基因对性状的控制公开课学习教案

1、会计学1基因对性状基因对性状(xngzhung)的控制公开课的控制公开课第一页，共42页。基因基因(jyn)性状性状(xngzhung)？第1页/共41页第二页，共42页。 请你根据请你根据DNA复制、基因指导复制、基因指导(zhdo)蛋白质蛋白质合成过程，画出一张遗传信息的传递方向图。合成过程，画出一张遗传信息的传递方向图。动动手动动手生物生物(shngw)的性状主要是由的性状主要是由_体现的体现的蛋白质蛋白质生物的性状主要生物的性状主要(zhyo)是由是由_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

2、筋开动脑筋点我点我第2页/共41页第三页，共42页。1.中心法则中心法则(zhn xn f z)的提的提出出:(1957年克里克年克里克)转录转录(zhun l)DNADNARNARNA翻译翻译(fny)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想大胆猜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（流动方向）表示了遗传信息的传递规律（流动方向）内容：内容：第3页/共41页第四页，共42页。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RNA

3、RNA复制复制(fzh)(fzh)酶，像酶，像DNADNA复制复制(fzh)(fzh)酶能对酶能对DNADNA进行复制进行复制(fzh)(fzh)一样，一样，RNARNA复制复制(fzh)(fzh)酶能对酶能对RNARNA进行复制进行复制(fzh)(fzh)。资料资料(zlio)分分析析P69第4页/共41页第五页，共42页。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(y (y zhn)RNAzhn)RNA复制酶，像复制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一进行复制一样，样，RNARNA复制酶能对复制酶能对RNARNA进行

4、复制。进行复制。资料资料(zlio)分分析析P69第5页/共41页第六页，共42页。1 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒里发现病毒里发现(fxin)(fxin)了一种了一种RNARNA复制酶，像复制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复进行复制一样，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病毒病毒(bngd)(bngd)中发中发现逆转录酶，它能以现逆转录酶，它能以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。资料资料(zlio)分分析析P69第6

5、页/共41页第七页，共42页。1 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒病毒(bngd)(bngd)里发现了里发现了一种一种RNARNA复制酶，像复制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一进行复制一样，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病毒病毒(bngd)(bngd)中发中发现逆转录酶，它能以现逆转录酶，它能以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。资料资料(zlio)分分析析P69第7页/共41页第八页，共42页。1 1、19651965

6、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(y (y zhn)RNAzhn)RNA复制酶，像复制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复进行复制一样，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病毒病毒(bngd)(bngd)中中发现逆转录酶，它能以发现逆转录酶，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）是由一种年，科学家发现疯牛病（朊病毒）是由一种结构异常结构异常(ychng)(ychng

7、)的蛋白质在脑细胞内大量增殖引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起的。这种因错误折叠而形成的结构异常(ychng)(ychng)的蛋白质，可能促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白的蛋白质，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质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构异常(ychng)(ychng)的蛋白质形成。的蛋白质形成。资料分析资料分析P69第8页/共41页第九页，共42页。1 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒病毒(bngd)(bngd)里发现了里发现了一种一种RNARNA复制酶，像复制酶，像DNA

8、DNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一进行复制一样，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病毒病毒(bngd)(bngd)中发现逆转录酶，它能以中发现逆转录酶，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）是由一种年，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的。这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因错误折叠而形成(xngchng)(xngchng)的结构异常的蛋白

9、质，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形成的折叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白质形成(xngchng)(xngchng)。资料分析资料分析P69第9页/共41页第十页，共42页。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复复制酶，像制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行进行(jnxng)(jnxng)复制一复制一样，样，RNARNA复制酶能对复制酶能对RNARNA进行进行(jnxng)(jnxng

10、)复制。复制。2 2、19701970年，科学家在致癌的年，科学家在致癌的RNARNA病毒病毒(bngd)(bngd)中中发现逆转录酶，它能以发现逆转录酶，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）是由一种年，科学家发现疯牛病（朊病毒）是由一种结构结构(jigu)(jigu)异常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起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(jigu)(jigu)异常的蛋异常的蛋白质，可能促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发白质，可能促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发

11、生同样的折叠错误，从而导致大量结构生同样的折叠错误，从而导致大量结构(jigu)(jigu)异常异常的蛋白质形成。的蛋白质形成。资料分析资料分析P69第10页/共41页第十一页，共42页。复制复制转录转录(zhun l)DNADNARNARNA翻译(fny)蛋白质蛋白质逆转录逆转录 复制复制2.中心法则中心法则(zhn xn f z)的发展：的发展：第11页/共41页第十二页，共42页。1 1、揭示生物体内遗传信息传递一般规律、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（的是（ ）A A基因的遗传定律基因的遗传定律B B碱基互补碱基互补(h b)(h b)配对原则配对原则C C中心法则中心法则D D

12、自然选择学说自然选择学说 操练(colin)一下第12页/共41页第十三页，共42页。2 2、下图所示的过程，正常情况下在动、下图所示的过程，正常情况下在动植物细胞植物细胞(xbo)(xbo)中都不可能发生的是中都不可能发生的是 A、 B、 C、 D、 第13页/共41页第十四页，共42页。生物种类生物种类遗传信息传递过程遗传信息传递过程真核生物真核生物原核生物原核生物DNA病毒病毒RNA病毒病毒 复制复制(fzh) RNA 蛋白蛋白质质遗传物遗传物质都是质都是DNADNA DNA RNA DNA RNA 蛋白质蛋白质复制复制(fz(fzh)h)转录转录翻译翻译翻译翻译遗传遗传物质物质是是RN

13、ARNA蛋白质蛋白质RNADNARNA转录转录逆转录逆转录翻译翻译第14页/共41页第十五页，共42页。实例实例(shl)一：白化一：白化病病 白化病是一种较常见的皮肤及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其附属器官黑色素缺乏所引起(ynq)(ynq)的疾病。这类病人通常是全的疾病。这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕光等行为表现出怕光等行为. .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）第15页/共41页第十六页，共42页。控制控制(kngzh)(kngz

14、h)酪氨酸酶的基酪氨酸酶的基因异常因异常控制酪氨酸酶的基因控制酪氨酸酶的基因(jyn)(jyn)正常正常酪氨酸酶不能正常酪氨酸酶不能正常(zhngchng)(zhngchng)合成合成酪氨酸酶酪氨酸酶合成合成酪氨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第16页/共41页第十七页，共42页。实例实例(shl)二：豌豆的圆粒和皱二：豌豆的圆粒和皱粒粒 你能仿照实例一你能仿照实例一,来来解释解释(jish)豌豆圆粒和皱粒豌豆圆粒和皱粒这一相对性状吗这一相对性状吗?（P6

15、9）学以致用学以致用(xu y zh yng)第17页/共41页第十八页，共42页。 DNA DNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序列，打乱序列，打乱了编码淀粉分支了编码淀粉分支(fnzh)(fnzh)酶的基因酶的基因淀粉分支酶不能正常淀粉分支酶不能正常(zhngchng)(zhngchng)合合成成蔗糖不合成为淀粉蔗糖不合成为淀粉(dinfn)(dinfn)，蔗糖，蔗糖含量升高含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：性状：皱粒皱粒）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

16、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，豌豆显得圆鼓淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓鼓（性状：圆粒）（性状：圆粒） 基因基因酶酶代谢代谢过程过程 性状性状第18页/共41页第十九页，共42页。二、基因、蛋白质与性状二、基因、蛋白质与性状(xngzhung)关系：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代谢(dixi)(dixi)过程，进而过程，进而_控制生物体控制生物体的的_._.酶的酶的间接间接(jin (jin ji)ji)性状性状第19页/共41页第二十页，共42页。CFTRCFTR基因基因(jyn)(jyn)缺失了缺失了3

17、 3个碱基个碱基CFTRCFTR蛋白结构蛋白结构(jigu)(jigu)异常，导致转运功异常，导致转运功能异常能异常患者支气管内黏液增多，细菌患者支气管内黏液增多，细菌(xjn)(xjn)繁殖，肺部感染繁殖，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遗白种人中常见的一种遗传病，患者汗液中氯离传病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管子的浓度升高，支气管被异常的黏液堵塞，常被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。于幼年时死于肺部感染。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

18、性纤维病解释囊性纤维病这一现象吗这一现象吗?（P70）第20页/共41页第二十一页，共42页。实例实例(shl)四：四： 镰刀镰刀(lindo)型细胞贫型细胞贫血症血症镰刀镰刀(lindo)型型红细胞红细胞 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, ,而是弯曲而是弯曲的镰刀状。症状是发烧和肌肉疼痛的镰刀状。症状是发烧和肌肉疼痛, ,疲劳、呼吸困难、咳嗽、心跳速疲劳、呼吸困难、咳嗽、心跳速率快速、生长及青春期迟缓。率快速、生长及青春期迟缓。 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

19、症这一现象吗?学以致用学以致用第21页/共41页第二十二页，共42页。控制控制(kngzh)血红蛋白血红蛋白的基因正常的基因正常血红蛋白血红蛋白(xuhng dnbi)结构正常结构正常正常正常(zhngchng)红细胞红细胞控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 性状性状第22页/共41页第二十三页，共42页。二、基因、蛋白质与性状二、基因、蛋白质与性状(xngzhung)关系：关系：2.2.基因还能通过基因还能通过(tnggu)(tnggu)控制蛋白控制蛋白质的质的_而而_控制

20、生物体的控制生物体的_._.结构结构(jig(jigu)u)直接直接性状性状第23页/共41页第二十四页，共42页。基基因因(jyn)结构结构(jigu)蛋蛋白白细胞细胞(xbo)结结构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 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？第24页/共41页第二十五页，

21、共42页。三.基因型与表现型的关系(gun x)环境因素 基因对性状基因对性状(xngzhung)的控制还受的控制还受 的影响。的影响。（内因）（内因）（外因）（外因）？环境因素环境因素第25页/共41页第二十六页，共42页。实例实例(shl)五：性状的多基因控制五：性状的多基因控制 人的身高是由多个基因(jyn)决定的，其中每一个基因(jyn)对人的身高都有一定的作用。 可见，基因可见，基因(jyn)与性与性状之间状之间 简单的一一对应关简单的一一对应关系，有些性状是由多个基因系，有些性状是由多个基因(jyn)决定的，有的基因决定的，有的基因(jyn)可决定或影响多个性可决定或影响多个性状。

22、状。并不是并不是不一定，后天的营养和锻炼也不一定，后天的营养和锻炼也很重要。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？第26页/共41页第二十七页，共42页。 操练(colin)一下第27页/共41页第二十八页，共42页。四.细胞质基因(jyn)（1）定义）定义(dngy)： 和和 中的基中的基因因线粒体线粒体叶绿体叶绿体（3 3）遗传特点：只能通过母亲遗传给后代）遗传特点：只能通过母亲遗传给后代(hudi)(hudi)（母系遗传）（母系遗传） 原因：受精过程中，受精卵的细胞原因：受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞举例：举例：线粒体肌病

23、、神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。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28页/共41页第二十九页，共42页。第二节第二节 基因对性状基因对性状(xngzhung)(xngzhung)的控制的控制一、中心法则一、中心法则(zhn xn f z)的提出及其发展的提出及其发展二、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

24、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因型外界因素母系遗传母系遗传第29页/共41页第三十页，共42页。课堂反馈课堂反馈 1 1、黑种人与白种人肤色不同的根本原因是、黑种人与白种人肤色不同的根本原因是_他们所生活的环境他们所生活的环境(hunjng)(hunjng)不同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

25、有关的不同他们的与肤色有关的不同第30页/共41页第三十一页，共42页。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，其中不正确的叙述，其中不正确(zhngqu)(zhngqu)的是的是_ 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、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第31页/共41页第三十二页，共42页。3. 3.甜豌豆甜豌豆(wn du)(wn du)的紫花对白花是一对相对性状

26、，的紫花对白花是一对相对性状，由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第32页/共41页第三十三页，共42页。4.4.如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。如下图

27、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若将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物置于含含X X的培养基中生长，发现微生物内有大量的培养基中生长，发现微生物内有大量(dling)(dling)的的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酶酶第33页/共41页第三十四页，共42页。 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

28、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，但新开的花全是白花，这说明了什么，但新开的花全是白花，这说明了什么(shn me)(shn me)？ 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拔高拔高(b o)练习练习第34页/共41页第三十五页，共42页。祝祝您您第35页/共41页第三十六页，共42页。 蛋白质的功能(gngnng)生命活动的承担者和生命活动的承担者和体现者体现者第36页/共41页第三十七页，共42页。DNA聚合聚合酶酶解旋解旋酶酶DNADNA聚合酶聚合酶RNA聚合聚合酶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(fzh)转录转录(zhun l)翻译翻译(fny)第37页/共41页第三十八页