第四章基因对性状的控制

第四章基因对性状的控制1957年克里克得预测:一、中心法则得提出及其发展中心法则概括了生物遗传信息得主要传递方向。人与动植物及绝大多数微生物得遗传信息传递都遵循这一法则。

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、中心法则得提出及其发展资料分析RNA复制ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧＵＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＵＵＵＵＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ＵＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＵＵＵＵＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷RNA复制ＵＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＵＵＵＵＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷ＡＵＧＧＴＴＴＧＣＣＧＧＡＡＡＡＴＧ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ＵＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＵＵＵＵＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷通过RNA复制,繁殖出大量得RNA型病毒！

2、1970年,科学家在致癌得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一、中心法则得提出及其发展逆转录科学家们同时还发现,在环境适宜得夏季只有RNA得烟草花叶病病毒到了环境严酷得冬季,它们体内又具有DNA了。显然,这些DNA就是以RNA为模板合成得。以RNA为模板合成DNA得过程叫“逆转录”,这,需要逆转录酶来催化它。┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯

ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷以RNA为模板合成得DNA单链逆转录科学家们同时还发现,在环境适宜得夏季只有RNA得烟草花叶病病毒到了环境严酷得冬季,它们体内又有DNA了。显然,这些DNA就是以RNA为模板合成得以RNA为模板合成DNA得过程叫“逆转录”,这,需要逆转录酶来催化它。┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯

ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷逆转录科学家们同时还发现,在环境适宜得夏季只有RNA得烟草花叶病病毒到了环境严酷得冬季,它们体内又有DNA了。显然,这些DNA就是以RNA为模板合成得以RNA为模板合成DNA得过程叫“逆转录”,这,需要逆转录酶来催化它。┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷ＡＴＧＧＴＴＴＧＣＣＧＧＡＡＡＡＴＧDNA双螺旋逆转录ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ＡＴＧＧＴＴＴＧＣＣＧＧＡＡＡＡＴＧ通过DNA复制,繁殖出大量DNA型病毒。ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ＡＴＧＧＴＴＴＧＣＣＧＧＡＡＡＡＴＧ3、1982年,科学家发现疯牛病就是由一种结构异常得蛋白质在脑细胞内大量“增殖”引起得。这种因错误折叠而形成得结构异常得蛋白质,可能促使与其具有相同氨基酸序列得蛋白质发生同样得折叠错误,从而导致大量结构异常得蛋白质得形成。蛋白质蛋白质一、中心法则得提出及其发展12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流1、您认为上述实验证据就是否推翻了传统得中心法则,为什么？2、根据上述资料,您认为传统得中心法则就是否需要修改,如果需要,应如何修改？

(建议用实线表示确信无疑得结论,用虚线表示可能正确得结论。)思考讨论一、中心法则得提出及其发展DNA转录复制逆转录蛋白质翻译RNA复制RNA一、中心法则得提出及其发展中心法则得补充特别提醒:并非所有得生物均能发生中心法则得五大生理过程。DNA转录复制蛋白质翻译RNA细胞生物:真核生物、原核生物DNA转录复制蛋白质翻译RNA病毒:(1)DNA病毒(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

中心法则就是对遗传信息得传递过程得概括。根据中心法则及其补充,您能找出遗传信息传递得几条途径？转录翻译逆转录小结(DNA自我复制)(RNA自我复制)一、中心法则得提出及其发展3、RNARNA1、DNADNA2

DNARNA蛋白质4、RNADNA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得过程。请回答下列问题。(1)a、b、c、d所表示得四个过程依次分别就是

、

、

与

。(2)需要tRNA与核糖体同时参与得过程就是

(用图中得字母回答)。(3)a过程发生在真核细胞分裂得

期。DNA复制转录翻译逆转录c间(S)(4)在真核细胞中,a与b两个过程发生得主要场所就是

。(5)能特异性识别信使RNA上密码子得分子就是

,后者所携带得分子就是

。(6)RNA病毒得遗传信息传递与表达得途径有(用类似本题图中得形式表述):

①

;②

。细胞核tRNA氨基酸二、基因、蛋白质与性状得关系(一)基因通过控制酶得合成来控制代谢过程,进而(间接)控制生物体得性状。实例1、豌豆得圆粒与皱粒皱粒豌豆单个基因控制得性状,显性为圆粒,隐性为皱粒。豌豆得圆粒与皱粒相对形状形成得原因编码淀粉分支酶得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序列打乱了编码淀粉分支酶得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、蛋白质与性状得关系形成圆粒豌豆形成皱粒豌豆实例2、人得白化病二、基因、蛋白质与性状得关系

单个基因控制得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。人得白化病得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得基因异常缺乏黑色素而表现为白化病二、基因、蛋白质与性状得关系控制酶形成得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[思维激活]白化病与老人头发变白得原因相同吗？不相同。白化病就是由于控制酪氨酸酶得基因异常导致细胞不能合成酪氨酸酶而缺乏黑色素;而老年人头发变白就是由于细胞衰老时酪氨酸酶活性下降而缺乏黑色素。二、基因、蛋白质与性状得关系实例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得结构直接控制生物体得性状。囊性纤维病得病因编码跨膜蛋白(CFTR)得基因缺失了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转运氯离子得功能异常,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、蛋白质与性状得关系实例2、镰刀型细胞贫血症二、基因、蛋白质与性状得关系

一种常染色体隐性遗传病,主要症状就是贫血。病人衰弱、头晕、气短、心脏有杂音与脉搏增高;血液血红蛋白含量仅及正常人得一半;红细胞数量少而且异常;出现许多长而薄,瞧起来像镰刀得新月形红细胞。正常红细胞镰刀形红细胞镰刀型细胞贫血症得形成原因控制血红蛋白形成得基因中一对碱基变化血红蛋白得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、蛋白质与性状得关系