基因对性状控制

1、关于基因对性状的控制第1页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四 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。2、这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？3、你还能提出什么问题？ 水中的叶比空气中的叶要狭小一些。 基因组成应该一样，由一个受精卵发育而来。 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？ 1、这两种叶形有什么不同？问题探讨第2页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四1957年克里克的预测：一、中心法则的提出及其发展中心法则概括了生物遗传信息的主要传递方向。 人和动植物及绝大多数微生物的遗传信息传递都遵循这一法则。第3

2、页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四 1、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。RNARNA复制酶RNA一、中心法则的提出及其发展资料分析第4页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四RNA复制第5页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四RNA复制通过RNA复制，繁殖出大量的RNA型病毒！第6页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四 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逆转录酶DNA

3、一、中心法则的提出及其发展第7页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四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“逆转录”，这，需要逆转录酶来催化它。以RNA为模板合成的DNA单链第8页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四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“逆转录”，这，需要逆

4、转录酶来催化它。第9页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四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“逆转录”，这，需要逆转录酶来催化它。DNA双螺旋第10页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四逆转录通过DNA复制，繁殖出大量DNA型病毒。第11页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四 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

5、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。蛋白质蛋白质一、中心法则的提出及其发展第12页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四1、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、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，应如何修改？ （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。）思考讨论一、中心法则的提出及其发展第13页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四DNA转录复制逆转录蛋白质翻译RNA复制RNA一、中心法则的提出及其发展中心法则的补充特别提醒：并非所有的生物均能

6、发生中心法则的五大 生理过程。第14页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四DNA转录复制蛋白质翻译RNA细胞生物：真核生物、原核生物第15页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四DNA转录复制蛋白质翻译RNA病毒：（1）DNA病毒第16页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四（2）RNA病毒蛋白质翻译复制RNADNA转录复制逆转录蛋白质翻译RNARNA第17页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四 中心法则是对遗传信息的传递过程的概括。 根据中心法则及其补充，你能找出遗传信息传递的几条途径？转录翻译逆转录小结（DNA自我复制）（

7、RNA自我复制）一、中心法则的提出及其发展3、RNARNA1、DNADNA2 DNARNA蛋白质4、RNADNA第18页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四例1. 中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是 、 、 和 。（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是 （用图中的字母回答）。（3）a过程发生在真核细胞分裂的 期。DNA复制转录翻译逆转录c间（S）第19页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四（4）在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是 。（5）能特异性识别信使RN

8、A上密码子的分子是 ，后者所携带的分子是 。（6）RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表述）： ； 。细胞核tRNA氨基酸第20页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四二、基因、蛋白质与性状的关系（一）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程， 进而（间接）控制生物体的性状。实例1、豌豆的圆粒与皱粒皱粒豌豆单个基因控制的性状，显性为圆粒，隐性为皱粒。第21页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四豌豆的圆粒与皱粒相对形状形成的原因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水而圆鼓淀粉含量升高DNA中插入一段外来DNA序列打乱了编码

9、淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能正常合成淀粉含量降低,蔗糖含量升高淀粉含量低,失水而皱缩二、基因、蛋白质与性状的关系形成圆粒豌豆形成皱粒豌豆第22页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四实例2、人的白化病二、基因、蛋白质与性状的关系 单个基因控制的常染色体隐性遗传病。显性为正常，隐性为白化症状。 主要症状为全身皮肤呈白色或粉红色，毛发为白色或淡黄色，畏光，皮肤对光高度敏感，晒后易发生皮炎。第23页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四人的白化病的病因酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸不能正常转化为黑色素控制酶形成的基因异常缺乏黑色素而表现为白化病二、基因、蛋白质与性状的关

10、系控制酶形成的基因正常酪氨酸酶正常合成酪氨酸能正常转化为黑色素表现正常第24页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四思维激活 白化病与老人头发变白的原因相同吗？不相同。白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常导致细胞不能合成酪氨酸酶而缺乏黑色素；而老年人头发变白是由于细胞衰老时酪氨酸酶活性下降而缺乏黑色素。第25页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四二、基因、蛋白质与性状的关系实例1、囊性纤维病 一种常染色体隐性遗传病，多见于北美白种人，主要症状表现为反复咳嗽，长期腹泻。常于幼年时死于肺部感染。（二）基因通过控制蛋白质的结构直接控制 生物体的性状。第26页，共38页

11、，2022年，5月20日，5点54分，星期四囊性纤维病的病因编码跨膜蛋白（CFTR）的基因缺失了3个碱基对导致CFTR蛋白缺少1个苯丙氨酸，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支气管管腔受阻，细菌大量繁殖，肺部功能严重受损二、基因、蛋白质与性状的关系第27页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四实例2、镰刀型细胞贫血症二、基因、蛋白质与性状的关系 一种常染色体隐性遗传病，主要症状是贫血。病人衰弱、头晕、气短、心脏有杂音和脉搏增高；血液血红蛋白含量仅及正常人的一半；红细胞数量少而且异常；出现许多长而薄，看起来像镰刀的新月形红细胞。 正常红细胞

12、镰刀形红细胞第28页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四镰刀型细胞贫血症的形成原因控制血红蛋白形成的基因中一对碱基变化血红蛋白的结构发生变化红细胞呈镰刀状容易破裂，患溶血性贫血二、基因、蛋白质与性状的关系第29页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四正常基因基因突变异常基因谷氨酸红细胞呈圆饼状缬氨酸红细胞呈镰刀状第30页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，有些性状是由多个基因决定的，有的基因可决定或影响多个性状。 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复

13、杂的网络，精细地调控着生物性状。三、基因型和表现型的关系第31页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四 遗传学家曾经做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养环境温度为25，将孵化后47d的长翅果蝇幼虫放在3537的环境中处理624h后，得到了一些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常温度下繁殖的后代仍然是长翅果蝇。问：请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。（环境如何影响基因的对性状的控制的） 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。第32页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四三、基因型和性状的关系1、生物的绝大多数性状受单个基因控制。2、生物

14、的有些性状是由多个基因决定的。3、有些基因会影响到多种性状。4、环境因素会影响生物性状， 即表现型=基因型+环境条件第33页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四细胞质基因 ： 细胞质中的叶绿体、线粒体内含有少量的DNA，这些DNA都能够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。为了与细胞核的基因相区别，将线粒体和叶绿体中的基因称为细胞质基因。 四、细胞质遗传 细胞质遗传不符合孟德尔遗传定律，细胞质基因只能通过母亲遗传给后代的。第34页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四四、细胞质基因（细胞质遗传）1、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。2、功能：控制一些蛋白质的合成，线粒体DNA缺陷会引起遗传病。3、特点： 1、细胞质遗传不符合孟德尔遗传规律 2、DNA分子半自主性复制； 3、母系遗传：只能通过母亲遗传给后代。1011第35页，共38页，2022年，5月20日，5点54分，星期四DNA的分布主要在染色体上细胞质内细胞核遗传细