基因对性状的控制(志强上课用).ppt

知识回顾：,基因的表达的含义；基因指导蛋白质的合成具体有几个步骤；说出密码子、遗传信息、反密码子的不同；在细胞质中，少量的mRNA可以迅速合成大量蛋白质的理由；,填写表格：,问题：为什么使用基因去除技术能实现此种转变？基因如何控制生物性状？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,第二节基因对性状的控制,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？,活动：将概念图补充完整,DNA,密码子,氨基酸,转录,翻译,tRNA,一、中心法则的提出及其发展,1957年克里克提出中心法则：,转录,翻译,DNA,RNA,蛋白质,资料分析：并写出遗传信息的传递方向,1、1965年，科学家在RNA肿瘤病毒里发现了一种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。,RNARNA,RNA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。,RNADNA,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值引起的。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的形成。,蛋白质蛋白质,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？,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,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,1、真核生物：,2、原核生物：,3、DNA病毒：,4、RNA病毒：,5、逆转录病毒：,（遗传物质为DNA的生物）,各类生物遗传信息的传递过程：,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,控制酪氨酸酶的基因缺少,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,m,氨基酸,结构蛋白质,正常,异常,缬氨酸,谷氨酸,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,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,(一)基因控制性状途径,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,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。,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,3.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！,将在3537处理624h后，得到了某些残翅果蝇进行雌雄交配，观察其后代的性状：,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。,DNA蛋白质性状的关系,DNA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,小结：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性状，在很大程度上决定着生物的表现型。,表现型=基因型+外界环境人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等,1、但是表现型相同基因型一定相同吗？,不一定,2、基因型相同表现型一定相同吗？,不一定,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,3、基因型和表现型的关系,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,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,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,D,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,A、E酶B、B酶C、C酶D、A酶和