基因对性状的控制志强上课用

1、基因对性状的控制志强上课用转录转录翻译翻译场所场所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量碱基配对碱基配对产物产物第1页/共38页问题：l为什么使用基因去除技术能实现此种转变？l基因如何控制生物性状？l吗啡不是蛋白质或多肽，属于生物碱，它的合成与基因有何关系？罂粟，它的花朵娇艳欲滴，但果实却给人带来了无穷的灾难与痛苦。科学家目前利用基因去除法，可以使罂粟不生成吗啡，转而生成能治疗疟疾的化合物第2页/共38页第3页/共38页同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸 在水中的叶，表现出了两种不同的形态。 讨论：1.这两种叶形有什么区别？水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些2.这两种形态的叶，其细胞的基因组成

2、一样吗？ 一样3.你能提出什么问题吗？ 为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现出明显不同？第4页/共38页遗传信息（）储存于mRNA蛋白质分类（）（）决定含有缩合属于RNAmRNArRNA（）氨基酸缩合转运活动：将概念图补充完整DNA密码子密码子氨基酸氨基酸转录转录翻译翻译tRNA体现体现性状性状第5页/共38页一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展1957年克里克提出中心法则：n个基因（脱氧核苷酸序列）核糖核苷酸排列序列遗传信息遗传密码氨基酸序列第6页/共38页资料分析：资料分析：并写出遗传信息的传递方向并写出遗传信息的传递方向1 1、19651965年，科学家在年，科学家在R

3、NARNA肿瘤病毒肿瘤病毒里发现了里发现了一种一种RNARNA复制酶复制酶，像，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行进行复制一样，复制一样，RNARNA复制酶能对复制酶能对RNARNA进行复制进行复制。RNA RNA RNA复制酶复制酶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。RNA DNA 逆转录酶第7页/共38页 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构异常是由一种结构异常的的蛋白质蛋白质在脑细胞内在脑细胞内大量增值大量增值引起的。这种因错误引起的。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，折叠而形

4、成的结构异常的蛋白质，可能可能促使与其具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，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从而导致大量结构异常的蛋白质的形成。蛋白质 蛋白质 第8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、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，你认为传统的中心法则是否需要修改？如果需要，应该怎样修改？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，是对中心法则的补充而非否定。第9页/共38页 中心法则的地位：是生命体系中最核心、最简约、最本

5、质的规律第10页/共38页1、真核生物：2、原核生物：3、DNA病毒：4、RNA病毒：5、逆转录病毒：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）第11页/共38页二、基因、蛋白质与性状的关系 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水而显得淀粉含

6、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）第12页/共38页 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病。 这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕光等行为 第13页/共38页控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因基因缺少缺少控制酶形成的控制酶形成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

7、酶酪氨酸酶正常合成正常合成酪氨酸不能正常转化为黑色素酪氨酸不能正常转化为黑色素酪氨酸能正常转化为黑色素酪氨酸能正常转化为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表现正常表现正常第14页/共38页 由这二个实例大家可以总结出什么共同点？结论：基因通过控制酶的合成来控制代谢的过程，进而控制生物体的性状间接控制第15页/共38页m氨基酸结构蛋白质正常异常缬氨酸谷氨酸突变突变第16页/共38页 控制血红蛋白形成的控制血红蛋白形成的基因中一个碱基对变化基因中一个碱基对变化血红蛋白的结构发生变化血红蛋白的结构发生变化红细胞红细胞呈镰刀状呈镰刀状红细胞容易破裂，患溶血性贫血红细胞容易破裂，患溶

8、血性贫血第17页/共38页CFTRCFTR基因缺失了基因缺失了3 3个碱基个碱基结构蛋白结构蛋白(CFTR(CFTR蛋白蛋白) )异常，导致功能异常异常，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，肺部感染第18页/共38页 由这二个实例大家又可以总结出什么共同点？结论：基因还能通过控制蛋白质的结构而直接控制生物体的性状直接控制第19页/共38页( (一一) )基因控制性状途径基因控制性状途径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

9、用间接作用总之：a.生物性状主要是由蛋白质体现 b.蛋白质的合成又受基因的控制所以：生物的性状是由基因控制的 第20页/共38页人的身高可能是由多个基因决定的。后天营养和锻炼也很重要。（二）生物体性状的多因素: 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错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。第21页/共38页 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25，将孵化后47d的长翅果蝇幼虫在3537处理624h后，得到了某些残翅果蝇。1、请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。 提示：翅的发育是否经过酶催化的反应？酶与基因的关系是 怎

10、样的？酶与温度的关系是怎样的？2、这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？第22页/共38页假设：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、pH等条件影响。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。性状 基因外界环境 性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境因素等）相互作用的结果第23页/共38页3.3.请您设计实验探究果蝇的这种性状变化是遗传物质变请您设计实验探究果蝇的这种性状变化是遗传物质变化引起？还是由环境因素作用引起？并说明机理！化引起？还是由环境因素作用引起？并说明机理！ 将在3537处理624h后，得到了某些残翅果蝇进行雌雄交配，观察

11、其后代的性状：A如果后代都是长翅果蝇，则这种变化是由环境引起的温度影响了酶的活性，造成不能正常合成正常翅形。B如果后代都是残翅果蝇，则这种变化时由于遗传物质改变引起的。第24页/共38页 DNA DNA蛋白质蛋白质性状的关系性状的关系DNADNA的多样性的多样性蛋白质的多样性物种的多样性导致决定根本原因直接原因 / 物质基础表现形式第25页/共38页小结：小结：生物的基因组成即基因型是生物性状表现生物的基因组成即基因型是生物性状表现的内在因素，它通过控制蛋白质的合成来控制生物的内在因素，它通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状，在很大程度上决定着生物的表现型。的性状，在很大程度上决定着生物的表现

12、型。表现型表现型 = =基因型基因型 + + 外界环境外界环境人的身高、血压、智力、长相、记人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态忆力、性格、自尊、对社会的态度等度等不一定2、基因型相同表现型一定相同吗？不一定第26页/共38页第二节 基因对性状的控制一、中心法则的提出及其发展二、基因、蛋白质和性状的关系3、基因型和表现型的关系 DNA DNA转录转录复复制制逆转录逆转录 RNA RNA蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA复制复制基因酶或激素结构蛋白细胞代谢细胞结构生物性状生物性状表现型=基因型+外界环境1、基因控制性状的途径2、生物体性状控制的多因素第27页/共38页1 1、

13、揭示生物体内、揭示生物体内遗传信息传递遗传信息传递一般规律的是一般规律的是 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C随堂练习:2、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个相对基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因（A和B）时，花中的紫色素才能合成，下列说法正确的是A一种性状只能由一种基因控制B生物体的性状完全由基因控制C每种性状都是由两个基因控制的D基因之间存在着相互作用第28页/共38页3、如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。若将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物置于含X的培养基中

14、生长，发现微生物内有大量的M和L，但没有Z，试问基因突变影响到哪种酶（ ）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C第29页/共38页4、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（ ） A、 B、 C、 D、 B第30页/共38页细胞质基因细胞质基因细胞核基因细胞核基因存在部位存在部位是否与蛋是否与蛋白质结合白质结合基因数量基因数量遗传方式遗传方式功能功能了解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分子裸露分子裸露与蛋白质合成为染色体与蛋白质合成为染色体少多母

15、系遗传,不遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律半自主复制转录、翻译复制转录、翻译第31页/共38页问题：l为什么使用基因去除技术能实现此种转变？l基因如何控制生物性状？l吗啡不是蛋白质或多肽，属于生物碱，它的合成与基因有何关系？罂粟，它的花朵娇艳欲滴，但果实却给人带来了无穷的灾难与痛苦。科学家目前利用基因去除法，可以使罂粟不生成吗啡，转而生成能治疗疟疾的化合物第32页/共38页遗传信息（）储存于mRNA蛋白质分类（）（）决定含有缩合属于RNAmRNArRNA（）氨基酸缩合转运活动：将概念图补充完整DNA密码子密码子氨基酸氨基酸转录转录翻译翻译tRNA体现体现性状性状第33页/共38页遗传信息（）储存于mRNA蛋白质分类（）（）决定含有缩合属于RNAmRNArRNA（）氨基酸缩合转运活动：将概念图补充完整DNA密码子密码子氨基酸氨基酸转录转录翻译翻译tRNA体现体现性状性状第34页/共38页1、真核生物：2、原核生物：3、DNA病毒：4、RNA病毒：5、逆转录病毒：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）第35页/共38页控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因基因缺少缺少控制酶形成的控制