人教版高中生物必修二第四章第2节《基因对性状的控制》 课件 (共34张PPT)

1、第二节第二节 基因对性状的控制基因对性状的控制第四章 基因的表达温故知新温故知新基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成dna聚合聚合酶酶解旋解旋酶酶dnadna聚合聚合酶酶rna聚合聚合酶酶解旋解旋酶酶核糖核糖体体dnamrna多肽多肽链链dna复制复制转录转录翻译翻译探究：生物体内探究：生物体内遗传信息遗传信息的流动的流动 请你根据请你根据dna复制、基因指导蛋白质合成复制、基因指导蛋白质合成过程过程，画出一张遗传信息的传递方向图。，画出一张遗传信息的传递方向图。动动手动动手遗传信息：指核酸中碱基（对）的排列顺序遗传信息：指核酸中碱基（对）的排列顺序一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的

2、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：转录转录dnadnarnarna翻译翻译蛋白质蛋白质复复制制生物界是否还有其它的遗传信息传递途径呢？生物界是否还有其它的遗传信息传递途径呢？ 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里发现了一种了一种rnarna复制酶复制酶，像，像dnadna复制酶能对复制酶能对dnadna进进行复制一样，行复制一样，rnarna复制酶能对复制酶能对rnarna进行复制进行复制。 2 2、19701970年，科学家在致癌的年，科学家在致癌的rnarna病毒病毒中发中发现现逆转录酶逆转录酶，

3、它能以，它能以rnarna为模板为模板合成合成dnadna。 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殖大量增殖引起引起的。这种因错误折叠而形成的结构异常的的。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，蛋白质，可能可能促使与其具有相同氨基酸序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，从而导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。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

4、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？（修改原中心法则图解，建议用实线表示确信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的结论。无疑的结论，用虚线表示可能正确的结论。）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

5、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。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一、中心法则的提出及发展一、中心法则的提出及发展复复制制中心法则的地位：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 艾滋病是人类第一大杀手，至今没有办法消艾滋病是人类第一大杀手，至今没有办法消灭它。它的遗传信息传递过程是什么？灭它。它的遗传信息传递过程是什么？【提示】【提示】hivhiv的遗传物质是的遗传物质是2 2条条rnarna，它体内，它体内存在着逆转录酶。存在着逆转录酶。思考感悟思考感悟转录转录dn

6、adnarnarna翻译翻译蛋白质蛋白质rnarna逆转录逆转录1、真核生物：2、原核生物：3、dna病毒：4、rna病毒：转录转录dnadnarnarna翻译翻译蛋白质蛋白质rnarna翻译翻译蛋白质蛋白质转录转录dnadnarnarna翻译翻译蛋白质蛋白质rnarna逆转录逆转录（遗传物质为dna的生物）2.各类生物遗传信息传递过程各类生物遗传信息传递过程归纳总结归纳总结复制型rna病毒：逆转录型rna病毒(含逆转录酶)：跟踪练习跟踪练习 如图所示的过程，下列说法错误的是() a正常情况下，在动植物细胞中都不可能发生 b过程的产物相同，催化的酶也相同 c真核细胞中，进行的场所有细胞核、线粒

7、体、叶绿体；进行的场所为核糖体 d所需的原料分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸b 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 dna dna中插入了一段外来的中插入了一段外来的dnadna序序列，打乱了编码淀粉分支酶的列，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不能合成淀粉不能合成淀粉，淀粉含量降低，淀粉含量降低淀粉含量低的豌豆由于失水而显得淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（皱缩（性状：皱粒性状：皱

8、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合成淀粉合成淀粉，淀粉含量升高，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保留水分，豌豆淀粉含量高，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）实例一：豌豆的与皱粒实例一：豌豆的与皱粒从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆 白化病是一种较常见的皮肤及白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官黑色素缺乏所引起的疾其附属器官黑色素缺乏所引起的疾病。病。 这类病人通常是全身皮肤、毛这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕光发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕光等行

9、为。等行为。实例二：白化病实例二：白化病控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的 异常异常控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的 正常正常 不能正常合成不能正常合成 正常合成正常合成表现为表现为白化病白化病表现正常表现正常基因基因酪氨酸酶酪氨酸酶酪氨酸能转化为黑色素酪氨酸能转化为黑色素基因基因酪氨酸酶酪氨酸酶酪氨酸不能转化为黑色素酪氨酸不能转化为黑色素 基因基因酶酶代谢代谢过程过程 性状性状 你能仿照实例一你能仿照实例一,来来解释白化病的病因吗解释白化病的病因吗?实例二：白化病实例二：白化病q:以上两个实例说明基因是怎样控制性状的？以上两个实例说明基因是怎样控制性状的？结论：结论： 基因通过控制基因通过控制酶的合成

10、酶的合成来控制来控制代谢过代谢过程程，进而控制生物体的性状。，进而控制生物体的性状。cftrcftr基因缺失了基因缺失了3 3个碱基个碱基cftrcftr蛋白结构异常，导致功能异常蛋白结构异常，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 基因基因蛋白质蛋白质结构结构 性状性状实例三：囊性纤维病实例三：囊性纤维病 囊性纤维病是北美囊性纤维病是北美白种人中常见的一种白种人中常见的一种遗传病，患者汗液中遗传病，患者汗液中氯离子的浓度升高，氯离子的浓度升高，支气管被异常的黏液支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死堵塞，常于幼年时死

11、于肺部感染。于肺部感染。你能从基因控制你能从基因控制蛋白质合成的角度来蛋白质合成的角度来解释囊性纤维病解释囊性纤维病这一现象吗这一现象吗?实例四：实例四： 镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症镰刀型红细胞镰刀型红细胞 正常红细胞正常红细胞 镰刀型细胞贫血症患者的红镰刀型细胞贫血症患者的红细胞不是正常的圆饼状细胞不是正常的圆饼状, ,而是弯而是弯曲的镰刀状。症状是发烧和肌肉曲的镰刀状。症状是发烧和肌肉疼痛疼痛, ,疲劳、呼吸困难、咳嗽、疲劳、呼吸困难、咳嗽、心跳速率快速、生长及青春期迟心跳速率快速、生长及青春期迟缓。缓。 你能仿照实例三，你能仿照实例三，来解释镰刀型细胞来解释镰刀型细胞贫血症这一现象

12、吗贫血症这一现象吗?学以致用学以致用控制血红蛋白控制血红蛋白的基因正常的基因正常血红蛋白结构正常血红蛋白结构正常正常红细胞正常红细胞控制血红蛋白的基因控制血红蛋白的基因中一个碱基对变化中一个碱基对变化血红蛋白结构发生变化血红蛋白结构发生变化红细胞呈镰刀状红细胞呈镰刀状q q：从这两个例子中你又能总结出什么结论？：从这两个例子中你又能总结出什么结论？结论：结论： 基因通过控制基因通过控制蛋白质的结构蛋白质的结构直接控制直接控制生物体的性状生物体的性状基因控制生物的性状主要有以下两个途径：基因控制生物的性状主要有以下两个途径：基因基因蛋白质的结构蛋白质的结构生物性状生物性状酶的合成酶的合成 细胞代

13、谢细胞代谢生物性状生物性状蛋白质蛋白质直接控制直接控制间接控制间接控制二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系跟踪练习跟踪练习 香豌豆的紫花对白花是一对相对性状，有两对等位基香豌豆的紫花对白花是一对相对性状，有两对等位基因（因（a a和和a a、b b和和b b）共同控制，其显性基因决定花色的过程）共同控制，其显性基因决定花色的过程如图所示。如图所示。（1 1）图示说明基因是如何控制性状的？）图示说明基因是如何控制性状的？（2 2）从图可见，紫花植株必需同时具有）从图可见，紫花植株必需同时具有 和和 基因，方基因，方可产生紫色物质。可产生紫色物质。 基因通过控制基因通过控制酶的

14、酶的合成来控制合成来控制代谢过程代谢过程，进而控制生物体的性状，进而控制生物体的性状ba 人的身高是由多个基因决人的身高是由多个基因决定的，其中每一个基因对人定的，其中每一个基因对人的身高都有一定的作用。的身高都有一定的作用。 不仅是人的身高，血压、不仅是人的身高，血压、智力、长相、记忆力、性格、智力、长相、记忆力、性格、自尊等都由多个基因控制。自尊等都由多个基因控制。生物体性状的多因素生物体性状的多因素小结：小结： 一般而言，一个基因只决定一般而言，一个基因只决定_性状性状; 生物体的一个性状有时受生物体的一个性状有时受_基基因的影响。因的影响。 基因基因和生物的性状之间和生物的性状之间_

15、_ 简单的线性关系。简单的线性关系。 一种一种多个多个并不都是并不都是 遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼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虫正常的培养温度为2525，将孵化后，将孵化后4-7d4-7d的长的长翅果蝇幼虫在翅果蝇幼虫在35-3735-37处理处理6-24h6-24h后，得到了某后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下些残翅果蝇，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。产生的后代仍然是长翅果蝇。 技能训练技能训练长翅果蝇长翅果蝇残翅果蝇残翅果蝇请针对出现残翅请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，果蝇的原因提出假说，并进行解释。并进行解释

16、。这个实验说明这个实验说明基因与性状的关基因与性状的关系是怎样的？系是怎样的？提示：温度提示：温度 酶的活性酶的活性代谢代谢翅的发育翅的发育结论：基因控制生物体的性状，而性状的形成结论：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。即生物性状是基因同时还受到环境的影响。即生物性状是基因（内因）和环境（外因）共同作用的结果。（内因）和环境（外因）共同作用的结果。假说：翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶假说：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，酶的活性受温度、是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、ph等条件影响。等条件影响。蒜黄和韭黄是在缺乏光照的环境下培育蒜黄和韭黄

17、是在缺乏光照的环境下培育的蔬菜，对形成这种现象的最好解释是的蔬菜，对形成这种现象的最好解释是（ ）a a、环境因素限制了基因的表达、环境因素限制了基因的表达 b b、两种均为基因突变、两种均为基因突变c c、叶子中缺乏形成叶绿素的基因、叶子中缺乏形成叶绿素的基因 d d、黑暗中植物不进行光合作用、黑暗中植物不进行光合作用跟踪练习跟踪练习adnadna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） 细胞质中的细胞质中的叶绿体、叶绿体、线粒体线粒体内含有少量

18、的内含有少量的dna，其上的基因，叫其上的基因，叫做细胞质基因。做细胞质基因。 细胞质基因能进行细胞质基因能进行半自主自我复制半自主自我复制。知识延伸知识延伸1011细胞质遗传细胞质遗传q:q:这些疾病有什么特点？为什么？这些疾病有什么特点？为什么？子代性状始终和母本保持一致；受精过程中子代性状始终和母本保持一致；受精过程中, ,受受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞。精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞。细胞质遗传细胞质遗传_孟德尔的遗传规律。孟德尔的遗传规律。不符合不符合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

19、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、翻译细胞质遗传细胞质遗传一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系复制复制dna转录转录逆转录逆转录复制复制rna翻译翻译蛋白质基因基因环境环境影响影响性性状状间接控制间接控制直接控制直接控制酶的合成酶的合成细胞代谢细胞代谢蛋白质结构蛋白质结构知识小结知识小结1.对于中心法则对于中心法则,经科学家研究后经科学家研究后,发发现生物中还存在着逆转录现象现生物中还存在着逆转录现象,它是它是指指 遗传信息的传递遗传信息的传递 （ ） a.rna 蛋白质蛋白质 b.rna dna c.dna rna d.dna dnab2.基因控制生