山东省沂水县高中生物 第四章 基因的表达 4.2 基因对性状的控制课件 新人教版必修2.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 3 你能提出什么问题吗 为什么基因组成相同 而性状却表现出明显不同 一样 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 该法则说明 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 复制 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 说明 遗传信息可以由rna流向rna 即rna的自我复制 说明 遗传信息可以由rna流向dna 即rna逆转录产生dna 历史的步伐 中心法则的发展 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 说明 遗传信息可能由 流向 蛋白质 蛋白质 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 思考讨论 转录 翻译 dna rna 蛋白质 逆转录 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 注意 以上表示确信无疑的结论 蛋白质 蛋白质是可能正确的结论 复制 复制 复制 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 例1 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 例2 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 m 氨基酸 结构蛋白质 正常 异常 缬氨酸 谷氨酸 例3 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 这样的红细胞容易破裂 使人患溶血性贫血严重时会死亡 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 例4 由例3 例4可以总结出什么共同点 结论 基因通过控制蛋白质的结构 直接控制生物体的性状 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 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 生物体性状的多基因因素 注意 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系 大多数性状是由单个基因控制的 有些性状是由多个基因控制 例如 人的身高 有多个基因控制 每个基因都起一定作用 同时后天的营养和体育锻炼等也有影响 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 四 细胞质基因 线粒体和叶绿体中的dna都能进行半自主自我复制 并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成 为了与核基因区别称为细胞质基因 其遗传遵循母系遗传 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 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 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 如果将孵化后4 7天的长翅果蝇幼虫在35 37 处理6 24h 可得到某些残翅果蝇 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 针对上述实验现象 结合酶与基因的关系及酶的特性作出合理的解释 果蝇的发育需要经过酶的作用 酶的合成由基因控制 温度影响酶的活性 在长翅果蝇的基因指导下合成的酶在正常温度下催化反应使幼虫发育成长翅果蝇 而在较高的温度下 酶的活性受到影响 一些反应不能进行 造成长翅果蝇幼虫发育成残翅果蝇 但残翅果蝇体内的基因没有改变 仍然是长翅果蝇的基因 所以在正常温度下产生的后代仍是长翅果蝇 技能训练 总结基因与性状的关系是 生物的性状由基因决定 并受环境的影响 可以概括为 表现型 基因型 决定 环境 影响 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 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 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 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 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 b c d