基因对性状的控制1

基因对性状的控制1第1页/共48页第2页/共48页第3页/共48页第4页/共48页(一）、中心法则的提出（1957年克里克）：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。

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DNARNA蛋白质转录翻译复制遗传信息能不能从蛋白质传递到蛋白质呢，能不能从蛋白质流向RNA或DNA呢？第5页/共48页（二）、中心法则的发展

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；HIV等②遗传信息可以从RNA流向RNA，如RNA肿瘤病毒；烟草花叶病毒等③遗传信息可以从蛋白质流向蛋白质，如疯牛病病毒。但没有被确认。以RNA为模板合成DNA的过程叫做“逆转录”，这需要逆转录酶来催化它。RNADNA单链双链DNA以RNA为模板合成RNA的过程叫做RNA复制，需要RNA聚合酶催化。通过RNA复制，繁殖出大量的RNA型病毒！第6页/共48页（三）、补充修正的中心法则DNA转录复制逆转录蛋白质翻译RNA复制ｍRNA1、表达式2．含义：包括五个方面，而且都表现出碱基互补配对原则。⑴DNA的复制；⑵遗传信息从DNA传递给信使RNA的转录；⑶在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合成DNA；⑷以RNA为模板复制RNA(如某些只有RNA的病毒)；⑸以RNA为模板翻译成蛋白质，体现生物性状第7页/共48页

中心法则实质蕴涵着______和________这两类生物大分子之间的相互______和相互作用。联系核酸蛋白质(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息传递RNA的复制和逆转录不共存(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息传递例：烟草花叶病毒例：HIV病毒第8页/共48页DNA的重要功能：(1)DNA分子能够储存遗传信息(2)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能(3)DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，mRNA、tRNA、rRNA均是转录产生的，在翻译过程中一起发挥作用。注意：DNA复制只发生在具有分裂能力的细胞中。而转录和翻译无论细胞能否分裂，只要是活的细胞均可能进行(成熟的红细胞除外)。第9页/共48页DNA复制、RNA复制、转录、逆转录、翻译的区别DNA复制转录RNA复制逆转录翻译模板原料酶产物第10页/共48页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，蔗糖含量显著升高。淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）例1、豌豆的圆粒和皱粒这一对相对性状。二、基因、蛋白质与性状的关系第11页/共48页例2、人与动物的白化病全身皮肤呈白色或粉红色，毛发为白色或淡黄色，虹膜透明，脉络膜也失去色素，瞳孔发红，畏光，皮肤对光高度敏感，晒后易发生皮炎，本病常属染色体隐性遗传。第12页/共48页人或动物体内控制酪氨酸酶合成的基因异常体内的酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸不能正常转化为皮肤所需的黑色素皮肤内缺乏黑色素表现为白化病

从前面两个例子来看，同学们认为基因是如何控制生物体的性状的？结论１：基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物体的性状。间接控制第13页/共48页例3、囊性纤维病CFTR（囊性纤维）基因缺失了三个碱基(碱基缺失)CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸，导致结构异常，从而使其功能异常。导致患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染。例4、镰刀型贫血症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。第14页/共48页从这两个例子来看，同学们认为基因是如何控制生物体的性状的？结论２：基因是通过控制蛋白质分子的结构来直接控制生物体的性状的。直接控制第15页/共48页

基因与性状并不是都是一一对应的简单的线性关系，一种性状可由多个基因控制（多因一效）：一种基因也可能影响多个性状（一因多效）。而且还受环境因素的影响。

基因与基因、基因与基因产物，基因和环境之间存在着复杂的相互作用，共同精细地调控生物的性状。三、多基因控制某些性状人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等基因与性状间的对应关系：（1）.生物的绝大多数性状受单个基因控制（2）.生物有些性状是由多个基因控制的（3）.生物的性状还受环境条件的影响，是生物的基因和环境条件共同作用的结果第16页/共48页四、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。（环境是如何影响基因的对性状的控制的）

环境(如温度和pH)通过影响酶的活性，来影响基因对性状的控制。第17页/共48页第18页/共48页基因、蛋白质与性状的关系总结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第19页/共48页五、细胞质基因（细胞质遗传）DNA的分布主要在染色体上细胞质内细胞核遗传细胞质遗传生物体的遗传方式（所以说，染色体是DNA的主要载体）例：紫茉莉叶色的遗传第20页/共48页______和______中的DNA中的基因都称为细胞质基因

线粒体DNA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：线粒体脑肌病、线粒体肌病、肥厚性心肌病线粒体叶绿体第21页/共48页第22页/共48页特点：母系遗传：只能通过母亲遗传给后代。１２３４５６７８９1011细胞质遗传系谱实例不符合孟德尔的遗传规律，后代只表现出母本的性状理由是：受精过程中，受精卵的细胞质主要是来自母本的卵细胞第23页/共48页基因对性状的控制1.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物性状。2.基因通过控制蛋白质分子的结构来直接控制性状。DNA—蛋白质—性状的关系DNA的多样性蛋白质的多样性生物界的多样性决定导致根本原因直接原因/物质基础表现形式知识小结第24页/共48页3．中心法则与基因表达的关系第25页/共48页4．关于中心法则的有关计算(1)基因对性状的控制是通过对蛋白质的合成过程进行控制来实现的。包括转录和翻译两个过程，这两个过程都要遵循碱基互补配对原则。有关知识可以总结出关系式：氨基酸数＝1/3mRNA的碱基数＝1/6基因中的碱基数。(2)在双链DNA及其转录的RNA之间：在碱基数量上，a链上的(A＋T)＝b链上的(A＋T)＝RNA分子中(A＋U)＝1/2DNA分子中的(A＋T)；a链上的(G＋C)＝b链上的(G＋C)＝RNA分子中(G＋C)＝1/2DNA分子中的(G＋C)。第26页/共48页课堂巩固

1．果蝇长翅对残翅显性。用一定高温处理残翅基因纯合子的幼虫，其发育为成虫后，翅膀表现为长翅。下列解释错误的是（）。A．翅膀基因在幼虫阶段就已经开始表达B．高温下相关蛋白质回复正常C．这种长翅个体的基因型已经变为杂合子D．表现型是基因与环境因素共同作用的结果第27页/共48页

2．美国德克萨斯州科学家在2002年2月14日宣布，他们已经培育出世界上第一只克隆猫。这只名为CC的小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因妈妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是（）。（1）发生了基因重组所造成的结果（2）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表达的结果（3）表现型是基因型与环境共同作用的结果（4）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果

A、（1）B、（2）（3）

C、（2）（3）（4）D、（1）（2）（3）（4）第28页/共48页补充练习如下图所示为甲、乙、丙三种病毒的遗传信息的传递过程，请依图回答：（l）3种病毒的遗传物质分别甲_________；乙_________；丙_________。（2）用图示表示它们的遗传信息传递过程甲_________；乙________；丙_________。DNARNARNA第29页/共48页补充练习第30页/共48页12.已知一个蛋白质分子由2条肽链组成,连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个,翻译成这个蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个,则转录成信使RNA的DNA分子中,最少有C和T多少个

A．400B．200C．600D．800第31页/共48页

12.已知一个蛋白质分子由2条肽链组成,连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个,翻译成这个蛋白质分子的mRN

A中有A和G共200个,则转录成信使RNA的DNA分子中,最少有C和T多少个

A．400B．200C．600D．800第32页/共48页

13.设控制某含a条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基对,氨基酸的平均分子量为Y,则该蛋白质的分子量约为

A.2/3XY﹣6X+18aB.1/3XY﹣6XC.(X/3﹣a)×18D.X/3×Y﹣(X/3﹣a)×18第33页/共48页

13.设控制某含a条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基对,氨基酸的平均分子量为Y,则该蛋白质的分子量约为

A.2/3XY﹣6X+18aB.1/3XY﹣6XC.(X/3﹣a)×18D.X/3×Y﹣(X/3﹣a)×18第34页/共48页三、填充题

14．根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：DNA双螺旋GG信使RNAC转运RNA氨基酸丙氨酸密码子A第35页/共48页三、填充题

14．根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：DNA双螺旋GG信使RNAC转运RNA氨基酸丙氨酸密码子AC第36页/共48页三、填充题

14．根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：DNA双螺旋GG信使RNAC转运RNA氨基酸丙氨酸密码子ACC第37页/共48页三、填充题

14．根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：DNA双螺旋GG信使RNAC转运RNA氨基酸丙氨酸密码子ACCG第38页/共48页三、填充题

14．根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：DNA双螺旋GG信使RNAC转运RNA氨基酸丙氨酸密码子ACCGA第39页/共48页三、填充题

14．根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：DNA双螺旋GG信使RNAC转运RNA氨基酸丙氨酸密码子ACCGAT第40页/共48页三、填充题

14．根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：DNA双螺旋GG信使RNAC转运RNA氨基酸丙氨酸密码子ACCGATA第41页/共48页三、填充题

14．根据在蛋白质生物合成中遗传信