺陷会引起遗 传病。传病。特点：特点：1 1、DNADNA分子半自主性复制；分子半自主性复制；2 2、母系遗传：只能通过、母系遗传：只能通过 母亲遗传给后代母亲遗传给后代。1011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是否与蛋白质结合白质结合基因数量基因数量遗传方式遗传方式功能功能五、细胞质基因与细胞核基因的区别五、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，DNA分子裸露分子裸露与蛋白质合成与蛋白质合成为染色体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DNA分子半自主性复制分子半自主性复制 因为自主性是完全自己发挥的特性。考察这些细胞器的时候，发现他们的复制与后代的产生都要依赖细胞核基因的调控，不能完全独立运行。打个比