生物基因?qū)π誀畹目刂菩氯私贪姹匦?ppt課件

1、1 同一株水毛茛裸露在空氣中的葉和浸泡在水中的葉表現(xiàn)同一株水毛茛裸露在空氣中的葉和浸泡在水中的葉表現(xiàn)出兩種不同的形態(tài)。出兩種不同的形態(tài)。2、這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因、這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成一樣嗎？組成一樣嗎？3、你還能提出什么問題？、你還能提出什么問題？ 水中的葉比空氣中的葉要狹小一些。水中的葉比空氣中的葉要狹小一些。 基因組成應(yīng)該一樣，由一個受精基因組成應(yīng)該一樣，由一個受精卵發(fā)育而來。卵發(fā)育而來。 為什么葉片細(xì)胞的基因組成相同，為什么葉片細(xì)胞的基因組成相同，而葉片卻表現(xiàn)出明顯的不同？而葉片卻表現(xiàn)出明顯的不同？ 1、這兩種葉形有什么不同？、這兩種葉形有什么不同？問題探討問題探討2

2、以DNA自身為模板合成子代DNA，以DNA的一條鏈為模板合成RNA，以信使RNA為模板合成蛋白質(zhì)從而決定生物的性狀表現(xiàn)，叫中心法則。 人和動植物及絕大多數(shù)微生物的遺傳信息傳遞都遵循這一法則。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DNADNARNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯復(fù)復(fù)制制3中心法則的發(fā)展中心法則的發(fā)展 先閱讀書本先閱讀書本P P6969頁的三個資料并回答后面的問題。頁的三個資料并回答后面的問題。1 1、沒有推翻中心法則，實驗證據(jù)指出了原有中心法則所、沒有推翻中心法則，實驗證據(jù)指出了原有中心法則所沒有包含的遺傳信息的可能傳遞途徑，是對原有中心法則的沒有包含的遺傳信息

3、的可能傳遞途徑，是對原有中心法則的補充而非否定。補充而非否定。 2 2、補充：、補充：遺傳信息可以從遺傳信息可以從RNARNA反過來流向反過來流向DNADNA，如致癌，如致癌RNARNA病毒；病毒；遺傳信息可以從遺傳信息可以從RNARNA流向流向RNARNA，如，如RNARNA腫瘤病毒；腫瘤病毒；遺傳信息可以從蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì)，如瘋牛病病毒。遺傳信息可以從蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì)，如瘋牛病病毒。 說明：前面兩個已經(jīng)完全確認(rèn)，后面一個沒有完全確認(rèn)。說明：前面兩個已經(jīng)完全確認(rèn)，后面一個沒有完全確認(rèn)。4中心法則是生命體系中最核心、最簡約、最本質(zhì)的規(guī)律，掌握中心法則對生命本質(zhì)的把握有著重要作用。3、補充修正的

4、中心法則、補充修正的中心法則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RNARNA5二、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)系蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者和體現(xiàn)者。蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者和體現(xiàn)者。 蛋白質(zhì)是如何承擔(dān)生命活動的呢？蛋白質(zhì)是如何承擔(dān)生命活動的呢？ 蛋白質(zhì)與生物性狀特征有什么關(guān)系？蛋白質(zhì)與生物性狀特征有什么關(guān)系？ 結(jié)構(gòu)功能，催化功能；運輸載體功能；調(diào)節(jié)功能；免疫結(jié)構(gòu)功能，催化功能；運輸載體功能；調(diào)節(jié)功能；免疫功能。功能。6 下面我們再通過及格具體的實例來看基因、蛋白質(zhì)與下面我們再通過及格具體的實例來看基因、蛋白質(zhì)與生物性狀之間

5、的關(guān)系。生物性狀之間的關(guān)系。1 1、豌豆的圓粒和皺粒這一對相對性狀。、豌豆的圓粒和皺粒這一對相對性狀。編碼淀粉分支酶的基因正常。編碼淀粉分支酶的基因正常。淀粉分支酶淀粉分支酶正常合成。正常合成。蔗糖合成淀粉，淀粉含量升高。蔗糖合成淀粉，淀粉含量升高。淀粉含量高，有效保留水分，豌淀粉含量高，有效保留水分，豌豆顯得圓鼓鼓（性狀：圓粒）。豆顯得圓鼓鼓（性狀：圓粒）。 DNA DNA中插入了一段外來的中插入了一段外來的DNADNA序列，打序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因亂了編碼淀粉分支酶的基因( (基因增添基因增添) )淀粉分支酶淀粉分支酶不能正常合成。不能正常合成。蔗糖不能合成淀粉，蔗糖含量升高。蔗

6、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顯得皺淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮（性狀：皺粒）?？s（性狀：皺粒）。7控制酶形成的基因異常。控制酶形成的基因異常。酪氨酸酶不能酪氨酸酶不能正常合成。正常合成。酪氨酸不能轉(zhuǎn)化成黑色素。酪氨酸不能轉(zhuǎn)化成黑色素。缺乏黑色素而表現(xiàn)為白化病。缺乏黑色素而表現(xiàn)為白化病。2 2、白化病。、白化病?？刂泼感纬傻幕蛘！？刂泼感纬傻幕蛘！＠野彼崦咐野彼崦刚：铣?。正常合成。酪氨酸正常轉(zhuǎn)化成黑色素。酪氨酸正常轉(zhuǎn)化成黑色素。表現(xiàn)正常。表現(xiàn)正常。 這兩個例子來看，大家可以總結(jié)出基因是如何控制生物的這兩個例子來看，大家可以總結(jié)出基因是如何控制生物的性狀

7、的？性狀的？8CFTRCFTR基因缺失了三個堿基基因缺失了三個堿基( (堿基缺失堿基缺失) )CFTRCFTR蛋白缺少一個蛋白缺少一個丙苯氨酸丙苯氨酸，結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)異異常，導(dǎo)致功能異常。常，導(dǎo)致功能異常。患者支氣管內(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，肺部感染。黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染。3 3、囊性纖維病。、囊性纖維病。控制血紅蛋白形成基因的控制血紅蛋白形成基因的一個堿基一個堿基發(fā)生變化。（堿基替換）發(fā)生變化。（堿基替換）血紅蛋白的血紅蛋白的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。發(fā)生變化。紅細(xì)胞呈鐮刀狀。紅細(xì)胞呈鐮刀狀。紅細(xì)胞容易破裂，患溶血性貧血紅細(xì)胞容易破裂，患溶血性貧血 這兩個例子來

8、看，大家可以總結(jié)出基因是如何控制生物的這兩個例子來看，大家可以總結(jié)出基因是如何控制生物的性狀的？性狀的？4 4、鐮刀型貧血癥。、鐮刀型貧血癥。控制控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來直接控來直接控制生物的性狀。制生物的性狀。9 基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系總結(jié)：基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系總結(jié)：基因基因酶或激素酶或激素結(jié)構(gòu)蛋白結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物性狀生物性狀生物性狀生物性狀10三、基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系三、基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系表現(xiàn)型表現(xiàn)型=基因型基因型 +環(huán)境條件環(huán)境條件 遺傳學(xué)家曾經(jīng)做過這樣的實驗：長翅果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)遺傳學(xué)家曾經(jīng)做過這樣的實驗：長翅果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)環(huán)境溫

9、度為環(huán)境溫度為2525，將孵化后，將孵化后4 47d7d的長翅果蠅幼蟲放在的長翅果蠅幼蟲放在35353737的環(huán)境中處理的環(huán)境中處理6 624h后，得到了一些殘翅果蠅，這些殘后，得到了一些殘翅果蠅，這些殘翅果蠅在正常溫度下繁殖的后代仍然是長翅果蠅。翅果蠅在正常溫度下繁殖的后代仍然是長翅果蠅。問：請針對出現(xiàn)殘翅果蠅的問：請針對出現(xiàn)殘翅果蠅的原因提出假說，進(jìn)行解釋。原因提出假說，進(jìn)行解釋。（環(huán)境如何影響基因的對性（環(huán)境如何影響基因的對性狀的控制的）狀的控制的） 環(huán)境環(huán)境( (如溫度和如溫度和pHpH值值) )通過通過影響酶的活性影響酶的活性，來影響基，來影響基因?qū)π誀畹目刂啤Ｒ驅(qū)π誀畹目刂啤?1四

10、、生物體性狀的多基因因素四、生物體性狀的多基因因素 基因與性狀并不是都是一一對應(yīng)的簡單的線性關(guān)系，基因與性狀并不是都是一一對應(yīng)的簡單的線性關(guān)系，一種性狀由多個基因控制。而還受到環(huán)境因素的影響。一種性狀由多個基因控制。而還受到環(huán)境因素的影響。 基因與基因、基因與基因產(chǎn)物，基因和環(huán)境之間存基因與基因、基因與基因產(chǎn)物，基因和環(huán)境之間存在這復(fù)雜的相互作用，共同精細(xì)地調(diào)控生物的性狀。在這復(fù)雜的相互作用，共同精細(xì)地調(diào)控生物的性狀。 所以要用所以要用系統(tǒng)的觀點系統(tǒng)的觀點來看待生物體。來看待生物體。12五、細(xì)胞質(zhì)基因（細(xì)胞質(zhì)遺傳）五、細(xì)胞質(zhì)基因（細(xì)胞質(zhì)遺傳） 細(xì)胞質(zhì)基因：指存在于細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)中的遺傳物質(zhì)。與細(xì)胞

11、質(zhì)基因：指存在于細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)中的遺傳物質(zhì)。與核基因一樣具有穩(wěn)定性、連續(xù)性和變異性。核基因一樣具有穩(wěn)定性、連續(xù)性和變異性。功能：控制一些蛋白質(zhì)的合成，線粒體功能：控制一些蛋白質(zhì)的合成，線粒體DNA缺陷會引起遺缺陷會引起遺傳病。傳病。特點：特點： 1、DNA分子半自主性復(fù)制；分子半自主性復(fù)制； 2、母系遺傳：只能通過母親遺傳給后代。、母系遺傳：只能通過母親遺傳給后代。101113第二節(jié)第二節(jié) 基因?qū)π誀畹目刂苹驅(qū)π誀畹目刂埔弧⒅行姆▌t的提出及其發(fā)展一、中心法則的提出及其發(fā)展二、基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系二、基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系三、基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系三、基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系四、生物性狀是由多個基

12、因控制的四、生物性狀是由多個基因控制的五、細(xì)胞質(zhì)基因五、細(xì)胞質(zhì)基因DNADNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄復(fù)復(fù)制制逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄RNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)翻譯翻譯RNARNA復(fù)制復(fù)制基因基因酶或激素酶或激素結(jié)構(gòu)蛋白結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物性狀生物性狀生物性狀生物性狀1415基因基因酶或激素酶或激素結(jié)構(gòu)蛋白結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物性狀生物性狀生物性狀生物性狀16逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄科學(xué)家們同時還發(fā)現(xiàn)，在環(huán)境適宜的夏季只有科學(xué)家們同時還發(fā)現(xiàn)，在環(huán)境適宜的夏季只有RNA的的煙草花葉病病毒到了環(huán)境嚴(yán)酷的冬季，它們體內(nèi)又煙草花葉病病毒到了環(huán)境嚴(yán)酷的冬季，它們體內(nèi)又具有具有DNA了。顯然，這些了。

13、顯然，這些DNA是以是以RNA為模板合為模板合成的。成的。以以RNA為模板合成為模板合成DNA的過程叫的過程叫“逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄”，這，這，需要逆轉(zhuǎn)錄酶來催化它。需要逆轉(zhuǎn)錄酶來催化它。以以RNARNA為模板合成的為模板合成的DNADNA單鏈單鏈17逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄科學(xué)家們同時還發(fā)現(xiàn)，在環(huán)境適宜的夏季只有科學(xué)家們同時還發(fā)現(xiàn)，在環(huán)境適宜的夏季只有RNA的的煙草花葉病病毒到了環(huán)境嚴(yán)酷的冬季，它們體內(nèi)又煙草花葉病病毒到了環(huán)境嚴(yán)酷的冬季，它們體內(nèi)又有有DNA了。顯然，這些了。顯然，這些DNA是以是以RNA為模板合成的為模板合成的以以RNA為模板合成為模板合成DNA的過程叫的過程叫“逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄”，這，需，這，需

14、要逆轉(zhuǎn)錄酶來催化它。要逆轉(zhuǎn)錄酶來催化它。18逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄科學(xué)家們同時還發(fā)現(xiàn)，在環(huán)境適宜的夏季只有科學(xué)家們同時還發(fā)現(xiàn)，在環(huán)境適宜的夏季只有RNA的的煙草花葉病病毒到了環(huán)境嚴(yán)酷的冬季，它們體內(nèi)又煙草花葉病病毒到了環(huán)境嚴(yán)酷的冬季，它們體內(nèi)又有有DNA了。顯然，這些了。顯然，這些DNA是以是以RNA為模板合成的為模板合成的以以RNA為模板合成為模板合成DNA的過程叫的過程叫“逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄”，這，需，這，需要逆轉(zhuǎn)錄酶來催化它。要逆轉(zhuǎn)錄酶來催化它。DNADNA雙螺旋雙螺旋19逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄通過通過DNADNA復(fù)制，繁殖出大量復(fù)制，繁殖出大量DNADNA型病毒。型病毒。20RNA復(fù)制復(fù)制21RNA復(fù)制復(fù)制通過

15、通過RNARNA復(fù)制，繁殖出大量的復(fù)制，繁殖出大量的RNARNA型病毒！型病毒！22中心法則中心法則 表示遺傳信息的流動方向（信息流）表示遺傳信息的流動方向（信息流） 以以DNA自身為模板合成子代自身為模板合成子代DNA，以，以DNA的一條鏈為模板合成的一條鏈為模板合成RNA，以，以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)從而決定生物為模板合成蛋白質(zhì)從而決定生物性狀。人和動植物及絕大多數(shù)微生物的性狀。人和動植物及絕大多數(shù)微生物的遺傳信息傳遞都遵循這一法則。遺傳信息傳遞都遵循這一法則。DNADNARNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯復(fù)復(fù)制制23四、中心法則24中心法則中心法則 DNA RNA 蛋蛋 白白 質(zhì)質(zhì) （性狀）（性狀） 轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制25基因?qū)π誀畹目刂苹驅(qū)π誀畹目刂?性狀：生物形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特征，由