氫鍵斷裂解旋酶能量ACUGAA轉(zhuǎn)錄2堿基互補(bǔ)配對4畫-牡丹江一中

§4—2基因?qū)π誀畹南拗啤締栴}探討】水毛茛的兩種葉形同一株水毛茛，袒露在空氣中的葉和浸在水中的葉，表現(xiàn)出了兩種不同的形態(tài)。探討：1.這兩種葉形有什么區(qū)分？2.這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成一樣嗎？3.你還能提出什么問題？(水毛茛)

遺傳信息可以從DNA流向DNA(復(fù)制)，也可以從DNA流向RNA(轉(zhuǎn)錄)，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)(翻譯)——克里克(1957)。但是，遺傳信息不能從蛋白質(zhì)傳遞到蛋白質(zhì)，也不能從蛋白質(zhì)流向RNA或DNA?！?—2基因?qū)π誀畹南拗啤ぶ行姆▌t的提出及其發(fā)展＊中心法則：思考與討論你能根據(jù)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程，畫出一張流程圖，表示遺傳信息的傳遞方向嗎？轉(zhuǎn)錄翻譯DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯(中心法則圖解)§4—2基因?qū)π誀畹南拗啤ぶ行姆▌t的提出及其發(fā)展＊中心法則：

＊中心法則的發(fā)展：DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯(中心法則圖解)資料分析：中心法則的發(fā)展1.1965年，科學(xué)家在某種RNA病毒里發(fā)覺了一種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，在致癌的RNA病毒中發(fā)覺逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。3.1982年，科學(xué)家發(fā)覺瘋牛病是由一種結(jié)構(gòu)異樣的蛋白質(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)異樣蛋白質(zhì)，可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質(zhì)發(fā)生同樣的折疊錯誤，從而導(dǎo)致大量結(jié)構(gòu)異樣蛋白質(zhì)的形成。探討1：你認(rèn)為上述試驗證據(jù)是否推翻了傳統(tǒng)的中心法則，為什么？§4—2基因?qū)π誀畹南拗啤ぶ行姆▌t的提出及其發(fā)展＊中心法則：

＊中心法則的發(fā)展：DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯(中心法則圖解)資料分析：中心法則的發(fā)展1.1965年，科學(xué)家在某種RNA病毒里發(fā)覺了一種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，在致癌的RNA病毒中發(fā)覺逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。3.1982年，科學(xué)家發(fā)覺瘋牛病是由一種結(jié)構(gòu)異樣的蛋白質(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)異樣蛋白質(zhì)，可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質(zhì)發(fā)生同樣的折疊錯誤，從而導(dǎo)致大量結(jié)構(gòu)異樣蛋白質(zhì)的形成。探討2：作為生物學(xué)的核心規(guī)律之一，中心法則應(yīng)當(dāng)全面地反映遺傳信息的傳遞規(guī)律。依據(jù)上述資料，你認(rèn)為傳統(tǒng)的中心法則是否須要修改？假如須要，應(yīng)當(dāng)如何修改？§4—2基因?qū)π誀畹南拗啤ぶ行姆▌t的提出及其發(fā)展＊中心法則：

＊中心法則的發(fā)展：DNARNA蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯(中心法則圖解)資料分析：中心法則的發(fā)展1.1965年，科學(xué)家在某種RNA病毒里發(fā)覺了一種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，在致癌的RNA病毒中發(fā)覺逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。3.1982年，科學(xué)家發(fā)覺瘋牛病是由一種結(jié)構(gòu)異樣的蛋白質(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)異樣蛋白質(zhì)，可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質(zhì)發(fā)生同樣的折疊錯誤，從而導(dǎo)致大量結(jié)構(gòu)異樣蛋白質(zhì)的形成。探討3：請依據(jù)探討結(jié)果，修改圖4-7的中心法則圖解，建議用實線表示確信無疑的結(jié)論，用虛線表示可能正確的結(jié)論。

歷經(jīng)考驗的中心法則，補(bǔ)充了從RNA流向RNA(復(fù)制)、以及從RNA流向DNA(逆轉(zhuǎn)錄)這兩條途徑。§4—2基因?qū)π誀畹南拗啤ぶ行姆▌t的提出及其發(fā)展·基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系實例1：100多年前，孟德爾曾探討過豌豆的圓粒和皺粒這一對相對性狀，并用遺傳因子的假設(shè)作出了精彩的說明。如今，如何從基因限制蛋白質(zhì)合成的角度來說明這一相對性狀的形成呢？原來，與圓粒豌豆不同的是，皺粒豌豆的DNA中插入了一段外來DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)淀粉含量降低，蔗糖含量上升。淀粉能吸水膨脹，蔗糖卻不能。當(dāng)豌豆成熟時，淀粉含量高的豌豆能有效保留水分，顯得圓圓胖胖；而淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮。實例2：人的白化癥狀，是由于限制酪氨酸酶的基因異樣引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮膚、毛發(fā)等處，能將酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?。假如一個人由于基因不正常而缺少酪氨酸，就不能合成黑色素，而表現(xiàn)出白化癥狀。白化病患者圓粒豌豆皺粒豌豆⑴基因能通過限制酶的合成，來限制代謝過程，進(jìn)而限制生物體的性狀。§4—2基因?qū)π誀畹南拗啤ぶ行姆▌t的提出及其發(fā)展·基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系⑴基因能通過限制酶的合成，來限制代謝過程，進(jìn)而限制生物體的性狀。⑵基因還能通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，干脆限制生物體的性狀。實例3：囊性纖維病是北美白種人中常見的一種遺傳病，患者汗液中Cl-濃度上升，支氣管被異樣的黏液堵塞，常于幼年死于肺部感染。探討表明，在大約70%的患者中，編碼一個跨膜蛋白(CFTR蛋白)的基因缺失了3個堿基，導(dǎo)致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，影響了CFTR蛋白的結(jié)構(gòu)，使CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)Cl-的功能異樣，導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，管腔受阻，細(xì)菌在肺部大量生長繁殖，最終使肺功能嚴(yán)峻受損。實例4：由正?；蚓幋a的血紅蛋白組成的紅細(xì)胞結(jié)構(gòu)正常，呈圓餅狀；而異樣基因編碼的血紅蛋白組成的紅細(xì)胞結(jié)構(gòu)異樣，其正常功能受到影響。正常型紅細(xì)胞鐮刀型紅細(xì)胞§4—2基因?qū)π誀畹南拗啤ぶ行姆▌t的提出及其發(fā)展·基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系⑴基因能通過限制酶的合成，來限制代謝過程，進(jìn)而限制生物體的性狀。⑵基因還能通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，干脆限制生物體的性狀。⑶基因與基因，基因與基因產(chǎn)物，基因與環(huán)境之間存在著困難的相互作用，形成了錯綜困難的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。批判性思維上述實例涉及的都是單個基因?qū)ι矬w性狀的限制?；蚺c性狀的關(guān)系都是這種簡潔的線性關(guān)系嗎？你如何評價基因確定生物的性狀這一觀點(diǎn)。相關(guān)資料：人的身高可能是由多個基因確定的，其中每一個基因?qū)ι砀叨加写_定的作用。同時，身高也不完全是由基因確定的，后天的養(yǎng)分和體育熬煉等也有重要作用?！?—2基因?qū)π誀畹南拗啤ぶ行姆▌t的提出及其發(fā)展·基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系⑴基因能通過限制酶的合成，來限制代謝過程，進(jìn)而限制生物體的性狀。⑵基因還能通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，干脆限制生物體的性狀。⑶基因與基因，基因與基因產(chǎn)物，基因與環(huán)境之間存在著困難的相互作用，形成了錯綜困難的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。技能訓(xùn)練提出假說，得出結(jié)論遺傳學(xué)家曾做過這樣的試驗：長翅果蠅幼蟲正常培育的溫度為25℃。將孵化后5～7d的長翅果蠅幼蟲放在35～37℃的環(huán)境中處理6～24h后，得到了一些殘翅果蠅。這些殘翅果蠅在正常環(huán)境溫度下產(chǎn)生的后代，仍然是長翅果蠅。1.請針對出現(xiàn)殘翅果蠅的緣由提出假說，進(jìn)行說明。2.這個試驗說明基因與性狀的關(guān)系是怎樣的?！?—2基因?qū)π誀畹南拗啤净A(chǔ)1】下列關(guān)于基因、蛋白質(zhì)和性狀三者間關(guān)系的敘述，其中不正確的是()A．生物體的性狀完全由基因限制B．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以干脆影響性狀C．基因限制性狀是通過限制蛋白質(zhì)的合成來實現(xiàn)的D．蛋白質(zhì)的功能可以影響性狀A(yù)【基礎(chǔ)2】推斷下列表述是否正確。⑴基因和性狀之間是一一對應(yīng)的關(guān)系()⑵基因通過限制酶的合成來限制生物體的全部性狀()⑶中心法則總結(jié)了遺傳信息在細(xì)胞內(nèi)的傳遞規(guī)律()√×ק4—2基因?qū)π誀畹南拗啤就卣?】形成果蠅紅眼的干脆緣由是紅色色素的形成，而紅色色素的形成須要閱歷一系列生化反應(yīng)，每一個反應(yīng)所涉及的酶都與相應(yīng)的基因有關(guān)，因此，紅眼的形成事實上是多個基因協(xié)同作用的結(jié)果。但是，科學(xué)家只將其中一個因突變而導(dǎo)致紅眼不能形成的基因命名為紅眼基因。請你依據(jù)上述事實，分析紅眼的形成與紅眼基因的關(guān)系?！就卣?】摩爾根通過白眼這一異樣性狀發(fā)覺了限制果蠅眼色的基因。還有很多科學(xué)家也是從生物體的異樣性狀入手，探討相關(guān)基因的作用。想一想這是為什么？§4—2基因?qū)π誀畹南拗瓶茖W(xué)前沿：生物信息學(xué)——融合生物學(xué)與計算機(jī)科學(xué)的新興學(xué)科在過去的幾十年里，生物學(xué)與計算機(jī)科學(xué)都閱歷了突飛猛進(jìn)的高速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，DNA序列數(shù)據(jù)平均每14個月翻一番，而計算機(jī)的運(yùn)算速度平均每18個月翻一番！與日俱增的DNA序列數(shù)據(jù)，要求強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理工具，而計算機(jī)正具備這樣的實力。生物信息科學(xué)就是在這兩門學(xué)科相互滲透的背景中誕生了。生物信息學(xué)涵蓋的范圍很廣，從基因組數(shù)據(jù)的分析的角度來說，主要是指核酸和蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)的計算機(jī)處理和分析，即利用具有高速運(yùn)算實力的計算機(jī)，處理數(shù)以億計的序列數(shù)據(jù)，解決DNA堿基序列中原委包含著什么信息，這些信息怎樣限制有機(jī)體的發(fā)育，基因組本身又是怎樣進(jìn)化的等問題。20世紀(jì)80年頭以來，伴隨著各種基因組測序支配的綻開和互聯(lián)網(wǎng)的普及，生物學(xué)數(shù)據(jù)庫如雨后春筍般快速出現(xiàn)和成長。在國際核酸序列數(shù)據(jù)庫中，影響最大的三個數(shù)據(jù)庫是，美國的GenBank、歐洲分子生物學(xué)試驗室的EMBL和日本的DDBJ。諾貝爾獎獲得者吉爾伯特(W.Gilbert)在1991年曾經(jīng)指出：“傳統(tǒng)生物學(xué)解決問題的方式是從試驗動身的?，F(xiàn)在，全部基因都將知曉，并以電子可操作的方式駐留在數(shù)據(jù)庫中，新的生物學(xué)探討模式的動身點(diǎn)應(yīng)是理論的。一個科學(xué)家將從理論推想動身，然后再回到試驗中去，追蹤或驗證這些理論假設(shè)”自我檢測一、概念檢測1.填表題依據(jù)蛋白質(zhì)合成中遺傳信息的傳遞過程，在表格的空白處填入相應(yīng)的英文字母。UGCACGTGCACG丙氨酸(密碼子為GCA)氨基酸t(yī)RNAmRNA21DNA雙鏈2.選擇⑴已知一段雙鏈DNA分子中，鳥嘌呤所占的比例為20%，由這段DNA轉(zhuǎn)錄出來mRNA中，胞嘧啶的比例是()A．10%B．20%C．40%D．無法確定⑵一條多肽鏈中有500個氨基酸，則作為合成該多肽鏈的mRNA分子和用來轉(zhuǎn)錄mRNA的DNA分子至少有堿基多少個()A．1500個和1500個B．500個和1000個C．1000個和2000個D．1500個和3000個⑶轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的密碼子為CAU，它所轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸是()A．纈氨酸(GUA)B．組氨酸(CAU)C．酪氨酸(UAC)D．甲硫氨酸(AUG)⑷DNA確定mRNA的序列是通過()A．mRNA的密碼B．DNA的自我復(fù)制C．堿基互補(bǔ)配對D．tRNA的轉(zhuǎn)運(yùn)DDAC

3.識圖作答下圖代表兩個核酸分子的一部分，請根據(jù)下圖回答問題。⑴DNA分子復(fù)制時，圖中①處的變化是＿＿＿＿＿＿＿＿，條件是需要＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿。

⑵經(jīng)乙鏈為模板合成丙鏈，丙鏈上的堿基排列順序自上而下應(yīng)是＿＿＿＿＿＿＿＿，這種遺傳信息的傳遞叫＿＿＿＿＿＿＿。⑶在甲、乙、丙三鏈中，共有密碼子＿＿＿＿＿＿＿個。⑷從圖中所示過程分析，DNA是通過＿＿＿＿＿＿＿原則決定丙鏈的堿基序列的。氫鍵斷裂解旋酶能量ACUGAA轉(zhuǎn)錄2堿基互補(bǔ)配對

4.畫概念圖mRNADNA？密碼子RNA？？蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)遺傳信息儲存于rRNAtRNAmRNA？？轉(zhuǎn)錄屬于含有翻譯編碼二、學(xué)問遷移四環(huán)素、金霉素、紅霉素等抗生素能抑制細(xì)菌的生長，它們有的能干擾核糖體的形成，有的能阻擋tRNA和mRNA結(jié)合。請依據(jù)以上事實說明這些抗生素可用于一些疾病治療的道理。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。三、技能應(yīng)用某種蛋白質(zhì)由1251個氨基酸組成，其中一段肽鏈的氨基酸依次是：—丙氨酸—絲氨酸—甲硫氨酸—亮氨酸—甘氨酸—絲氨酸—。1.請推想編碼這段肽鏈的DNA雙鏈的堿基序列。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。2.用這種方法推想基因的堿基序列可行嗎？這種方法有什么優(yōu)越性？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。3.推想能夠代替用測序儀進(jìn)行的基因測序嗎？為什么？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。核糖體、tRNA和mRNA的結(jié)合都是蛋白質(zhì)的合成所不行缺少的。抗生素通過干擾干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成，抑制細(xì)菌的生長不能。因為推想能得出多種可能的堿基序列，不能得到確定的堿