基因是有遗传效应的DNA片段

基因对性状的控制,中心法则图解,遗传信息的传递规律（流动方向）,转录,DNA,RNA,翻译,蛋白质,一、中心法则的提出及其发展,1、提出者：克里克,2、中心法则的概念：,遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息DNA的复制过程，叫做“中心法则”,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。,资料分析,3、中心法则的发展,转录,DNA,RNA,翻译,蛋白质,逆转录,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。,核酸,蛋白质,联系,4、对中心法则的理解：,DNADNA,DNARNA,RNA蛋白质,RNADNA,RNARNA,DNA的复制,遗传信息从DNA传递给mRNA的转录,以mRNA为模板合成蛋白质，体现生物性状,少数RNA病毒也可以自我复制,在逆转录酶的作用下以RNA为模板合成DNA。,其中只发生在RNA病毒在宿主细胞内进行增殖的过程中；高等动植物体内只能发生。,6、有碱基互补配对原则阶段：,对遗传信息的传递功能，它是通过DNA复制完成的,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。,5、中心法则体现了DNA的两大基本功能,对遗传信息的表达功能,它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。,DNA复制,转录,翻译,RNA复制,逆转录,DNA复制,转录,翻译,RNA复制,逆转录,原料,模板,产物,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,氨基酸,DNA两母链,DNA模板链,RNA链,RNA链,mRNA链,DNA,mRNA,DNA,RNA,多肽链,7、上述过程有何区别,讨论并回答下列生物能进行的遗传信息的传递与表达过程（用序号表示）,思考,以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递：,以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递：,8、总结：,HIV等逆转录RNA病毒的遗传信息的传递：,遗传信息的传递方向和产物分析,如果模板是，生理过程可能是复制或转录。如果模板是，生理过程可能是复制或逆转录或翻译。,（）从原料分析如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是，生理过程可能是复制或逆转录。如果原料为核糖核苷酸，产物一定是，生理过程可能是转录或复制。如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质（或多肽），生理过程是翻译。,二、基因、蛋白质与性状的关系,上节课我们只讲到在基因的指导下合成了蛋白质，那基因控制蛋白质的合成到底与基因控制生物的性状特征有什么关系呢？与生物的遗传有什么关系呢？,1、基因对性状的间接控制,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）,豌豆粒型,由这二个实例大家可以总结出什么共同点？,基因通过控制_合成来控制代谢过程，进而控制生物体的_,酶的,性状,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,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,2、基因对性状的直接控制,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,m,氨基酸,结构蛋白质,正常,异常,缬氨酸,谷氨酸,由这二个实例大家可以总结出什么共同点？,基因还能通过控制蛋白质的_而_控制生物体的_,结构,直接,性状,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,以上实例可知：,小结：基因对性状的控制,1.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.通过控制蛋白质分子的结构直接控制性状。,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,表现形式,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？,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，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(表现型),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,人的身高是由多个基因决定的，其中每一个基因对人的身高都有一定的作用。,结论：有的性状是由多个基因控制的,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,三细胞质基因,2、特点：（1）后代只表现母本的性状。（2）后代不出现一定的分离比。,1、分布:线粒体、叶绿体的DNA中,3、细胞质遗传：由细胞质控制的性状只能通过母亲遗传给后代，称为细胞质遗传（也叫母系遗传）。,4、举例：线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。,很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息系统称为真核细胞的第二遗传信息系统，或核外基因及其表达体系。研究发现，线粒体和叶绿体都具有自身转录DNA和翻译蛋白质的体系，但它们中的绝大多数蛋白质是由核基因编码，在细胞质中的核糖体上合成的，也就是说，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，对细胞核遗传有很大的依赖性，所以称其为半自主性细胞器。线粒体和叶绿体DNA都可以自我复制，也是以半保留复制方式进行复制，都受核的控制。,5、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,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,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、,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,5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,在A、B、C、D四支试管内都加入一定量的水和ATP，都加入若干种酶，另外：A.加入DNA、脱氧核苷酸B.加入RNA、脱氧核苷