基因对性状的控制.ppt

　　基因对性状的控制

　　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?

　　根据DNA复制、基因指导蛋白质合成过程，画一张遗传信息的传递方向图

　　动动手

　　一、中心法则的提出及其发展

　　1、1957年克里克提出中心法则：

　　转录

　　翻译

　　DNA

　　RNA

　　蛋白质

　　(Gp:) n个基因 (脱氧核苷酸序列)

　　(Gp:) 核糖核苷酸排列序列

　　(Gp:) 遗传信息

　　(Gp:) 遗传密码

　　(Gp:) 氨基酸序列

　　资料分析

　　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。

　　2. 历史的步伐

　　讨论

　　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?

　　3、请根据讨论结果，修改原中心法则图解，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。

　　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

　　转录

　　翻译

　　DNA

　　RNA

　　蛋白质

　　逆转录

　　n个基因 (脱氧核苷酸序列)

　　核苷酸排列序列

　　遗传信息

　　遗传密码

　　氨基酸序列

　　基因、蛋白质与性状有何关系?

　　3. 中心法则的地位：是生命体系中最核心、最简约、最本质的规律

　　二、基因、蛋白质与性状的关系

　　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

　　淀粉分支酶不能正常合成

　　蔗糖不合成为淀粉，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)

　　编码淀粉分支酶的基因正常

　　淀粉分支酶正常合成

　　蔗糖合成为淀粉，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)

　　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

　　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

　　由这二个实例大家可以总结出什么共同点?

　　结论：基因通过控制酶或激素的合成来控制代谢的过程，进而控制生物体的性状

　　mRNA

　　氨基酸

　　结构蛋白质

　　正常

　　异常

　　缬氨酸

　　谷氨酸

　　(Gp:) DNA

　　(Gp:) GAA CTT

　　(Gp:) GTA CAT

　　(Gp:) GAA

　　(Gp:) 突变

　　(Gp:) GUA

　　镰刀型细胞贫血症

　　控制血红蛋白形成的基因中一个碱基对变化

　　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

　　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

　　基因、蛋白质与性状的关系是

　　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

　　直接作用

　　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

　　三、基因型与表现型的关系

　　技能训练

　　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4~7d的长翅果蝇幼虫在35~37℃处理6~24h后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。 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?

　　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

　　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。

　　四、生物体性状的多基因因素

　　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。

　　五、细胞质基因与细胞核基因的区别

　　叶绿体、线粒体

　　细胞核中

　　否，DNA分子裸露

　　与蛋白质合成为染色体

　　少

　　多

　　母系遗传

　　遵循孟德尔遗传规律

　　半自主复制 转录、翻译

　　复制 转录、翻译

　　1、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

　　基础训练

　　C

　　2、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( )

　　M

　　(Gp:) Y

　　(Gp:) L

　　(Gp:) X

　　(Gp:) Z

　　(Gp:) B 酶

　　(Gp:) C 酶

　　(Gp:) E 酶

　　(Gp:) D 酶

　　(Gp:) A 酶

　　A、 E酶 B、 B酶 C、 C酶 D、A酶和D酶

　　C

　　3、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、③④⑥ C、⑤⑥ D、②④

　　B

　　4、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

　　D

　　1、观赏植物藏报春，在20-25℃的条件下，红色(A)对白色(a)为显性，基因型为AA或Aa的藏报春开红花，基因型为aa的藏报春开白花。但是，如果把开红花的藏报春移到30℃条件下，虽然基因型仍为AA或Aa，但新开的花全是白花，这说明了什么? 表现型是基因型与环境相互作用的结果

　　拔高练习

　　引发非典型肺炎的SARS病毒为单链RNA病毒，复制不经过DNA中间体，使用标准密码子。下图为SARS病毒在宿主细胞内的增殖示意图： 请概括出SARS病毒遗传信息传递和表达的主要途径： 。

　　(病毒)RNA→ (互补)RNA → (病毒)RNA →蛋白质或RNA(自我复制) →蛋白质

　　点击高考

　　第二节 基因对性状的控制

　　小结：

　　一、中心法则的提出及其发展

　　二、基因、蛋白质和性状的关系

　　三、基因型和表现型的关系

　　四、生物性状是由多个基因控制的

　　五、细胞质基因

　　DNA

　　转录

　　复制

　　逆转录

　　RNA

　　蛋白质

　　翻译

　　RNA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