第二节基因对性状的控制

1、生物必修2-基因对性状的控制 fxy生物必修2-基因对性状的控制 fxy 同一株水毛茛裸露在空气中的叶和浸泡在水中的叶表现同一株水毛茛裸露在空气中的叶和浸泡在水中的叶表现出两种不同的形态。出两种不同的形态。2、这两种形态的叶，其细胞的基因、这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？组成一样吗？3、你还能提出什么问题？、你还能提出什么问题？ 水中的叶比空气中的叶要狭小一些。水中的叶比空气中的叶要狭小一些。 基因组成一样，由一个受精卵发基因组成一样，由一个受精卵发育而来。育而来。 为什么叶片细胞的基因组成相同，为什么叶片细胞的基因组成相同，而叶片却表现出明显的不同？而叶片却表现出明显的不同？ 1、这

2、两种叶形有什么不同？、这两种叶形有什么不同？问题探讨问题探讨生物必修2-基因对性状的控制 fxy表示了遗传信息的传递规律（流动方向）表示了遗传信息的传递规律（流动方向）转录转录dnadnarnarna翻译翻译蛋白质蛋白质内容内容一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展复制复制以dna自身为模板合成子代dna，以dna的一条链为模板合成rna，以信使rna为模板合成蛋白质从而决定生物的性状表现，叫中心法则。1957年克里克提出中心法则：年克里克提出中心法则：中心法则图解中心法则图解生物必修2-基因对性状的控制 fxy1 1、19571957年克里克提出中心法则：年克里克提出中心法则：

3、n个基因个基因（脱氧核苷酸序列）（脱氧核苷酸序列）核糖核苷酸排列序列核糖核苷酸排列序列遗传信息遗传信息遗传密码遗传密码氨基酸序列氨基酸序列生物必修2-基因对性状的控制 fxy2.1965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。rna rna rna复制酶复制酶生物必修2-基因对性状的控制 fxy 3、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 dna 逆转录酶逆转录酶生物必修2-基因对性状的控制 fxy3、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

4、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 蛋白质蛋白质 生物必修2-基因对性状的控制 fxy中心法则的发展中心法则的发展转录转录dnadnarnarna翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录需逆转录酶需逆转录酶实线表示确信无疑的结论，虚线表示可能正确的结论。实线表示确信无疑的结论，虚线表示可能正确的结论。复制复制（脱氧核苷（脱氧核苷酸序列）酸序列）遗传信息遗传信息核糖核苷酸核糖核苷酸序列序列遗传密码遗传密码氨基酸氨基酸序列序列生物必修2-基因对性状的控制 fxy1 1、没有推翻中

5、心法则，实验证据指出了原有中心法则所、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。补充而非否定。 2 2、补充：、补充：遗传信息可以从遗传信息可以从rnarna反过来流向反过来流向dnadna，如致癌，如致癌rnarna病毒；病毒；遗传信息可以从遗传信息可以从rnarna流向流向rnarna，如，如rnarna肿瘤病毒；肿瘤病毒；遗传信息可以从蛋白质流向蛋白质，如疯牛病病毒。遗传信息可以从蛋白质流向蛋白质，如疯牛病病毒。 说明：前面两个已经完全确认，后面一个没有完全确认。说明

6、：前面两个已经完全确认，后面一个没有完全确认。中心法则的发展中心法则的发展生物必修2-基因对性状的控制 fxy中心法则是生命体系中最核心、最简约、最本质的规律，掌握中心法则对生命本质的把握有着重要作用。中心法则的地位中心法则的地位生物必修2-基因对性状的控制 fxy生物种类生物种类遗传信息传递过程遗传信息传递过程真核生物真核生物原核生物原核生物dna病毒病毒rna病毒病毒逆转录病毒逆转录病毒 复制复制 rna 蛋白质蛋白质遗传遗传物质物质都是都是dnadna dna rna dna rna 蛋白质蛋白质复制复制转录转录翻译翻译翻译翻译遗传遗传物质物质都是都是rnarna蛋白质蛋白质rnadna

7、rna转录转录逆转录逆转录翻译翻译生物必修2-基因对性状的控制 fxy二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系 是控制生物性状的基本单位，而生物的性状是控制生物性状的基本单位，而生物的性状由由 来体现的。所以基因是通过来体现的。所以基因是通过 来控制生物的性状的。来控制生物的性状的。蛋白质如何承担生命活动？蛋白质如何承担生命活动？运动运动( (如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩) )运输运输( (如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白) )调节调节( (如生长激素、胰岛素如生长激素、

8、胰岛素) )防御免疫防御免疫( (如抗体如抗体) )催化（各种酶）催化（各种酶）基因基因蛋白质蛋白质指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成生物必修2-基因对性状的控制 fxydnadna中插入了一段外来的中插入了一段外来的dnadna序列，序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因打乱了编码淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能淀粉分支酶不能_蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩失水而显得皱缩编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的 基因正常基因正常淀粉分支酶正常合成淀粉分支酶正常合成蔗糖合成为淀粉，蔗糖合成为淀粉， 淀粉含量升高淀粉含量升高淀

9、粉含量高，有效保持淀粉含量高，有效保持 水分，豌豆显得圆鼓鼓水分，豌豆显得圆鼓鼓正常合成正常合成实例实例1 1生物必修2-基因对性状的控制 fxy控制控制酪氨酸酶酪氨酸酶的基因异常的基因异常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸酪氨酸不能正常转化为不能正常转化为黑色素黑色素缺乏黑色素表现为白化病缺乏黑色素表现为白化病由这二个实例大家可以总结出什么共同点？由这二个实例大家可以总结出什么共同点？ 基因通过控制基因通过控制_合成来控制代谢过程，进而合成来控制代谢过程，进而_控制生物体的控制生物体的_酶的酶的性状性状间接间接实例实例2 2生物必修2-基因对性状的控制 fxycftrcftr基因

10、缺失了基因缺失了3 3个碱基个碱基结构蛋白结构蛋白(cftr(cftr蛋白蛋白) )异常，导致功能异常异常，导致功能异常患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染实例实例3 3生物必修2-基因对性状的控制 fxy编码血红蛋白的编码血红蛋白的 基因中一个碱基变化基因中一个碱基变化血红蛋白的结构血红蛋白的结构发生变化发生变化红细胞成镰刀型红细胞成镰刀型容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血人类镰刀形细胞贫血症人类镰刀形细胞贫血症 基因还能通过控制蛋白质的基因还能通过控制蛋白质的_而而_ 控制生物体的控制生物体的_性状性状结构结构直

11、接直接实例实例4 4生物必修2-基因对性状的控制 fxy基因基因结构蛋白结构蛋白细胞结构细胞结构生物性状生物性状酶或激素酶或激素 细胞代谢细胞代谢生物性状生物性状蛋白质蛋白质直接作用直接作用间接作用间接作用总之：总之：a.a.生物性状主要是由蛋白质体现生物性状主要是由蛋白质体现 b.b.蛋白质的合成又受基因的控制蛋白质的合成又受基因的控制所以：生物的性状是由所以：生物的性状是由基因基因控制的控制的 生物必修2-基因对性状的控制 fxy 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，将孵化后孵化后47d的长翅果蝇幼虫在的长翅

12、果蝇幼虫在3537处理处理624h后，得到了某些残翅果蝇，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。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。、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？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？、这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？三、基因型与表现型的关系三、基因型与表现型的关系生物必修2-

13、基因对性状的控制 fxy假设假设：翅的发育需要经过酶催化的反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，酶应，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、的活性受温度、ph等条件影响等条件影响。结论结论：基因控制生物体的性状，而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。性状的形成同时还受到环境的影响。性状性状 基因基因外界环境外界环境 性状的形成往往是内因（基因）与外因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（环境因素等）相互作用的结果生物必修2-基因对性状的控制 fxy四、基因型和表现型的关系四、基因型和表现型的关系 一对基因控制一对性状（一因一

14、效） 一对基因影响多对性状（一因多效） 多对基因共同控制一种性状（多因一效） 基因+环境共同决定性状（表现型是基因型与环境共同作用的结果）生物必修2-基因对性状的控制 fxy 细胞质基因：指存在于细胞质结构中的遗传物质。与细胞质基因：指存在于细胞质结构中的遗传物质。与核基因一样具有稳定性、连续性和变异性。核基因一样具有稳定性、连续性和变异性。功能：控制一些蛋白质的合成，线粒体功能：控制一些蛋白质的合成，线粒体dna缺陷会引起遗缺陷会引起遗传病。传病。特点：特点： 1、dna分子分子半自主性复制；半自主性复制； 2、母系遗传：、母系遗传：只能通过母亲遗传给后代只能通过母亲遗传给后代。1011五、

15、细胞质基因（细胞质遗传）五、细胞质基因（细胞质遗传）生物必修2-基因对性状的控制 fxy 因为自主性是完全自己发挥的特性。考察这些细因为自主性是完全自己发挥的特性。考察这些细胞器的时候，发现他们的复制与后代的产生都要胞器的时候，发现他们的复制与后代的产生都要依赖细胞核基因的调控，不能完全独立运行。打依赖细胞核基因的调控，不能完全独立运行。打个比方，细胞器只有在细胞内部可以复制分裂产个比方，细胞器只有在细胞内部可以复制分裂产生后代，但是离体的细胞器不会发生任何的复制生后代，但是离体的细胞器不会发生任何的复制分裂行为。它的行为受到核的控制，所以是半自分裂行为。它的行为受到核的控制，所以是半自主的细胞器。具体到主的细胞器。具体到dna上和上和rna上。细胞器上。细胞器dna是可以自我复制的，但也要受到细胞核基因是可以自我复制的，但也要受到细胞核基因控制，它的复制也是半自主的。控制，它的复制也是半自主的。 dnadna分子半自主性复制