基因对性状的控制2PPT课件

1、19571957年克里克的预测年克里克的预测一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展中心法则概括了生物遗传信息的主要传递方向。 人和动植物及绝大多人和动植物及绝大多数微生物的遗传信息数微生物的遗传信息传递都遵循这一法则。传递都遵循这一法则。第1页/共33页 1 1、19651965年，科学家在RNARNA肿瘤病毒里发现了一种RNARNA复制酶，像DNADNA复制酶能对DNADNA进行复制一样，RNARNA复制酶能对RNARNA进行复制。RNARNARNA复制酶复制酶RNARNA一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展第2页/共33页RNA复制第3页/共33页RNA复制通

2、过通过RNARNA复制，繁殖出大量的复制，繁殖出大量的RNARNA型病毒！型病毒！第4页/共33页 2 2、19701970年，科学家在致癌的RNARNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNARNA为模板合成DNADNA。RNARNA逆转录酶逆转录酶DNADNA一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展第5页/共33页逆转录科学家们同时还发现，在环境适宜的夏季只有RNA的烟草花叶病病毒到了环境严酷的冬季，它们体内又具有DNA了。显然，这些DNA是以RNA为模板合成的。以RNA为模板合成DNA的过程叫“逆转录”，这，需要逆转录酶来催化它。以以RNARNA为模板合成的为模板合成的DNADNA单

3、链单链第6页/共33页逆转录科学家们同时还发现，在环境适宜的夏季只有RNA的烟草花叶病病毒到了环境严酷的冬季，它们体内又有DNA了。显然，这些DNA是以RNA为模板合成的以RNA为模板合成DNA的过程叫“逆转录”，这，需要逆转录酶来催化它。第7页/共33页逆转录科学家们同时还发现，在环境适宜的夏季只有RNA的烟草花叶病病毒到了环境严酷的冬季，它们体内又有DNA了。显然，这些DNA是以RNA为模板合成的以RNA为模板合成DNA的过程叫“逆转录”，这，需要逆转录酶来催化它。DNADNA双螺旋双螺旋第8页/共33页逆转录通过通过DNADNA复制，繁殖出大量复制，繁殖出大量DNADNA型病毒。型病毒。

4、第9页/共33页 3 3、19821982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内大量“增殖”引起的。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，可能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，从而导致大量结构异常的蛋白质的形成。蛋白质蛋白质一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展第10页/共33页1 1、你认为上述实验证据是否推翻了传统的中心法则，为什么？2 2、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，应如何修改？ （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。）一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展第11页/共33

5、页DNADNA转录转录复复制制逆转录逆转录蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA复制复制RNARNA一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展特别提醒：特别提醒：并非所有的生物均能发生中心法则的五大 生理过程。第12页/共33页DNADNA转录转录复复制制蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA细胞生物：真核生物、原核生物第13页/共33页DNADNA转录转录复复制制蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA病毒：（1）DNA病毒第14页/共33页（2）RNA病毒蛋白质蛋白质翻译翻译复复制制RNARNADNADNA转录转录复复制制逆转录逆转录蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNARNARNA第15页/共33页 中

6、心法则是对遗传信息的传递过程的概括。 根据中心法则及其补充，你能找出遗传信息传递的几条途径？根据中心法则及其补充，你能找出遗传信息传递的几条途径？转录翻译逆转录（DNADNA自我复制）自我复制）（RNARNA自我复制）自我复制）一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展3、RNARNA1、DNADNA2 DNARNA蛋白质4、RNADNA第16页/共33页 例1. 中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。 （1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是 、 、 和 。 （2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是 （用图中的字母回答）。 （3）a过程

7、发生在真核细胞分裂的 期。DNA复制转录翻译逆转录c间（S）第17页/共33页l（4）在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是 。l（5）能特异性识别信使RNA上密码子的分子是 ，后者所携带的分子是 。l（6）RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表述）： ； 。细胞核tRNA氨基酸第18页/共33页二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系（一）基因通过控制（一）基因通过控制酶的合成酶的合成来控制来控制代谢代谢过程，过程， 进而进而（间接）（间接）控制生物体的性状控制生物体的性状。实例1 1、豌豆的圆粒与皱粒皱粒豌豆单个基因控制的性状，显性为圆粒，隐性

8、为皱粒。单个基因控制的性状，显性为圆粒，隐性为皱粒。第19页/共33页豌豆的圆粒与皱粒相对形状形成的原因编码淀粉分支酶的基因正常编码淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶淀粉分支酶正常合成正常合成淀粉含量高有效保水而圆鼓淀粉含量高有效保水而圆鼓淀粉淀粉含量升高含量升高DNADNA中插入一段外来中插入一段外来DNADNA序列序列打乱了编码淀粉分支酶的基因打乱了编码淀粉分支酶的基因淀粉分支酶淀粉分支酶不能正常合成不能正常合成淀粉淀粉含量降低含量降低, ,蔗糖蔗糖含量升高含量升高淀粉含量低淀粉含量低, ,失水而皱缩失水而皱缩二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系形成圆粒豌豆形成圆粒豌豆形成

9、皱粒豌豆形成皱粒豌豆第20页/共33页二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系 单个基因控制的常染单个基因控制的常染色体隐性遗传病。色体隐性遗传病。显性为显性为正常，隐性为白化症状。正常，隐性为白化症状。 主要症状为全身皮肤呈白色或粉红色，毛发为白色或淡黄色，畏光，皮肤对光高度敏感，晒后易发生皮炎。第21页/共33页酪氨酸酶酪氨酸酶不能正常合成不能正常合成酪氨酸酪氨酸不能正常不能正常转化为黑色素转化为黑色素控制酶形成的控制酶形成的基因异常基因异常缺乏黑色素而表现为缺乏黑色素而表现为白化病白化病二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系控制酶形成的控制酶形成的基因正

10、常基因正常酪氨酸酶酪氨酸酶正常合成正常合成酪氨酸酪氨酸能正常能正常转化为黑色素转化为黑色素表现正常表现正常第22页/共33页思维激活思维激活 白化病与老人头发变白的原因相同吗？不相同。白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常导致细胞不能合成酪氨酸酶而缺乏黑色素；而老年人头发变白是由于细胞衰老时酪氨酸酶活性下降而缺乏黑色素。第23页/共33页二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系 一种常染色体隐性遗传病，多见于北美白种人，主要症状表现为反复咳嗽，长期腹泻。常于幼年时死于肺部感染。（二）基因通过控制（二）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 生物体的生物体的性状性状。第

11、24页/共33页编码跨膜蛋白（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蛋白蛋白缺少缺少1 1个苯丙氨酸个苯丙氨酸，影响了影响了CFTR蛋白结构蛋白结构使使CFTR转运氯离子的功能异常，患者支气管内黏液增多转运氯离子的功能异常，患者支气管内黏液增多支气管管腔受阻，细菌大量繁殖，肺部功能严重受损支气管管腔受阻，细菌大量繁殖，肺部功能严重受损二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系第25页/共33页实例2 2、镰刀型细胞贫血症二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系 一种常染色体隐性遗传病，主要症状是贫血

12、。病人衰弱、头晕、气短、心脏有杂音和脉搏增高；血液血红蛋白含量仅及正常人的一半；红细胞数量少而且异常；出现许多长而薄，看起来像镰刀的新月形红细胞。 正常红细胞镰刀形红细胞第26页/共33页镰刀型细胞贫血症控制血红蛋白形成的基因中控制血红蛋白形成的基因中一对碱基变化一对碱基变化血红蛋白的血红蛋白的结构发生变化结构发生变化红细胞呈镰刀状红细胞呈镰刀状二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系第27页/共33页正常基因基因突变异常基因谷氨酸红细胞呈圆饼状缬氨酸红细胞呈镰刀状第28页/共33页 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，有些性状是由多个基因决定的，有的基因可决定或影响多个性

13、状。 基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个复杂的网络，精细地调控着生物性状。三、基因型和表现型的关系第29页/共33页 遗传学家曾经做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养环境温度为2525，将孵化后4 47d7d的长翅果蝇幼虫放在35353737的环境中处理6 624h后，得到了一些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常温度下繁殖的后代仍然是长翅果蝇。问：请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。（环境如何影响基因的对性状的控制的） 环境( (如温度和pHpH值) )通过影响酶的活性，来影响基因对性状的控制。第30页/共33页三、基因型和性状的关系1、生物的绝大多数性状受单个基因控制。2、生物的有些性状是由多个基因决定的。3、有些基因会影响到多种性状。4、环