第4章第2节基因对性状的控制1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 基因对性状的控制,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,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。,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。,一、中心法则的提出及其发展,DNA,RNA,蛋白质,转录,翻译,复制,中心法则的发展,先阅读书本,P,69,页的三个资料并回答后面的问题。,1,、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补充而非否定。,2,、补充：,遗传信息可以从,RNA,反过来流向,DNA,，如致癌,RNA,病毒；,遗传信息可以从,RNA,流向,RNA,，如,RNA,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。,说明：前面两个已经完全确认，后面一个没有完全确认。,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。,3,、补充修正的中心法则,DNA,转录,复制,逆转录,蛋白质,翻译,RNA,复制,RNA,二、基因、蛋白质与性状的关系,蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。,蛋白质是如何承担生命活动的呢？,蛋白质与生物性状特征有什么关系？,结构功能，催化功能；运输载体功能；调节功能；免疫功能。,下面我们再通过及格具体的实例来看基因、蛋白质与生物性状之间的关系。,1,、豌豆的圆粒和皱粒这一对相对性状。,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）。,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,(,基因增添,),淀粉分支酶,不能正常合成。,蔗糖不能合成淀粉，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）。,控制酶形成的基因异常。,酪氨酸酶不能,正常合成。,酪氨酸不能转化成黑色素。,缺乏黑色素而表现为白化病。,2,、白化病。,控制酶形成的基因正常。,酪氨酸酶,正常合成。,酪氨酸正常转化成黑色素。,表现正常。,这两个例子来看，大家可以总结出基因是如何控制生物的性状的？,基因通过控制,酶的结构,来控制代谢过程，从而控制生物性状。,CFTR,基因缺失了三个碱基,(,碱基缺失,),CFTR,蛋白缺少一个,丙苯氨酸,，,结构,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。,3,、囊性纤维病。,控制血红蛋白形成基因的,一个碱基,发生变化。（碱基替换）,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,这两个例子来看，大家可以总结出基因是如何控制生物的性状的？,4,、镰刀型贫血症。,基因通过,控制,蛋白质分子的结构,来直接控制生物的性状。,基因、蛋白质与性状的关系总结：,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,三、基因型和表现型的关系,表现型,=,基因型,+,环境条件,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,4,7d,的长翅果蝇幼虫放在,35,37,的环境中处理,6,24h,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。,四、生物体性状的多基因因素,基因与性状并不是都是一一对应的简单的线性关系，一种性状由多个基因控制。而还受到环境因素的影响。,基因与基因、基因与基因产物，基因和环境之间存在这复杂的相互作用，共同精细地调控生物的性状。所以要用,系统的观点,来看待生物体。,五、细胞质基因（细胞质遗传）,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。,功能：控制一些蛋白质的合成，线粒体,DNA,缺陷会引起遗传病。,特点：,1,、,DNA,分子半自主性复制；,2,、母系遗传：只能通过母亲遗传给后代。,10,11,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,THE END,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,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,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。,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,逆转录,通过,DNA,复制，繁殖出大量,DNA,型病毒。,RNA,复制,RNA,复制,通过,RNA,复制，繁殖出大量的,RNA,型病毒！,中心法则,表示遗传信息的流动方向（信息流）,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,mRNA,为模板合成蛋白质从而决定生物性状。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。,DNA,RNA,蛋白质,转录,翻译,复制,四、中心法则,中心法则,DNA RNA,蛋 白 质,（性状）,转录,逆转录,翻译,复制,基因对性状的控制,性状：生物形态结构和生理特征，由蛋白,质体现。,酶的合成：白化病,根本原因：基因异常导致酪氨酸酶不,能合成,直接原因：体内缺少酪氨酸酶,蛋白质分子的结构：,镰刀型贫血症,绝大多数生物的遗传物质是,DNA,，极少数生物的遗传物质是,RNA,或,RNA,和,DNA,。遗传物质都能通过复制将遗传信息遗传给后代，并通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状表现。,补充修正的中心法则,DNA,转录,复制,逆转录,RNA,蛋白质,翻译,RNA,复制,