第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂芲第1頁
第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂芲第2頁
第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂芲第3頁
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文檔簡介

1、問題探討問題探討同一株水毛茛,裸露在空氣中的葉和浸在水中的葉,表現(xiàn)出兩種不同的形態(tài)。1.這兩種葉形有什么區(qū)別?2.這兩種形態(tài)的葉,其細(xì)胞的基因組成一樣嗎?為什么 細(xì)胞的基因組成一樣,而性狀卻表現(xiàn)出明顯不同?水毛茛討論:你你能根據(jù)基因能根據(jù)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程,畫一張遺傳信息方向成過程,畫一張遺傳信息方向圖嗎?圖嗎? DNA(脫氧核(脫氧核苷酸上的苷酸上的排列順序)排列順序)mRNA(核糖核核糖核苷酸上的苷酸上的排列順序排列順序)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(特定的氨特定的氨基酸序列基酸序列)轉(zhuǎn)錄翻譯探究一:生物體內(nèi)探究一:生物體內(nèi)遺傳信息遺傳信息的流動的流動遺傳信息遺傳信息:指核酸堿基的排列

2、順序。:指核酸堿基的排列順序。一、中心法則的提出及其發(fā)展一、中心法則的提出及其發(fā)展l時間時間: 1957年年l科學(xué)家科學(xué)家: 英國物理學(xué)家英國物理學(xué)家克里克克里克克里克克里克1957年的預(yù)測年的預(yù)測(圖解):(圖解):DNADNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNARNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯復(fù)制復(fù)制此后五六年里,科學(xué)家揭示蛋白質(zhì)的合成過程,此后五六年里,科學(xué)家揭示蛋白質(zhì)的合成過程,中心法則由此獲得公認(rèn)。中心法則由此獲得公認(rèn)。中心法則的內(nèi)容中心法則的內(nèi)容: 表示遺傳信息的流動方向表示遺傳信息的流動方向DNA DNA DNA的自我復(fù)制的自我復(fù)制 遺傳信息的轉(zhuǎn)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯錄和翻譯DNA RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 生物

3、界是否還有其他的遺傳信息傳遞途徑呢?生物界是否還有其他的遺傳信息傳遞途徑呢?閱讀教材閱讀教材p69頁的資料分析:中心法則的發(fā)展頁的資料分析:中心法則的發(fā)展資料分析資料分析1.1965年,科學(xué)家在RNA腫瘤病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶,像DNA復(fù)制酶能對DNA進(jìn)行復(fù)制一樣,RNA復(fù)制酶能對RNA進(jìn)行復(fù)制。2.1970年,科學(xué)家在致癌的RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了,它能以 RNA為模板合成DNA。RNA復(fù)制酶能對RNA進(jìn)行復(fù)制。逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶3.1982年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)瘋牛病是由一種結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)在腦細(xì)胞內(nèi)大量增殖引起的。這種因錯誤折疊而形成的結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì),可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質(zhì)發(fā)生同

4、樣的折疊錯誤,從而導(dǎo)致大量結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)的形成。可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質(zhì)發(fā)生同樣的折疊錯誤,從而導(dǎo)致大量結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)的形成。DNADNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄復(fù)復(fù)制制逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)翻譯翻譯RNARNA復(fù)制復(fù)制RNARNA上述實驗證據(jù)是否推翻了傳統(tǒng)的中心法則上述實驗證據(jù)是否推翻了傳統(tǒng)的中心法則?內(nèi)容補(bǔ)充:DNA DNA DNA RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) RNA RNA RNA DNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)(可能)蛋白質(zhì)(可能) 逆轉(zhuǎn)錄酶科學(xué)的發(fā)展是無止境的艾滋病是人類第一大殺手,至今沒有辦法徹底消滅它。你知道它的遺傳物質(zhì)是什么嗎?它的遺傳信息傳遞過程是什么?1.思考感悟【提示】HIV

5、的遺傳物質(zhì)為兩條RNA它的遺傳信息傳遞過程是RNA通過逆轉(zhuǎn)錄合成DNA,DNA在通過轉(zhuǎn)錄合成mRNA,然后通過翻譯過程合成蛋白質(zhì)。HIV結(jié)構(gòu)圖HIV病毒遺傳信息傳遞過程圖2.各類生物的遺傳信息傳遞過程:3、DNA病毒:2、原核生物:遺傳物質(zhì)為DNA的生物4、RNA病毒(煙草花葉病毒):1、真核生物:5、逆轉(zhuǎn)錄病毒(如HIV):因此,中心法則中心法則是生命體系中是生命體系中最核心、最核心、最簡約、最本質(zhì)最簡約、最本質(zhì)的規(guī)律。的規(guī)律。3.中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能(1)對遺傳信息的傳遞功能,它是通過DNA復(fù)制完成的,發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細(xì)胞增殖過程中。(2)對遺傳信息的表達(dá)功能,

6、它是轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的,發(fā)生在個體發(fā)育過程中。通過各類生物的遺傳信息傳遞和體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能,能得出什么結(jié)論?探究二:基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系探究二:基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系基因基因蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)性狀性狀轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯生生命命活活動動的的主主要要載載體體?結(jié)構(gòu)成分結(jié)構(gòu)成分運輸功能運輸功能調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)作用催化作用催化作用免疫作用免疫作用基因指導(dǎo)基因指導(dǎo)蛋白蛋白質(zhì)質(zhì)的合成;基的合成;基因控制生物體因控制生物體的的性狀性狀基因控制蛋白質(zhì)的合成到底與基因控制生物的性狀有什么關(guān)系呢?請閱讀教材p69-p70的內(nèi)容:二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系實例實例一:一:豌豆的圓粒與

7、皺粒豌豆的圓粒與皺粒如何從基因控制性狀的角度解釋如何從基因控制性狀的角度解釋這一對相對性狀的形成?這一對相對性狀的形成?思考思考編碼淀粉編碼淀粉分支酶的分支酶的基因基因指導(dǎo)指導(dǎo) 合成合成DNA中插入了一段外來中插入了一段外來DNA序列序列蔗糖蔗糖合成合成淀粉淀粉促使促使引起引起編碼淀粉分支酶編碼淀粉分支酶的的基因異?;虍惓5矸鄯种覆荒苷:铣傻矸鄯种覆荒苷:铣烧崽呛扛哒崽呛扛哒崽遣荒芎铣傻矸壅崽遣荒芎铣傻矸鄣矸鄯种傅矸鄯种傅矸酆可叩矸酆可叩矸酆扛撸矸酆扛?,有效保留水有效保留水分分淀粉含量低的淀粉含量低的豌豆容易失水豌豆容易失水實例一:豌豆的圓粒與皺粒實例一:豌豆的

8、圓粒與皺粒 白化病(albinism)是一種較常見的皮膚及其附屬器官黑色素缺乏所引起的疾病。 這類病人通常是全身皮膚、毛發(fā)、眼睛缺乏黑色素,因此表現(xiàn)為眼睛視網(wǎng)膜五色素,虹膜和瞳孔呈現(xiàn)淡粉色,怕光,看東西時總是瞇著眼睛。 白化病屬于家族遺傳性疾病,為常染色體隱性遺傳,常發(fā)生于近親結(jié)婚的人群中。u實例二:白化病實例二:白化病控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因異常基因異常酪氨酸不能正常轉(zhuǎn)化為酪氨酸不能正常轉(zhuǎn)化為黑色素黑色素酪氨酸酪氨酸酶酶不能正常合成不能正常合成表現(xiàn)表現(xiàn)白化病白化病控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因正?;蛘@野彼崮苻D(zhuǎn)化酪氨酸能轉(zhuǎn)化為黑色素為黑色素酪氨酸酪氨酸酶酶不能正常合成不能正常合

9、成表現(xiàn)正常表現(xiàn)正?;蚧虼x過程代謝過程酶酶性狀性狀你能依照實例一,解釋白化病的病因嗎?結(jié)論結(jié)論1: 基因基因通過控制通過控制 的合成的合成來控制來控制 ,進(jìn)而控制,進(jìn)而控制生物體的生物體的性狀性狀酶酶代謝過程代謝過程Q:從這兩個例子中我們能總結(jié)出從這兩個例子中我們能總結(jié)出什么樣的共同特點呢?什么樣的共同特點呢?CFTR基因缺失基因缺失3 3個堿基個堿基CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常蛋白結(jié)構(gòu)異常,導(dǎo)致功能異常導(dǎo)致功能異?;颊咧夤軆?nèi)黏液增多患者支氣管內(nèi)黏液增多黏液清除困難,細(xì)菌繁殖,黏液清除困難,細(xì)菌繁殖,肺部感染肺部感染實例三實例三:囊性纖維病囊性纖維病基因基因物質(zhì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性狀性狀肺部肺部CTC

10、T圖圖u實例四:鐮刀實例四:鐮刀型細(xì)胞貧血癥型細(xì)胞貧血癥正常紅細(xì)胞正常紅細(xì)胞鐮刀型紅細(xì)胞鐮刀型紅細(xì)胞 基因基因通過控制通過控制 直接直接控制生物體的控制生物體的性狀性狀結(jié)論結(jié)論2:蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)Q:從這兩個例子中我們能總結(jié)出從這兩個例子中我們能總結(jié)出什么樣的共同特點呢?什么樣的共同特點呢?二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系基因控制生物的性狀主要由以下兩個途徑:基因控制生物的性狀主要由以下兩個途徑:基因基因酶或激素酶或激素結(jié)構(gòu)蛋結(jié)構(gòu)蛋白白細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝性狀性狀細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)間接控制間接控制直接控制直接控制1 1. .基因與性狀的關(guān)系基因與性狀的關(guān)系

11、并并不不都是都是簡單的線性關(guān)系簡單的線性關(guān)系。2.2.基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在復(fù)雜的相互作用,精細(xì)地調(diào)控生物的性狀。復(fù)雜的相互作用,精細(xì)地調(diào)控生物的性狀。生物體性狀的多因素生物體性狀的多因素人的身高是由多個基因決定的,其中每一人的身高是由多個基因決定的,其中每一個基因?qū)θ说纳砀叨加幸欢ǖ淖饔脗€基因?qū)θ说纳砀叨加幸欢ǖ淖饔?。人的智力、長相、身高、人的智力、長相、身高、血壓、記憶力、性格、自血壓、記憶力、性格、自尊等都由多個基因控制。尊等都由多個基因控制。細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳_孟德爾的遺傳規(guī)律,孟德爾的遺傳規(guī)律, 后代只表現(xiàn)出后代

12、只表現(xiàn)出_的性狀的性狀_和和_中的中的DNADNA中的基因都稱為細(xì)胞質(zhì)基因中的基因都稱為細(xì)胞質(zhì)基因 線粒體線粒體DNADNA的缺陷與數(shù)十種人類的遺傳病有關(guān),這的缺陷與數(shù)十種人類的遺傳病有關(guān),這些疾病多與腦部和肌肉有關(guān),如:些疾病多與腦部和肌肉有關(guān),如:線粒體腦肌?。壕€粒體腦肌病:乳酸中毒,中風(fēng)樣發(fā)作綜合癥,母系遺傳乳酸中毒,中風(fēng)樣發(fā)作綜合癥,母系遺傳病。病。表現(xiàn)為表現(xiàn)為身材矮小、多毛、頭痛、肌無力、運動誘發(fā)嘔身材矮小、多毛、頭痛、肌無力、運動誘發(fā)嘔吐、癲癇吐、癲癇發(fā)作發(fā)作、再發(fā)性腦損傷,并引起偏癱、偏、再發(fā)性腦損傷,并引起偏癱、偏語。語。Q Q:這些:這些疾病有什么特點?為什么?疾病有什么特點

13、?為什么?受精過程中,受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自母受精過程中,受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自母親的卵細(xì)胞親的卵細(xì)胞線粒體線粒體 葉綠體葉綠體不符合不符合母本母本細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳DNADNA的分布的分布主要在染色體上主要在染色體上細(xì)胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞核遺傳細(xì)胞核遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳生物的遺傳生物的遺傳(所以說,染(所以說,染色體是色體是DNADNA的主的主要載體)要載體)例:線粒體例:線粒體肌病肌病細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳基因?qū)π誀畹目刂苹驅(qū)π誀畹目刂? 1. . 通過控制酶的合成來控制代謝過程,通過控制酶的合成來控制代謝過程, 從而從而間接間接控制生物性狀??刂粕镄誀睢? 2. . 通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來直接直接影響性狀。影響性狀。DNADNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)性狀的關(guān)系性狀的關(guān)系DNADNA的多樣性的多樣性蛋白質(zhì)的多樣性蛋白質(zhì)的多樣性生物界的多樣性生物界的多樣性決定決定導(dǎo)致導(dǎo)致根本原因根本原因直接原因直接原因/ /物質(zhì)基礎(chǔ)物質(zhì)基礎(chǔ)表現(xiàn)形式表現(xiàn)形式知識小結(jié)知識小結(jié)4.4.細(xì)胞質(zhì)基因細(xì)胞質(zhì)基因: :存在于存在于 。 和和 中中的基因。的基因

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