基因对性状的控制(公开课)

1、基因基因性状性状？ 请你根据请你根据DNADNA复制、基因指导蛋白质合成复制、基因指导蛋白质合成，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。动动手动动手生物的性状主要是由生物的性状主要是由_体现的体现的蛋白质蛋白质生物的性状主要是由生物的性状主要是由_控制的控制的基因基因 结论：生物的性状是结论：生物的性状是基因基因通过控制通过控制蛋蛋 白质白质的合成来实现的。的合成来实现的。开动脑筋开动脑筋幻灯片幻灯片 38点点DNA聚聚合酶合酶解旋解旋酶酶DNADNA聚合聚合酶酶RNA聚聚合酶合酶解旋解旋酶酶核糖体核糖体DNAmRNA多肽链多肽链DNA复制复制转录转录翻译翻译1.中心法则

2、的提出中心法则的提出:(1957年年克里克克里克)转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展复制复制大胆猜大胆猜想想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？图解：图解：表示了遗传信息的传递规律（表示了遗传信息的传递规律（流动方向）流动方向）内容：内容：1 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒里发现了一种病毒里发现了一种RNARNA复制酶，像复制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一样，进行复制一样，RNARNA复制酶能对复制酶能对RNARNA进行复

3、制。进行复制。资料分析资料分析P691 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒里发现了一种病毒里发现了一种RNARNA复制酶，像复制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一样，进行复制一样，RNARNA复制酶能对复制酶能对RNARNA进行复制。进行复制。资料分析资料分析P691 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒里发现了一种病毒里发现了一种RNARNA复制酶，像复制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一样，进行复制一样，RNARNA复制酶能对复制酶能对RNARNA进行复制。进行复制。2 2、1970197

4、0年，科学家在致癌的年，科学家在致癌的RNARNA病毒中发现逆病毒中发现逆转录酶，它能以转录酶，它能以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。资料分析资料分析P691 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒里发现了一种病毒里发现了一种RNARNA复制酶，像复制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一样，进行复制一样，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病毒中发现病毒中发现逆逆转录酶转录酶，它能以，它能以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。

5、资料分析资料分析P691 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒里发现了一种病毒里发现了一种RNARNA复制酶，像复制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一样，进行复制一样，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病毒中发现病毒中发现逆逆转录酶转录酶，它能以，它能以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。3 3、19821982年，科学家发现疯牛病（朊病毒）是由年，科学家发现疯牛病（朊病毒）是由一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起一种结构异常的

6、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，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同样的折叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白质形成。质形成。资料分析资料分析P691 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒里发现了一种病毒里发现了一种RNARNA复制酶，像复制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一样，进行复制一样，RNARNA复制酶能对复制酶能对RNARNA进行复制进行复制。2 2、197019

7、70年，科学家在致癌的年，科学家在致癌的RNARNA病毒中发现病毒中发现逆逆转录酶转录酶，它能以，它能以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。3 3、19821982年，科学家发现疯牛病（朊病毒）是由年，科学家发现疯牛病（朊病毒）是由一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起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的。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，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同样的折叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白，从而导致大量结构异常的蛋白质形成。质形成。资

8、料分析资料分析P691 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒里发现了一种病毒里发现了一种RNARNA复制酶，像复制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一样，进行复制一样，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病毒中发现病毒中发现逆逆转录酶转录酶，它能以，它能以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。3 3、19821982年，科学家发现疯牛病（朊病毒）是由年，科学家发现疯牛病（朊病毒）是由一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起一种结构异常的蛋

9、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的。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，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同样的折叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白，从而导致大量结构异常的蛋白质形成。质形成。资料分析资料分析P69复制复制转录转录DNADNARNARNA翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录 复制复制2.中心法则的发展中心法则的发展请补充完善中心法则1 1、揭示生物体内遗传信息传递一般、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（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

10、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 操练一下2 2、下图所示的过程，正常情况下在、下图所示的过程，正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是动植物细胞中都不可能发生的是 A、 B、 C、 D、 1.1.以以DNADNA为遗传物质的生物（真核生物、原核生为遗传物质的生物（真核生物、原核生物及物及DNADNA病毒）遗传信息的传递：病毒）遗传信息的传递：2.2.以以RNARNA为遗传物质的生物（为遗传物质的生物（HIV,SARS,HIV,SARS,等）遗等）遗传信息的传递：传信息的传递：RNA蛋白质蛋白质翻译翻译DNA转录转录RNA蛋白质蛋白质翻译翻译RNA逆转录逆转录RN

11、ARNADNADNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译实例一：白化病实例一：白化病 白化病是一种较常见的白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官黑色素缺皮肤及其附属器官黑色素缺乏所引起的疾病。这类病人乏所引起的疾病。这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕光睛缺乏黑色素，表现出怕光等行为等行为. .你能从基因控制你能从基因控制蛋白质合成的角度蛋白质合成的角度来解释白化病来解释白化病这一现象吗这一现象吗?（P69）控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因基因异常异常控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶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合成合成酪氨

12、酸酪氨酸不能正常转化为不能正常转化为黑色素黑色素酪氨酸酪氨酸能转化为能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含有含有黑色素黑色素表现正常表现正常实例二：豌豆的圆粒和皱粒实例二：豌豆的圆粒和皱粒 你能仿照实例一你能仿照实例一,来来解释豌豆圆粒和皱粒解释豌豆圆粒和皱粒这一相对性状吗这一相对性状吗?（P69）学以致用学以致用 DNADNA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

13、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，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） 基因基因酶酶代谢代谢过程过程 性状性状二、基因、蛋白质与性状关系二、基因、蛋白质与性状关系：1.1. 基因通过控制基因通过控制_合成来控制合成来控制代谢过程，进而代谢过程，进而_控制生物体控制生物体的的_._.酶的酶的间接间接性状性状CFTRCFTR基因缺失了基因缺失了3 3个

14、碱基个碱基CFTRCFTR蛋白结构异常，导致转运功能异常蛋白结构异常，导致转运功能异常患者支气管内黏液增多，细菌繁殖，患者支气管内黏液增多，细菌繁殖，肺部感染肺部感染 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?（P7

15、0）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

16、制血红蛋白的基因控制血红蛋白的基因碱基对发生替换碱基对发生替换血红蛋白结构异常血红蛋白结构异常红细胞呈镰刀状红细胞呈镰刀状 基因基因蛋白质蛋白质结构结构 性状性状二、基因、蛋白质与性状关系二、基因、蛋白质与性状关系：2.2.基因还能通过控制蛋白质的基因还能通过控制蛋白质的_而而_控制生物体的控制生物体的_._.结构结构直接直接性状性状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

17、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 通过以上的四个例子我们可以看出基因控制生物的性状主要有以下两个途径:小结基因与性状之间都是一一对应的关系吗？基因与性状之间都是一一对应的关系吗？三.基因型与表现型的关系环境因素 基因对性状的控制还受基因对性状的控制还受 的影响。的影响。（内因）（内因）（外因）（外因）？环境因素环境因素实例五：性状的多基因控制实例五：性状的多基因控制 人的身高是由多个基因决定的，其中每一个基因对人的身高都有一定的作用。 可见，基因与性状之间可见，基因与性状之间 简单的简单的一一对应一一对应关关系，系，有些性状是由多个基因有些性状是

18、由多个基因决定的，有的基因可决定或决定的，有的基因可决定或影响多个性状。影响多个性状。并不是并不是不一定，后天的营养和锻炼不一定，后天的营养和锻炼也很重要。也很重要。思考：获得了姚明的优良基因的后代一定长得非常高吗？ 操练一下四.细胞质基因（1）定义：）定义： 和和 中的基因中的基因线粒体线粒体叶绿体叶绿体（3 3）遗传特点：）遗传特点：只能通过母亲遗传给后代（母系遗传） 原因：原因：受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞举例：举例：线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。眼视网膜炎等。细胞质遗传细胞质遗传_孟德尔的遗传规律孟德尔的

19、遗传规律操练一下不遵循不遵循（2）功能：）功能：进行半自主自我复制进行半自主自我复制 通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成第二节第二节 基因对性状的控制基因对性状的控制一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展二、基因、蛋白质和性状的关系二、基因、蛋白质和性状的关系三、基因型和表现型的关系三、基因型和表现型的关系四、细胞质基因四、细胞质基因DNADNA转录转录复复制制逆转录逆转录RNARNA 蛋白质蛋白质翻译翻译 复制复制基因基因酶或激素酶或激素结构蛋白结构蛋白细胞代谢细胞代谢细胞结构细胞结构生物性状生物性状生物性状生物性状表现型基因型外界因素表现型基

20、因型外界因素母系遗传母系遗传课堂反馈课堂反馈 1 1、黑种人与白种人肤色不同的、黑种人与白种人肤色不同的根本根本原因是原因是_他们所生活的环境不同他们所生活的环境不同他们的与肤色有关的基因不同他们的与肤色有关的基因不同他们的与肤色有关的蛋白质不同他们的与肤色有关的蛋白质不同他们的与肤色有关的不同他们的与肤色有关的不同2 2下面关于基因、蛋白质、性状之间关系下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述，其中的叙述，其中不不正确的是正确的是_ A A、一个性状受一个基因的控制、一个性状受一个基因的控制 B B、蛋白质的结构可以直接影响性状、蛋白质的结构可以直接影响性状 C C、蛋白质的合成受基因的控制

21、、蛋白质的合成受基因的控制 D D、蛋白质的功能之一是可以体现性状、蛋白质的功能之一是可以体现性状3. 3.甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对等位基因共同控制，非同源染色体上的两对等位基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因（只有当同时存在两个显性基因（A A和和B B）时，）时，花中的紫色素才能合成，下列说法正确的是（花中的紫色素才能合成，下列说法正确的是（ ）A A一种性状只能由一种基因控制一种性状只能由一种基因控制B B生物体的性状完全由基因控制生物体的性状完全由基因控制C C每种性状都是由两个基因控制的每种性状都是由两个基因控制

22、的D D基因之间存在着相互作用基因之间存在着相互作用4.4.如下图是设想的一条生物合成途径的示意如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。若图。若将缺乏此途径中必需的某种酶的微生将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物物置于含置于含X X的培养基中生长，发现微生物内的培养基中生长，发现微生物内有大量的有大量的M M和和L L，但没有，但没有Z Z，试问基因突变影，试问基因突变影响到哪种酶响到哪种酶（ ）MYLXZB 酶酶C 酶酶E 酶酶D 酶酶A 酶酶A、 E酶酶 B、 B酶酶 C、 C酶酶 D、A酶和酶和D酶酶 观赏植物藏报春，在观赏植物藏报春，在20-2520-25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