基因对生物性状的控制张

1、基因对生物性状的控制张RNADNA 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译 请用箭头和文字表示出图中遗传信息的请用箭头和文字表示出图中遗传信息的传递方向。传递方向。第1页/共38页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一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展 1957 1957年，克里克预见遗传信息的传递规律（流动方向），并命名为中心法则1 1、中心法则的提出、中心法则的提出第2页/共38页资料分析：并写出遗传信息的传递方资料分析：并写出遗传信息的传递方向向RNA RNA RNARNA复制酶复制酶以上中心法则是否完善呢？以上中心法则是否完善呢？1、1965

2、年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。病毒的病毒的RNARNA能以能以 为模板，进行为模板，进行 。结论：RNARNA复制第3页/共38页RNA DNA 逆转录酶逆转录酶RNARNA病毒中，在病毒中，在 作用下，能以作用下，能以 为模为模板合成板合成 。这个过程叫。这个过程叫 过程。过程。结论：2、1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。逆转录酶逆转录酶RNARNADNADNA逆转录第4页/共38页注意：注意： 这种这种“增殖增殖”是以蛋白质为模板合成是以蛋白质为模板合成新

3、的蛋白质吗？新的蛋白质吗？不是合成新蛋白质，而是导致原有蛋白质发生同样的错误折叠。3、1982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。结论：遗传信息可以从 _流向_，但是没有完全确定。蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 蛋白质蛋白质 第5页/共38页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？第6页/共38页复制复制逆转录RNADNA 转录转录翻译翻

4、译复制复制蛋白质蛋白质3 3、请修改图、请修改图4-74-7的的中心法则中心法则（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。）中心法则是对遗传信息的传递过程的概括。第7页/共38页 根据上述图，你能找出遗传信息传递的几条途径？RNADNA 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制逆转录复制复制DNADNA蛋白质蛋白质DNARNARNARNARNADNA（复制）（复制）（转录、翻译）（转录、翻译）（复制）（复制）（逆转录）（逆转录）第8页/共38页第9页/共38页课堂反馈课堂反馈1（1）此图解的全过程叫）此图解的全过程叫 和 。 （2）图中的生理过程叫）图中的生理过程叫 ；进行的场所；

5、进行的场所是主要是细胞的是主要是细胞的 内；进行的时间是细胞分裂内；进行的时间是细胞分裂_期期 。 （3 3）图中的生理过程叫）图中的生理过程叫 ；进行的场所是细胞的进行的场所是细胞的 内。内。 （4 4）图中的生理过程叫）图中的生理过程叫 ；这过程需要在这过程需要在 的作用下才能进行。的作用下才能进行。 中心法则中心法则中心法则的发展中心法则的发展DNA的复制的复制细胞核细胞核间间转录转录细胞核细胞核 逆转录逆转录 逆转录酶逆转录酶RNADNA 蛋白质蛋白质 第10页/共38页（5 5）图中的生理过程叫）图中的生理过程叫 ；该过程的发；该过程的发现，说明现，说明RNARNA也可作为生物的也可

6、作为生物的 。 （6 6）图中的生理过程叫）图中的生理过程叫 ；进行的场所是细胞内进行的场所是细胞内 _ _ 。 RNA的复制的复制遗传物质遗传物质翻译翻译细胞质中的核糖体上细胞质中的核糖体上RNADNA 蛋白质蛋白质 （7 7）图示过程中，能遵循碱基互补配对原则的过程）图示过程中，能遵循碱基互补配对原则的过程包括包括_ _ ，配对的规律是，配对的规律是 _ _ _。 、A AT T、C CG G、A AU U、G-CG-C第11页/共38页 2 2、 基因控制蛋白质的合成到底与基因控制生物的性状有什么关系呢？ 请阅读P69 P69 P70P70的内容: : 1 1、 豌豆的圆粒与皱粒 2 2

7、、 人的白化病 3 3、 囊性纤维病 4 4、 镰刀型贫血症提问：提问：1 1、基因、蛋白质与性状之间有何关系？、基因、蛋白质与性状之间有何关系？基因指导基因指导_ _ _的合成，基因控制生物体的的合成，基因控制生物体的_ _ _。蛋白质性状第12页/共38页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第13页/共38页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DNADNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的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_合成合成蔗糖蔗糖

8、_为淀粉，为淀粉，蔗糖含量升高蔗糖含量升高淀粉含量淀粉含量_的豌豆由的豌豆由于失水而显得皱缩于失水而显得皱缩编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的_正常正常淀粉分支酶正常合成淀粉分支酶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，有效保持淀粉含量高，有效保持 水分，豌豆显得圆鼓鼓水分，豌豆显得圆鼓鼓不能正常不能正常不能合成不能合成低低基因基因性状：皱粒性状：皱粒性状：圆粒性状：圆粒第14页/共38页白化病白化病：白化病是一种较常见的皮：白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官肤及其附属器官黑色素缺乏黑色素缺乏所引起所引起的疾病。这类病人通常是全身皮肤、的疾病。这类病人通常

9、是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕光等行为。人类的肤色就是由黑色光等行为。人类的肤色就是由黑色素的含量多少决定的素的含量多少决定的 控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因基因_酪氨酸酶酪氨酸酶_合成合成酪氨酸酪氨酸_转化为黑色素转化为黑色素缺乏黑色素表现缺乏黑色素表现为为_异常异常不能正常不能正常不能正常不能正常白化病白化病第15页/共38页 基因通过控制基因通过控制酶的合成酶的合成来控制来控制代谢代谢的过程，进而控制生物体的过程，进而控制生物体的的性状性状。第16页/共38页CFTR基因缺失基因缺失3个碱基个碱基CFTR蛋白结构异常导致功能异常蛋白结构异常导致

10、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，肺部感染囊性纤维病发生的原因是什么？囊性纤维病发生的原因是什么？囊性纤维病囊性纤维病是北美白种人中常见严重的遗传疾病，主要是北美白种人中常见严重的遗传疾病，主要表现为汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常的黏液表现为汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年死于肺部感染。患者常于幼年死于肺部堵塞，常于幼年死于肺部感染。患者常于幼年死于肺部感染。孕妇产发现，应该考虑终止妊娠。其病因是一个感染。孕妇产发现，应该考虑终止妊娠。其病因是一个跨膜蛋白（跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因缺失了蛋

11、白）的基因缺失了3个碱基。个碱基。zx.XK 第17页/共38页镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 镰刀型细胞贫血症的患者的红细胞是弯曲的镰镰刀型细胞贫血症的患者的红细胞是弯曲的镰刀状。这样红细胞容易破裂，使人患溶血性贫刀状。这样红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡血，严重时会导致死亡正常人的红细胞呈中央微凹的圆饼正常人的红细胞呈中央微凹的圆饼状状第18页/共38页编码血红蛋白的 基因中一个碱基变化血红蛋白的结构发生变化红细胞成镰刀型红细胞成镰刀型容易破裂，患溶血性贫血正常基因编码合成的红正常基因编码合成的红细胞结构正常呈圆饼状细胞结构正常呈圆饼状异常基因编码合成异常基因编码合成的

12、红细胞结构异常的红细胞结构异常呈镰刀型呈镰刀型第19页/共38页 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生物体的直接控制生物体的性状性状。第20页/共38页 控制酶的合成酶的合成来控制代谢 生物性状生物性状基因 控制蛋白质结构蛋白质结构直接控制 生物性状生物性状 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控制的，生物体的制的，生物体的很多性状很多性状都是由都是由多个基多个基因因共同决定的，如共同决定的，如人的身高人的身高等。等。第21页/共38页 基因与性状的关系并不都是简单的线基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，性关系，有些性状是由多个基因决定的，有些性

13、状是由多个基因决定的，有的基因可决定或影响多种性状。有的基因可决定或影响多种性状。 第22页/共38页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？遗传控制遗传控制 + + 后天环境的影响后天环境的影响表现型表现型 = = 基因型基因型 + + 外界环境外界环境基因与基因基因与基因、基因与基因产物基因与基因产物、基因与环境基因与环境之间存在着复杂的相之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂而又繁而有序的网络，个错综复杂而又繁而有序的网

14、络，精细地调控着生物体的性状精细地调控着生物体的性状第23页/共38页 细胞质中的叶绿体、线粒体内含有少量的DNA，其上的基因，叫做细胞质基因。 细胞质基因能进行半自主自我复制。 第24页/共38页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， 后代只表现出后代只表现出_的性状的性状 线粒体线粒体DNADNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这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：些疾病多与脑部和肌肉有关，如：线粒体脑肌病线粒体脑肌病：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、

15、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不符合不符合母本母本第25页/共38页DNA(DNA(基因基因) )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

16、传细胞质遗传生物的遗传生物的遗传染色体是染色体是DNADNA的的主要载体主要载体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体能自我复制，能自我复制，具独立进行转录和翻具独立进行转录和翻译功能译功能半自主性细胞器半自主性细胞器第26页/共38页练习：练习：1、下列对基因型与表现型关系的叙述，错、下列对基因型与表现型关系的叙述，错误的是误的是（ ） A、表现型相同，基因型不一定相同、表现型相同，基因型不一定相同 B基因型相同，表现型一定相同基因型相同，表现型一定相同 C在相同的生活环境中，基因型相同，表在相同的生活环境中，基因型相同，表现型一定相同现型一定相同 D在相同的生活环境中，表现型相同，基在相同的生活环境

17、中，表现型相同，基因型不一定相同因型不一定相同第27页/共38页2、金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交，、金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交，F1在在强光低温条件下开红花，在遮阳高温条件下开白花，强光低温条件下开红花，在遮阳高温条件下开白花，这个实例说明（这个实例说明（ ） A、基因型是性状表现的内在因素、基因型是性状表现的内在因素 B表现型是基因型的表现形式表现型是基因型的表现形式 C基因型相同，表现型一定相同基因型相同，表现型一定相同 D表现型是基因型与环境相互作用的结果表现型是基因型与环境相互作用的结果第28页/共38页 3、 甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非甜豌豆的紫花对白花是一

18、对相对性状，由非同源染色体上的两对基因共同控制，只有当同时存同源染色体上的两对基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因（在两个显性基因（A合合B），花中的紫色素才能合），花中的紫色素才能合成。下列说法中，正确的是（成。下列说法中，正确的是（ ） 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、基因在控制生物体的性状上是互不干扰的、基因在控制生物体的性状上是互不干扰的 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的 D基因之间存在相互作用基因之间存在相互作用第29页/共38页 4、下列关于细胞质基因的说法，不正确的是下列关于细胞质基因的说法，不正确的是（ ） A、

19、细胞质基因存在于所有的细胞器中、细胞质基因存在于所有的细胞器中 B细胞质基因存在于线粒体和叶绿体中细胞质基因存在于线粒体和叶绿体中 C细胞质基因能进行半自主自我复制细胞质基因能进行半自主自我复制 D、细胞质基因控制的遗传病只能通过母亲传、细胞质基因控制的遗传病只能通过母亲传递给子代递给子代第30页/共38页5、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基因的遗传定律基因的遗传定律 B碱基互补配对原则碱基互补配对原则 C中心法则中心法则 D自然选择学说自然选择学说第31页/共38页注意：注意： 这种这种“增殖增殖”是以蛋白质为模板合成是以蛋白质为模板合

20、成新的蛋白质吗？新的蛋白质吗？不是合成新蛋白质，而是导致原有蛋白质发生同样的错误折叠。3、1982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。结论：遗传信息可以从 _流向_，但是没有完全确定。蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 蛋白质蛋白质 第32页/共38页注意：注意： 这种这种“增殖增殖”是以蛋白质为模板合成是以蛋白质为模板合成新的蛋白质吗？新的蛋白质吗？不是合成新蛋白质，而是导致原有蛋白质发生同样的错误折叠。3、1982年，科学家发现疯

21、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。结论：遗传信息可以从 _流向_，但是没有完全确定。蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 蛋白质蛋白质 第33页/共38页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DNADNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的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_合成合成蔗糖蔗糖_为淀粉，为淀粉，蔗糖含量升高蔗糖含量升高淀粉含量淀粉含量_的豌豆由的豌豆由于失水而显得皱缩于失水而显得皱缩编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的_正常正常淀粉分支酶正常合成淀粉分支酶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，有效保持淀粉含量高，有效保持 水分，豌豆显得圆鼓鼓水分，豌豆显得圆鼓鼓不能正常不能正常不能合成不能合成低低基因基因性状：皱粒性状：皱粒性状：圆粒性状：圆粒第34页/共38页CFTR基因缺失基因缺失3个碱基个碱基CFTR蛋白结构异常导致功能异常蛋白结构异