《基因对性状的控制》 教学PPT课件【人教版高中生物必修2】

第四章·第二节基因对性状的控制激趣导学

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？1.什么是中心法则？2.为什么说基因控制生物的性状？3.基因是怎么控制生物性状的？目标导学一、中心法则的提出及其发展二、基因、蛋白质与性状的关系复制DNA转录逆转录复制RNA翻译蛋白质基因环境影响性状控制控制酶的合成细胞代谢蛋白结构间接直接导思点拨以DNA自身为模板合成子代DNA，以DNA的一条链为模板合成RNA，以信使RNA为模板合成蛋白质从而决定生物的性状表现，叫中心法则。人和动植物及绝大多数微生物的遗传信息传递都遵循这一法则。一、中心法则的提出及其发展复制DNA转录RNA翻译蛋白质新课讲授1、1965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。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。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形成。资料分析中心法则的发展

先阅读书本P69页的三个资料并回答后面的问题。

1、没有推翻中心法则，实验证据指出了原有中心法则所没有包含的遗传信息的可能传递途径，是对原有中心法则的补充而非否定。2、补充：①遗传信息可以从RNA反过来流向DNA，如致癌RNA病毒；②遗传信息可以从RNA流向RNA，如RNA肿瘤病毒；③遗传信息可以从蛋白质流向蛋白质，如疯牛病病毒。说明：前面两个已经完全确认，后面一个没有完全确认。新课讲授中心法则是生命体系中最核心、最简约、最本质的规律，掌握中心法则对生命本质的把握有着重要作用。3、补充修正的中心法则复制DNA转录逆转录复制RNA翻译蛋白质新课讲授二、基因、蛋白质与性状的关系蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。

蛋白质是如何承担生命活动的呢？

蛋白质与生物性状特征有什么关系？

结构功能，催化功能；运输载体功能；调节功能；免疫功能。新课讲授

下面我们再通过及格具体的实例来看基因、蛋白质与生物性状之间的关系。1、豌豆的圆粒和皱粒这一对相对性状。编码淀粉分支酶的基因正常。淀粉分支酶正常合成。蔗糖合成淀粉，淀粉含量升高。淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）。DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因(基因增添)淀粉分支酶不能正常合成。蔗糖不能合成淀粉，蔗糖含量升高。淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）。新课讲授白化病

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，表现出怕光等行为新课讲授2.人的白化病控制酶形成的基因异常控制酶形成的基因正常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸酶正常合成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缺乏黑色素而表现为白化病表现正常新课讲授

这两个例子来看，大家可以总结出基因是如何控制生物的性状的？

基因通过控制酶的结构来控制代谢过程，从而控制生物性状。新课讲授3.囊性纤维病CFTR基因缺失了3个碱基结构蛋白(CFTR蛋白)异常，导致功能异常患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染治疗方法——基因治疗新课讲授控制血红蛋白形成基因的一个碱基发生变化。（碱基替换）血红蛋白的结构发生变化。红细胞呈镰刀状。红细胞容易破裂，患溶血性贫血

这两个例子来看，大家可以总结出基因是如何控制生物的性状的？4、镰刀型贫血症

基因通过控制蛋白质分子的结构来直接控制生物的性状。新课讲授基因控制生物的性状主要有以下两个途径：基因结构蛋白细胞结构生物性状酶或激素

细胞代谢生物性状蛋白质直接控制间接控制总之：a.生物性状主要是由

_______体现

b.蛋白质的合成又受

的控制所以：生物的性状是由

控制的蛋白质基因基因新课讲授三、基因型和表现型的关系表现型=基因型+环境条件

遗传学家曾经做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养环境温度为25℃，将孵化后4～7d的长翅果蝇幼虫放在35～37℃的环境中处理6～24h后，得到了一些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常温度下繁殖的后代仍然是长翅果蝇。问：请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。（环境如何影响基因的对性状的控制的）

环境(如温度和pH值)通过影响酶的活性，来影响基因对性状的控制。新课讲授四、生物体性状的多基因因素

基因与性状并不是都是一一对应的简单的线性关系，一种性状由多个基因控制。而还受到环境因素的影响。新课讲授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。

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。所以要用系统的观点来看待生物体。新课讲授五、细胞质基因（细胞质遗传）

细胞质基因：指存在于细胞质结构中的遗传物质。与核基因一样具有稳定性、连续性和变异性。功能：控制一些蛋白质的合成，线粒体DNA缺陷会引起遗传病。特点：1、DNA分子半自主性复制；

2、母系遗传：只能通过母亲遗传给后代。１２３４５６７８９1011新课讲授艾滋病是人类第一大杀手，至今没有办法消灭它。你知道它的遗传物质是什么吗？它的遗传信息传递过程是什么？【提示】

HIV的遗传物质是RNA。它的遗传信息传递过程是：RNA通过逆转录合成DNA，DNA再通过转录形成信使RNA，然后通过翻译过程合成蛋白质。设问寻疑C1、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（）

A．基因的遗传定律

B．碱基互补配对原则

C．中心法则

D．自然选择学说诊断反馈C2、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C酶E酶D酶A酶A、E酶B、B酶C、C酶D、A酶和D酶诊断反馈B3、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、①② B、③④⑥C、⑤⑥D、②④诊断反馈D4、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诊断反馈拓展延伸

科学家们同时还发现，在环境适宜的夏季只有RNA的烟草花叶病病毒到了环境严酷的冬季，它们体内又具有DNA了。显然，这些DNA是以RNA为模板合成的。以RNA为模板合成DNA的过程叫“逆转录”，这，需要逆转录酶来催化它。┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯

ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷以RNA为模板合成的DNA单链逆转录ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧＵＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＵＵＵＵＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ＵＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＵＵＵＵＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷