高中生物同步课件：4.2 基因对性状控制(5)(人教版必修2)

1、 第四章基因的表达第四章基因的表达第第2节基因对性状的控制节基因对性状的控制知识目标知识目标1.1.解释中心法则。解释中心法则。2.2.举例说明基因与性状的关系。举例说明基因与性状的关系。能力目标能力目标1.1.培养学生从资料中分析、获取信息的能力。培养学生从资料中分析、获取信息的能力。2.2.引导学生从遗传现象中得出基因与性状的关系，培养学引导学生从遗传现象中得出基因与性状的关系，培养学生分析、归纳问题的能力。生分析、归纳问题的能力。情感目标情感目标认同科学研究是不断深入、完善的，引导学生树立科学的认同科学研究是不断深入、完善的，引导学生树立科学的发展观。发展观。一、基因概念一、基因概念(

2、(一一) )本质：本质：基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNADNA片段片段 ( (三三) )基因与染色体、基因与染色体、DNADNA、脱氧核苷酸的关系：、脱氧核苷酸的关系： 基因是基因是DNADNA片段，每个片段，每个DNADNA分子上有很分子上有很多个基因；染色体是基因的主要载体，基多个基因；染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列；每个基因中又因在染色体上呈线性排列；每个基因中又有成百上千个脱氧核苷酸。有成百上千个脱氧核苷酸。 每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，它代表着序，它代表着遗传信息遗传信息。( (二二) )功能：功能：基因是决定生

3、物性状的基本单位基因是决定生物性状的基本单位 通过复制把遗传信息传递给下一代，即通过复制把遗传信息传递给下一代，即传递传递遗传遗传信息信息 使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质分子上，使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质分子上，从而使后代表现出与亲代相似的性状，即从而使后代表现出与亲代相似的性状，即表达表达遗遗传信息（基因的表达）传信息（基因的表达）亲代信息亲代信息复制复制子代信息子代信息表达表达子代性状子代性状有性生殖有性生殖个体发育个体发育( (一一) )转录转录 场所：细胞核场所：细胞核模板：模板：DNADNA的一条链（有义链）的一条链（有义链）原料：游离的核糖核苷酸（四种）原料：游离的核糖

4、核苷酸（四种）产物：产物：mRNAmRNA( (二二) )翻译翻译 场所：细胞质场所：细胞质( (核糖体核糖体) )模板：信使模板：信使RNA(mRNA)RNA(mRNA)工具：转运工具：转运RNARNA（tRNAtRNA）原料：氨基酸原料：氨基酸产物：蛋白质产物：蛋白质探究一、生物体内探究一、生物体内遗传信息遗传信息的流动规律的流动规律 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，画出一张遗传信息的传递方向图。过程，画出一张遗传信息的传递方向图。动动手动动手遗传信息：指核酸碱基的排列顺序遗传信息：指核酸碱基的排列顺序转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白

5、质蛋白质复复制制一、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？19571957年克里克的预测年克里克的预测1 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒病毒里发现了一种里发现了一种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。（如。（如SARSSARS病毒病毒）资料分析资料分析1 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒病毒里发现了一种里发现

6、了一种RNARNA复复制酶，像制酶，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复复制酶能对制酶能对RNARNA进行复制进行复制。（。（如如SARS病毒病毒）2 2、19701970年，科学家在年，科学家在致癌的致癌的RNARNA病毒病毒中发现中发现逆转录酶逆转录酶，它能，它能以以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。（如（如HIV病毒病毒）资料分析资料分析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

7、一样，RNARNA复制酶能对复制酶能对RNARNA进行复制进行复制。（如（如SARS病毒病毒）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转逆转录酶录酶，它能以，它能以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。 （如（如HIV病毒病毒）资料分析资料分析1 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒病毒里发现了一种里发现了一种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。 （如（如SARS病毒病毒）2 2、

8、19701970年，科学家在年，科学家在致癌的致癌的RNARNA病毒病毒中发现中发现逆逆转录酶转录酶，它能，它能以以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。（如（如HIV病毒病毒）3 3、19821982年，科学家发现年，科学家发现疯牛病疯牛病是由是由一种结构异一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起的常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起的。这种因。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，可能促使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形成。叠错误，从而导致大量结构异常

9、的蛋白质形成。资料分析资料分析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进行复制进行复制。 （如（如SARS病毒病毒）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。（如（如HIV病毒病毒）3 3、19821982年，科学家发现疯牛病是由一种结构异年，科学家发现疯牛病是由一种结构

10、异常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起的。这种因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错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，可能促使结构异常的蛋白质，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与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠错误叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白质形成。，从而导致大量结构异常的蛋白质形成。资料分析资料分析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

11、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，科学家发现疯牛病是由一种结构异年，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错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，可能促使异常的蛋白质，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与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠错误叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白质形成。，从而导致大量结构异常的蛋

12、白质形成。资料分析资料分析 第四章基因的表达第四章基因的表达第第2节基因对性状的控制节基因对性状的控制转录转录DNADNARNARNA翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录复制复制复制复制中心法则的发展中心法则的发展基因基因蛋白质蛋白质性状性状？学案学案P75 要点二要点二实例一：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。这种病是乏所引起的疾病。这种病是由于控制由于控制酪氨酸酶的酪氨酸酶的基因异基因异常而引起的。常而引起的。探究二、基因、蛋白质与性状的关系探究二、基因、蛋白质与性状的关系：你能从基因控制你能从基因控制蛋白

13、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?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?学以致用学以致用 DNADNA中插入了一段外

14、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）结论一：结论一：基因基因酶酶代谢过程代谢过程性状性状 （

15、间接控制）（间接控制）二、基因、蛋白质与性状关系二、基因、蛋白质与性状关系： 1.基因控制性状的途径基因控制性状的途径 基因通过控制基因通过控制 来控来控制制 ，进而控制生物体的，进而控制生物体的性状。性状。 酶的合成酶的合成代谢过程代谢过程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

16、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?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

17、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制血红蛋白的基因控制血红蛋白的基因中一个碱基对发生替换中一个碱基对发生替换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结论二：基因结论二：基因蛋白质的结构蛋白质的结构 性状性状 （直接控制）（直接控制）二、基因、蛋白质与性状关系二、基因、蛋白质与性状关系： 基因基因通过控制通过控制

18、直直接接控制生物体的性状控制生物体的性状蛋白质的结构蛋白质的结构 基因基因结构蛋白结构蛋白酶酶 细胞代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总之：总之：a.a.生物生物性状性状主要是由主要是由蛋白质蛋白质体现体现 b.b.蛋白质的合成又受蛋白质的合成又受基因基因的控制的控制所以：生物的性状主要（从根本上来说）所以：生物的性状主要（从根本上来说） 是由基因控制的是由基因控制的 2.基因与性状间的对应关系基因与性状间的对应关系 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。 上述涉及的性状都是由上述涉及的性状都是由单个基因单个基因控制的，生物体

19、的控制的，生物体的很多性状很多性状都是由都是由多个基因多个基因共共同决定的，如同决定的，如人的身高人的身高等。等。u 基因与性状之间基因与性状之间并不是并不是简单的简单的 线性关系（即线性关系（即一一对应一一对应关系），关系），u 有些性状是由多个基因决定的，有些性状是由多个基因决定的，u 有的基因可决定或影响多个性状。有的基因可决定或影响多个性状。 2.2.基因与性状间的对应关系基因与性状间的对应关系(1)(1)生物的绝大多数性状受生物的绝大多数性状受_控制。控制。(2)(2)生物的有些性状是由生物的有些性状是由_决定的，决定的， （例如（例如人的身高人的身高，还有，还有血压、智力、长相、血

20、压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等记忆力、性格、自尊、对社会的态度等） 单个基因单个基因多个基因多个基因 同一株水毛茛同一株水毛茛, ,裸裸露在空气中的叶是露在空气中的叶是扁平的叶扁平的叶片片, ,而浸在水中的叶片深裂而浸在水中的叶片深裂成成丝状丝状。延伸：延伸：性状还与其他因素有关系吗？性状还与其他因素有关系吗？这两种这两种叶片的基因组成一样吗？叶片的基因组成一样吗？为什么基因一样，却呈现出不同为什么基因一样，却呈现出不同的性状呢的性状呢? 结论：结论：生物的性状（表现型）生物的性状（表现型）= 基因（型）基因（型） + 环境环境2.2.基因与性状间的对应关系基因与性状间的对应关系(1)(1)生物的绝大多数性状受生物的绝大多数性状受_控制。控制。(2)(2)生物的有些性状是由生物的有些性状是由_决定的，决定的，如人的身高如人的身高。(3)(3)生物的性状还受生物的性状还受_的影响，是生的影响，是生物的物的_ _ _和和_共同作用的结果。