高中生物 第四章 基因的表达 第02节 基因对性状的控制课件 新人教版必修2

基因对性状的控制基因对性状的控制第第2节节请用箭头和文字表示出图中遗传信息的传递过程。请用箭头和文字表示出图中遗传信息的传递过程。RNADNA 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译中心法则图解中心法则图解RNADNA 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制RNADNA 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译遗传信息的传递规律（流动方向）遗传信息的传递规律（流动方向）克里克的预见克里克的预见把这一规律命名为把这一规律命名为中心法则中心法则。一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展资料分析：尝试对中心法则补充完善资料分析：尝试对中心法则补充完善 1 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒里发现了一种病毒里发现了一种RNARNA复制酶，像复制酶，像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一样，进行复制一样，RNARNA复制酶能对复制酶能对RNARNA进行复制。进行复制。RNA RNA RNARNA复制酶复制酶一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展2 2、19701970年，科学家在致癌的年，科学家在致癌的RNARNA病毒中发现逆转录病毒中发现逆转录酶，它能以酶，它能以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。RNA DNA 逆转录酶逆转录酶一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展3 3、19821982年，科学家发现疯牛病是由一种结构异常的年，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蛋白质在脑细胞内大量“增殖增殖”引起的。这种因错引起的。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，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。从而导致大量结构异常的蛋白质的形成。注意：注意： 这种这种“增殖增殖”是以蛋白质为模板合成新是以蛋白质为模板合成新的蛋白质吗？的蛋白质吗？不是合成新蛋白质，而是导致原有蛋白质发生不是合成新蛋白质，而是导致原有蛋白质发生同样的错误折叠。同样的错误折叠。一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展1 1、你认为上述实验证据是否推翻了传统的中心法则，、你认为上述实验证据是否推翻了传统的中心法则，为什么？为什么？2 2、根据上述资料，你认为传统的中心法则是否需要、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？修改，如果需要，应如何修改？RNADNA 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制逆转录逆转录复制复制3 3、请写出以下生物遗传信息的传递过程？、请写出以下生物遗传信息的传递过程？生物种类遗传信息传递过程真核生物原核生物DNA病毒（T2噬菌体）复制型RNA病毒，如烟草花叶病毒逆转录病毒，如艾滋病病毒遗传遗传物质物质都是都是DNADNA遗传遗传物质物质都是都是RNARNA3 3、请写出以下生物遗传信息的传递过程？、请写出以下生物遗传信息的传递过程？生物种类遗传信息传递过程真核生物原核生物DNA病毒（T2噬菌体）复制型RNA病毒，如烟草花叶病毒逆转录病毒，如艾滋病病毒 复制 RNA 蛋白质遗遗传传物物质质都都是是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遗传传物物质质都都是是RNARNA蛋白质RNADNARNA转录转录逆转录逆转录翻译翻译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、胰岛素) )防御免疫防御免疫( (如抗体如抗体) )催化催化（各种酶）（各种酶）二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系资料资料1 1：皱粒与圆粒豌豆的形成：皱粒与圆粒豌豆的形成DNADNA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正常合成淀粉分支酶不能正常合成蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水淀粉含量低的豌豆由于失水而显得而显得皱缩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粉含量高，有效保持水分，淀粉含量高，有效保持水分，豌豆显得豌豆显得圆鼓鼓圆鼓鼓控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因异常基因异常酪氨酸酶不能酪氨酸酶不能正常合成正常合成酪氨酸不能正常酪氨酸不能正常转化为黑色素转化为黑色素缺乏黑色素表现缺乏黑色素表现为白化病为白化病 基因通过控制基因通过控制_合成来控制合成来控制 过程，进而过程，进而间间接接控制生物体的性状。控制生物体的性状。酶的酶的代谢代谢资料资料2 2：白化病：白化病资料资料3：囊性纤维病：囊性纤维病CFTR基因缺失了基因缺失了3个碱基个碱基患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多CFTR蛋白结构异常，导致功能异常蛋白结构异常，导致功能异常黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染 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_ 控制生物体的性状控制生物体的性状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发生变化血红蛋白的结构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，患溶血性贫血结构结构直接直接资料资料4：镰刀型细胞贫血症：镰刀型细胞贫血症控制控制酶的合成酶的合成来控制来控制代谢代谢 生物性状生物性状控制控制蛋白质结构蛋白质结构直接控制直接控制 生物性状生物性状基因基因小结：基因控制性状的两种方式：小结：基因控制性状的两种方式：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：生物的性状是由基因控制的所以：生物的性状是由基因控制的 资料资料1 1：上述涉及的性状都是由单个基因控制的，生：上述涉及的性状都是由单个基因控制的，生物体的很多性状都是由多个基因共同决定的，如人物体的很多性状都是由多个基因共同决定的，如人的身高等。的身高等。资料资料2 2：人的身高也不完全是由基因决定的，后天：人的身高也不完全是由基因决定的，后天的营养和体育锻炼等也有重要作用。的营养和体育锻炼等也有重要作用。 性状是基因与性状是基因与_、基因与、基因与_、 基因与基因与_之间相互作用的结果。之间相互作用的结果。基因基因基因产物基因产物环境环境 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为25，将孵化后，将孵化后47d的长翅果蝇幼虫在的长翅果蝇幼虫在3537处理处理624h后，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。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？怎样的？酶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？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DNADNA的分布的分布主要在染色体上主要在染色体上细胞质内细胞质内细胞核遗传细胞核遗传细胞质遗传细胞质遗传真核生物的遗传真核生物的遗传（所以说，染（所以说，染色体是色体是DNADNA的主的主要载体）要载体）三、基因的分布三、基因的分布细胞质遗传细胞质遗传_孟德尔的遗传规律，孟德尔的遗传规律，后代只表现出后代只表现出_的性状的性状_和和_中的中的DNADNA中的基因都称为中的基因都称为细胞质基因细胞质基因 线粒体线粒体DNADNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：与脑部和肌肉有关，如： 线粒体肌病、肥厚性心肌病等线粒体肌病、肥厚性心肌病等线粒体线粒体叶绿体叶绿体不遵循不遵循母本母本( (受精过程中，受精卵的细胞质主要来自于受精过程中，受精卵的细胞质主要来自于母亲的卵细胞母亲的卵细胞)细胞质遗传的特点：细胞质遗传的特点：细胞质基因细胞核基因存在部位是否与蛋白质结合基因数量遗传方式功能细胞质基因与细胞核基因的区别细胞质基因与细胞核基因的区别叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体细胞核中细胞核中否，否，DNA分子裸露分子裸露与蛋白质合成与蛋白质合成为染色体为染色体少少多多母系遗传母系遗传遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律半自主复制半自主复制转录、翻译转录、翻译复制复制转录、翻译转录、翻译外界环境外界环境第二节第二节 基因对性状的控制基因对性状的控制一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展二、基因、蛋白质和性状的关系二、基因、蛋白质和性状的关系三、基因的分布三、基因的分布生物性状是由多个基因控制的生物性状是由多个基因控制的细胞核和细胞质基因细胞核和细胞质基因DNADNA转录转录复复制制逆转录逆转录RNARNA蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA复制复制基因基因酶的合成酶的合成结构蛋白结构蛋白细胞代谢细胞代谢生物性状生物性状生物性状生物性状性状性状 基因基因 生物多样性的原因生物多样性的原因DNADNA的多样性的多样性蛋白质的多样性蛋白质的多样性生物性状的多样性生物性状的多样性决定决定导致导致根本原因根本原因直接原因直接原因1、揭示生物体内揭示生物体内遗传信息传递遗传信息传递一般一般规律的是（规律的是（ ） A基因的遗传定律基因的遗传定律 B碱基互补配对原则碱基互补配对原则 C中心法则中心法则 D自然选择学说自然选择学说C2 2、如下图是设想的一条生物合成途径的示、如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。若意图。若将缺乏此途径中必需的某种酶的微将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物生物置于含置于含X X的培养基中生长，发现微生物的培养基中生长，发现微生物内有大量的内有大量的M M和和L L，但没有，但没有Z Z，试问基因突变，试问基因突变影响到哪种酶影响到哪种酶（ ）MYLXZB 酶酶C 酶酶E 酶酶D 酶酶A 酶酶A、 E酶酶 B、 B酶酶 C、 C酶酶 D、A酶和酶和D酶酶C3 3、下图所示的过程，正常情况下在动植、下图所示的过程，正常情况下在动植物细胞中都物细胞中都不可能不可能发生的是（发生的是（ ） A、 B、 C、 D、 B4 4、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两个相对基因共，由非同源染色体上的两个相对基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因同控制，只有当同时存在两个显性基因（A A和和B B）时，花中的紫色素才能合成，）时，花中的紫色素才能合成，下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A A一种性状只能由一种基因控制一种性状只能由一种基因控制B B生物体的性状完全由基因控制生物体的性状完全由基因控制C C每种性状都是由两个基因控制的每种性状都是由两个基因控制的D D基因之间存在着相互作用基因之间存在着相互作用