基因对性状的控制

第四章 基因的表达,基因对性状的控制,基因控制蛋白质的合成全过程,你能根据基因指导蛋白质的合成过程画一张遗传信息流程图吗？,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：,中心法则是生命体系中最核心、最简约、最本质的规律，是现代生物学理论的基石，从信息的角度论证了生物界的统一。,3、补充修正的中心法则,DNA,转录,复制,蛋白质,翻译,RNA复制,RNA,蛋白质复制,核酸,蛋白质,二、基因、蛋白质与性状的关系,基因指导_的合成,蛋白质,性状,蛋白质是生命活动的_者和_者,体现,承担,：蛋白质与生命性状特征的关系,：蛋白质如何承担生命活动？（蛋白质的功能）,、催化功能（各种酶）,基因控制生物体的_。,、运输功能(如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白),血红蛋白（）,、结构蛋白(如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩；丝蛋白是毛发的主要成分）。,、调节功能(如生长激素、胰岛素),某种胰岛素空间结构示意图,、免疫防御功能(如抗体),蛋白质的功能,催化功能运输功能作为结构蛋白调节功能免疫防御功能,1、豌豆的圆粒和皱粒这一对相对性状。,P RR rr,F1 Rr,配子 R r,编码淀粉分支酶的基因正常,淀粉分支酶正常合成,淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）,淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）,结论：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,2、人与动物的白化病,白化病病症：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，看东西时总是眯着眼睛.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。,酪氨酸酶合成基因异常,不能正常合成,酪氨酸,黑色素缺乏,白化病,酪氨酸酶,此外：基因还可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,囊性纤维病镰刀形贫血症,北美白种人中常见的一种遗传病，患者汗液中氯离子浓度升高，支气管被异常黏液堵塞，常于幼年死于肺部感染。,囊性纤维病,镰刀型贫血症,正常红细胞,镰刀型红细胞,酶的合成代谢生物性状(间接)基因 蛋白质结构生物性状（直接）,基因、蛋白质与性状的关系,上述涉及的性状都是由单个基因控制的，生物体的很多性状都是由多个基因共同决定的，如人的身高等。,总结,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,性状 = 遗传控制 + 后天环境的影响,三、基因型和表现型的关系,表现型=基因型,+环境条件,水毛茛,植株长期适应水上和水下两种不同环境的结果。因为水里的氧气比水面上要少得多，为了获得更多的氧气，水毛茛就将水里的叶片变异成丝带状，这样能增加叶片吸收氧气的面积（想想必修一的模拟实验：细胞大小与物质运输效率的关系），从而使生长在水下的叶片也能够正常进行光合作用。而且，开裂的丝状叶在水下也能减小对水的阻力，防止被水流冲走。,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。,细胞质遗传_孟德尔的遗传规律，后代只表现出_的性状,_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：乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。表现为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、癫痫发作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语。,线粒体肌病、肥厚性心肌病：母系遗传或非遗传性，表现为骨骼肌异常及心肌病变。,这些疾病的特点：,受精过程中，受精卵的细胞质主要是来自母本的卵细胞,线粒体,叶绿体,不符合,母本,四、细胞质基因,细胞质遗传的特点：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。,细胞质遗传系谱实例,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、细胞质基因（特点：母系遗传）,（1）间接控制：基因 酶或激素 细胞代谢 性状（2）直接控制：基因 蛋白质结构 性状,表现型=基因型+环境条件,重,1. 金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交，F1在强光低温条件下开红花，在遮阳高温条件下开白花，这个实例说明（ ） A、基因型是性状表现的内在因素 B表现型是基因型的表现形式 C基因型相同，表现型一定相同 D表现型是基因型与环境相互作用的结果,2、关于遗传的“中心法则”是指 ( )A.遗传信息的表达过程 B.遗传信息的解读过程C.遗传信息的遗传规律 D.遗传信息传递途径,3、已停止分裂的细胞，其遗传信息的传递情况可能是 ( )ADNADNA BRNARNA CDNARNA D蛋白质RNA,逆转录,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的过程叫做“逆转录”，这需要逆转录酶来催化它。,以RNA为模板合成的DNA单链,逆转录,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的过程叫做“逆转录”，这需要逆转录酶来催化它。,DNA,逆转录,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的过程叫做“逆转录”，这需要逆转录酶来催化它。,逆转录,通过DNA复制，繁殖出大量DNA型病毒。,逆转录,RNA复制,RNA,通过RNA复制，繁殖出大量的RNA型病毒！,RNA复制,RNA复制,疯牛病,疯牛病的正式名称是牛海绵状脑病，因为患病动物的大脑确实会出现洞孔，就象是海绵一样。吃了患有疯牛病的牛肉后会得一种名为新变异Creutzfeldt-Jakob症的疾病，这是一种极为罕见而致命的神经性疾病。,疯牛病的症状是：脾气改变，容易紧张、激怒；姿势和步态改变，难以站立，身体平衡障碍，运动失调；产奶量下降，体重下降。潜伏期长，一般28年。症状出现后，