生物学②必修4.2基因对性状的控制1120

1、2.rna的类型的类型信使信使rnarna： 转录遗传信息，翻译的模板转录遗传信息，翻译的模板遗传信息传递的媒介遗传信息传递的媒介。核糖体核糖体rnarna： 与蛋白质构成核糖体。与蛋白质构成核糖体。转运转运rnarna： 识别密码子，转运氨基酸识别密码子，转运氨基酸的工具。的工具。mrnamrnatrnatrna氨基酸氨基酸核糖体核糖体1. 某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( ) a198个 b199个 c200个 d201个b基因中碱基数：基因中碱基数：mrna中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数6 ： 3 ： 12一条多肽链中有

2、氨基酸一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成个，则作为合成 该多肽的模板信使该多肽的模板信使rna和用来转录信使和用来转录信使rna 的的dna分子分别至少要有碱基多少个分子分别至少要有碱基多少个 a3000个和个和3000个个 b1000个和个和2000个个 c3000个和个和6000个个 d2000个和个和4000个个c基因中碱基数：基因中碱基数：mrna中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数6 ： 3 ： 13a. 46%,54% b.23%,27% c.27%,23% d.46%,27%ba1t2t1a2g1c1c2g212(a1 t1)%= (a2+ t2)%= (

3、a总+t总)%(g1c1)%= (g2+c2)%= (g总+c总)%amumgmcmmrna= (am+um)%= (gm+cm)%第第2节节 基因对性状的控制基因对性状的控制请据图画出一张流程图，简要的表示出其中遗请据图画出一张流程图，简要的表示出其中遗传信息的流动方向。传信息的流动方向。rnadna 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译中心法则图解中心法则图解rnadna 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制rnadna 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译遗传信息的传递规律（流动方向）遗传信息的传递规律（流动方向）克里克的预见克里克的预见把这一规律命名为把这一规律命名为中心法则中心法则。转录转录dnad

4、narnarna翻译翻译蛋白质蛋白质克里克克里克一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展（2 2）、中心法则图解）、中心法则图解（1 1）、提出者）、提出者：1、中心法则的提出、中心法则的提出复复制制资料分析资料分析病毒的病毒的rnarna能以能以 rnarna为模板，进行为模板，进行 复制复制。rnarna病毒中，在病毒中，在 逆转录酶逆转录酶作用下，能以作用下，能以rnarna为模板为模板合成合成 dnadna 。这个过程叫。这个过程叫逆转录逆转录过程。过程。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

5、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？3、请根据讨论结果，修改原中心法则图解，用虚、请根据讨论结果，修改原中心法则图解，用虚线表示补充。线表示补充。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需要；遗传信息可以从需要；遗传

6、信息可以从rnarna流向流向rnarna，还可以，还可以从从rnarna反过来流向反过来流向dnadna； 修改后的中心法则：修改后的中心法则：转录转录dnadnarnarna翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录aedcbdna的复制的复制转录，以转录，以dna为模板转录为为模板转录为rna翻译，以翻译，以mrna为模板翻译为蛋白质为模板翻译为蛋白质rna的复制的复制逆转录，以逆转录，以rna为模板逆转录为为模板逆转录为dnaa_b_c _d _e _思考：其中哪些过程遵循碱基互补配对原则？思考：其中哪些过程遵循碱基互补配对原则？a、b、c、d、e复复制制复复制制中心法则的实质：中心法则的实质：

7、遗传信息的传递方向遗传信息的传递方向虚线的含义：虚线的含义： rna生物遗传信息的传递方向生物遗传信息的传递方向中心法则及其发展中心法则及其发展共包含共包含5 5个过程个过程这这5 5个过程均遵循碱基互补配对原则个过程均遵循碱基互补配对原则但并非所有生物都能进行这但并非所有生物都能进行这5 5个过程个过程记住同步记住同步4444页表页表1 13、各过程适用范围、各过程适用范围转录转录dnadnarnarna翻译翻译蛋白质蛋白质生生物物 dnadna生生物物细胞生物细胞生物dnadna病毒病毒真核生物真核生物原核生物原核生物rnarna生物生物: : rna病毒病毒 或或 rnarnarnarn

8、a蛋白质蛋白质翻译翻译转录转录dnadnarnarna翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录复复制制复复制制 要点分析：要点分析： a、rna病毒中，能进行rna复制的不能进行逆转录，能进行逆转录的不能进行rna复制 b、逆转录病毒在寄主细胞逆转录为双链dna后，可以整合到寄主细胞基因组中，整合状态长期持续并传给子代细胞，也可以转录rna，产生子代病毒。c 、rna病毒的表达过程： rna 蛋白质 rna dna rna 蛋白质过程过程模板模板原料原料碱基互补碱基互补产物产物实例实例dnadna复制复制dnadnadnadnadnadna的两的两条链条链a a、t t、c c、g g四四种脱氧核苷酸

9、种脱氧核苷酸at ta at ta cg gccg gcdnadna绝大多数生物绝大多数生物dnadna转录转录dnarnadnarnadnadna的一的一条链条链a a、u u、c c、g g四四种核糖核苷酸种核糖核苷酸au ta au ta cg gccg gcrnarna绝大多数生物绝大多数生物翻译翻译rnarna多多肽肽mrnamrna2020余种氨基酸余种氨基酸au ua au ua cg gccg gc多肽多肽所有生物所有生物( (病病毒依赖宿主毒依赖宿主细胞细胞) )rnarna复制复制rnarnarnarnarnarnaa a、u u、c c、g g四种核糖核苷四种核糖核苷酸酸

10、au ua au ua cg gccg gcrnarna以以rnarna为遗传为遗传物质的生物物质的生物rnarna逆转录逆转录rnadnarnadnarnarnaa a、t t、c c、g g四种脱氧核苷四种脱氧核苷酸酸at ua at ua cg gccg gcdnadna某些致癌病毒、某些致癌病毒、hivhiv等等解读：(1)图示中1、8为转录过程；2、5、9 为翻译 过程；3、10为dna复制过程；4、6为 rna复制过程；7为逆转录过程。 (2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为dna病毒， 如噬菌体；乙为rna病毒，如烟草花叶病 毒；丙为逆转录病毒，如hiv。淀粉含量高，有效保留水分，豌豆

11、淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓显得圆鼓鼓（性状：圆粒）（性状：圆粒）蔗糖合成为淀粉蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高，淀粉含量升高淀粉分支酶淀粉分支酶正常合成正常合成编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的基因基因正常正常 dna dna中插入了一段外来的中插入了一段外来的dnadna序列，打乱了编码淀粉分支酶的序列，打乱了编码淀粉分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，蔗糖含量升高，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（缩（性状：皱粒性状：皱粒）二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系

12、（一）、基因控制生物性状的两种途径（一）、基因控制生物性状的两种途径控制酶形成的基因正常控制酶形成的基因正常酪氨酸酶酪氨酸酶正常合成正常合成酪氨酸能正常转化为酪氨酸能正常转化为黑色素黑色素表现正常表现正常控制酶形成的控制酶形成的基因基因异常异常酪氨酸酶酪氨酸酶不能正常合成不能正常合成酪氨酸不能正常转化为酪氨酸不能正常转化为黑色素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 以上两个实例，说明基因是如何控制生以上两个实例，说明基因是如何控制生物性状的？这是一个物性状的？这是一个 （直接（直接 / / 间接）过程；间接）过程； 基因通过控制基因通过控制_的的合成来控制合成来控制_过程，进

13、而控制生物体的过程，进而控制生物体的_酶酶性状性状代谢代谢cftrcftr基因缺失了基因缺失了3 3个碱基个碱基cftrcftr蛋白结构蛋白结构异常，导致功能异常异常，导致功能异常患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染 血红蛋白形成的血红蛋白形成的基因中碱基对变化基因中碱基对变化血红蛋白的结构血红蛋白的结构发生变化发生变化红细胞呈红细胞呈镰刀状镰刀状容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血控制血红蛋白形成的控制血红蛋白形成的基因正常基因正常血红蛋白的结构正常血红蛋白的结构正常红细胞呈红细胞呈圆饼状圆饼状不容易破裂不容易破裂

14、以上两个实例，说明基因是如何控制生物性以上两个实例，说明基因是如何控制生物性状的？这是一个状的？这是一个 （直接（直接 / / 间接）过间接）过程；程； 基因通过控制基因通过控制_ _ _ _ 控制生控制生物体的物体的_蛋白质的结构蛋白质的结构 直接直接性状性状 间接控制间接控制: :基因通过控制基因通过控制_合成来控制代谢过程，合成来控制代谢过程，进而控制生物体的进而控制生物体的_.,_.,如白化病如白化病, ,豌豆的粒形豌豆的粒形酶的酶的性状性状 直接直接直接直接: :基因通过控制蛋白质的基因通过控制蛋白质的_而而_控控制生物体的制生物体的_如镰刀形细胞贫血症如镰刀形细胞贫血症, ,囊性纤

15、维病囊性纤维病. .性状性状结构结构直接直接以上实例涉及的都是以上实例涉及的都是 基因对生物体性状的控制基因对生物体性状的控制单个单个基因和性状的关系都是简单的线性关系吗？基因和性状的关系都是简单的线性关系吗？绝不是！绝不是！多个多个基因控制某一个性状基因控制某一个性状:人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等格、自尊、对社会的态度等基因对性状控制的方式:生物体的性状除了受基因控制外，还受哪些因素的影响？生物体的性状除了受基因控制外，还受哪些因素的影响？基因型相同，表现型是否一定相同？基因型相同，表现型是否一定相同？表现型表现型 =

16、= 基因型基因型 + + 外界环境外界环境影响性状因素影响性状因素1.生物体有些性状是受单基因控制。生物体有些性状是受单基因控制。（一因一效）（一因一效）2.生物体有些性状是受多基因决定生物体有些性状是受多基因决定（多因一效）（多因一效）3.有些基因影响多种性状有些基因影响多种性状（一因多效）（一因多效）4.性状受环境的影响性状受环境的影响基因型相同，表现型可能不同；基因基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现性可能相同。型不同，表现性可能相同。基因表达与个体发育之间的关系基因表达与个体发育之间的关系（1）选择性表达：虽然不同的体细）选择性表达：虽然不同的体细胞一般含有相同的基因，但不同的

17、胞一般含有相同的基因，但不同的体细胞表达不同的基因，即基因的体细胞表达不同的基因，即基因的选择性表达。选择性表达。（2）顺序性表达：同一细胞的不）顺序性表达：同一细胞的不同发育时期表达不同的基因同发育时期表达不同的基因.dnadna的分布的分布主要在染色体上主要在染色体上细胞质内细胞质内细胞核遗传细胞核遗传细胞质遗传细胞质遗传生物的遗传生物的遗传（所以说，染（所以说，染色体是色体是dnadna的主的主要载体）要载体）三三.细胞质基因细胞质基因1.分布：线粒体和叶绿体分布：线粒体和叶绿体2.功能：进行半自自我制，通过转录和翻译控功能：进行半自自我制，通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。制某些蛋白

18、质的合成。3.细胞质基因的复制、转录和翻译均在线粒体或叶细胞质基因的复制、转录和翻译均在线粒体或叶绿体内完成，这两类细胞器中均有核糖体；细胞核绿体内完成，这两类细胞器中均有核糖体；细胞核基因的复制转录在细胞核内进行，翻译在细胞质的基因的复制转录在细胞核内进行，翻译在细胞质的核糖体进行。核糖体进行。细胞质遗传细胞质遗传遵循中心法则遵循中心法则，但，但不遵循不遵循孟德尔的遗传孟德尔的遗传规律，规律， 后代只表现出后代只表现出母本母本的性状的性状 线粒体线粒体dna的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：疾病多与脑部和肌肉有关，如：线粒体脑

19、肌病线粒体脑肌病：乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。表现：乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。表现 为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、癫痫发为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、癫痫发 作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语线粒体肌病、肥厚性心肌病线粒体肌病、肥厚性心肌病：母系遗传或非遗传性，表现为骨骼肌：母系遗传或非遗传性，表现为骨骼肌 异常及心肌病变。异常及心肌病变。这些疾病有什么特点？为什么？这些疾病有什么特点？为什么？受精过程中，受精卵的细胞质主要是接受自母亲的卵细胞受精过程中，受精卵的细胞质主要是接受自母亲的卵细胞细胞质基因

20、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细胞质基因与细胞核基因的区别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,不遵循不遵循孟德尔遗传规律孟德尔遗传规律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、翻译基因对性状的控制基因对性状的控制1. 1. 通过控制酶的合成来控制代谢过程，通过控制酶的合成来控制代谢过程， 从而间接控制生物性状。从而间接控

21、制生物性状。2. 2. 通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。dnadna蛋白质蛋白质性状的关系性状的关系dnadna的多样性的多样性蛋白质的多样性蛋白质的多样性生物界的多样性生物界的多样性决定决定导致导致根本原因根本原因直接原因直接原因/ /物质基础物质基础表现形式表现形式知识小结知识小结1 1、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（ ） a a基因的遗传定律基因的遗传定律 b b碱基互补配对原则碱基互补配对原则 c c中心法则中心法则 d d自然选择学说自然选择学说课堂练习题：4 4美国德克萨斯州科学家在美国德

22、克萨斯州科学家在20022002年年2 2月月1414日宣布，日宣布，他们已经培育出世界上第一只克隆猫。这只名为他们已经培育出世界上第一只克隆猫。这只名为cccc的小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花的小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因妈斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因妈妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是：（妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是：（ ）（1 1）发生了基因重组所造成的结果）发生了基因重组所造成的结果（2 2）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表达的结果）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表达的结果（3 3）表现型是基因型与环境共同作用的结果）表现

23、型是基因型与环境共同作用的结果（4 4）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果a a（1 1） b b（2 2）（）（3 3） c c（2 2）（）（3 3）（）（4 4） d d（1 1）（）（2 2）（）（3 3）（）（4 4）3 3白化病患者的毛发呈白色，皮肤呈淡红色。白化病患者的毛发呈白色，皮肤呈淡红色。其患病的根本原因是其患病的根本原因是 ( )( )a a皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素 b b皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸c c皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸酶皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸酶

24、 d d皮肤和毛发等全身细胞中的基因不正常皮肤和毛发等全身细胞中的基因不正常4 4囊性纤维病发病的直接原因是囊性纤维病发病的直接原因是 （ ） a acftrcftr蛋白结构异常蛋白结构异常 b b氯离子转运受阻氯离子转运受阻c ccftrcftr基因缺陷基因缺陷 d d细菌的繁殖细菌的繁殖d dc cc cd d7 7有关基因与酶关系的叙述正确的是有关基因与酶关系的叙述正确的是 （ ） a a每个基因都控制合成一种酶每个基因都控制合成一种酶 b b酶的遗传信息编码在转运酶的遗传信息编码在转运rnarna的碱基序列中的碱基序列中 c c基因的转录、翻译都需要酶基因的转录、翻译都需要酶 d d同一生物体不同细胞的基因和酶是相同的同一生物体不同细胞的基因和酶是相同的 8 8已停止分裂的细胞，其遗传信息的传递情况已停止分裂的细胞，其遗传信息的传递情况 可能是可能是 ( )( ) a adnadna bdnadn