基因对性状的控制

.,第四章,第2节基因对性状的控制,.,知识回顾,中心法则：揭示了遗传信息传递的一般规律。,转录,DNA,RNA,翻译,蛋白质,复制,遗传信息的传递方向：,.,中心法则的提出及其发展,1957年，克里克提出了中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；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。但是，遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向DNA和RNA。,克里克,？,.,中心法则的发展,资料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。,资料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。,RNA和DNA一样,能进行自我复制,遗传信息能反过来从RNA流向DNA,.,中心法则的发展,资料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。,遗传信息也可能从蛋白质流向蛋白质,.,中心法则的发展,转录,DNA,RNA,翻译,蛋白质,逆转录,复制,复制,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）,（遗传物质为RNA的生物）,.,中心法则的发展,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、整个中心法则中，是否都满足碱基互补配对原则？,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。,遵循,.,基因、蛋白质与性状的关系,1.基因指导蛋白质的合成,2.蛋白质是生命活动的承担者和体现者,3.基因控制性状,.,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）,实例一,结论：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。如：人类的白化病,.,控制酪氨酸酶的异常,控制酪氨酸酶的正常,不能正常合成,正常合成,表现为白化病,表现正常,基因,酪氨酸酶,酪氨酸能转化为黑色素,基因,酪氨酸酶,酪氨酸不能转化为黑色素,基因,酶,性状,实例二,基因、蛋白质与性状的关系,.,基因、蛋白质与性状的关系,结论一：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。,.,基因、蛋白质与性状的关系,实例三,镰刀型红细胞,正常红细胞,镰刀型细胞贫血症患者的红细胞不是正常的圆饼状,而是弯曲的镰刀状。症状是发烧和肌肉疼痛,疲劳、呼吸困难、咳嗽、心跳速率快速、生长及青春期迟缓。,你能从基因控制蛋白质合成的角度来解释镰刀型细胞贫血症这一现象吗?,.,基因、蛋白质与性状的关系,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,控制血红蛋白形成的基因正常,血红蛋白的结构正常,红细胞呈圆饼状,红细胞功能正常,实例三,结论二:基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体性状。,.,基因、蛋白质与性状的关系,编码跨膜蛋白（CFTR）的基因缺失了3个碱基对,导致CFTR蛋白缺少苯丙氨酸，影响了CFTR蛋白结构,使CFTR转运氯离子的功能异常，患者支气管内黏液增多,黏液增多，支气管管腔受阻，细菌大量繁殖，肺部功能严重受损,编码跨膜蛋白（CFTR）的基因正常,CFTR蛋白结构正常,使CFTR转运氯离子的功能正常,肺功能正常,实例四,基因,蛋白质结构,性状,.,基因、蛋白质与性状的关系,结论二：基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体性状。,.,基因、蛋白质与性状的关系,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,.,生物体性状的多基因因素,基因与性状的关系不是都是简单的线性关系。,人的身高可能是由多个基因决定的。人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等都是。,实例5：玉米叶绿素的形成至少涉及50个不同位置的基因；玉米糊粉层的颜色涉及7对等位基因；果蝇眼睛的颜色,至少受到40个不同位置基因的影响。,.,生物体性状的多基因因素,一个基因也可以参与多个性状的控制,实例6：豌豆的红花基因不只与一个性状有关,这个基因还控制叶腋的红色斑点,种皮的褐色或灰色.这种现象叫做基因的多效现象。,.,实例7：1、两种叶形有什么区别？2、两种叶形细胞中的基因组成一样吗？,基因,环境,水毛茛,生物体性状的多基因因素,.,细胞质基因,DNA的分布,主要在染色体上,细胞质内,细胞核遗传,细胞质遗传,生物体的遗传方式,（所以说，染色体是DNA的主要载体）,.,细胞质基因,细胞质基因：指存在于细胞质结构中的遗传物质，常指线粒体和叶绿体中的基因。,细胞质基因的功能：控制一些蛋白质的合成，线粒体、叶绿体的DNA缺陷会引起遗传病。,.,细胞质遗传,细胞质遗传的特点：母系遗传：只能通过母亲遗传给后代。,细胞质遗传系