高中生物 基因對性狀的控制

轉錄DNARNA翻譯蛋白質克里克一、中心法則的提出及其發(fā)展（2）、中心法則圖解（1）、提出者：1、中心法則的提出復制注意：不要寫成mRNA2021/5/91資料分析1、1965年，科學家在RNA病毒里發(fā)現了一種RNA復制酶，像DNA復制酶能對DNA進行復制一樣，RNA復制酶能對RNA進行復制。2、1970年，科學家在致癌的RNA病毒中發(fā)現逆轉錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。3、1982年，科學家發(fā)現瘋牛病是由一種結構異常的蛋白質在腦細胞內大量增殖引起的。這種因錯誤折疊而形成的結構異常的蛋白質，可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質發(fā)生同樣的折疊錯誤，從而導致大量結構異常的蛋白質形成。2、中心法則的發(fā)展2021/5/92

資料體現了：①流向：遺傳信息可以從RNA流向RNA，

實例：RNA腫瘤病毒；②流向：遺傳信息可以從RNA反過來流向DNA，

實例：致癌RNA病毒；

③流向：遺傳信息可以從蛋白質流向蛋白質，實例：如瘋牛病病毒說明：前面兩個已經完全確認，后面一個沒有完全確認。2021/5/93討論1、你認為上述實驗證據是否推翻了傳統(tǒng)的中心法則，為什么？2、作為生物學的核心規(guī)律之一，中心法則應該全面地反映遺傳信息的傳遞規(guī)律。根據上述資料，你認為傳統(tǒng)的中心法則是否需要修改？如果需要，應該怎樣修改？3、請根據討論結果，修改原中心法則圖解，用虛線表示補充。沒有，實驗證據指出了原有的中心法則沒包含的遺傳信息的可能傳遞途徑，是對中心法則的補充而非否定需要；遺傳信息可以從RNA流向RNA，還可以從RNA反過來流向DNA；2021/5/94修改后的中心法則：轉錄DNARNA翻譯蛋白質逆轉錄aedcbDNA的復制轉錄，以DNA為模板轉錄為RNA翻譯，以mRNA為模板翻譯為蛋白質RNA的復制逆轉錄，以RNA為模板逆轉錄為DNAa_____________________________________b_____________________________________c_____________________________________d_____________________________________e_____________________________________思考：其中哪些過程遵循堿基互補配對原則？a、b、c、d、e復制復制中心法則的實質：遺傳信息的傳遞方向虛線的含義：

RNA生物遺傳信息的傳遞方向2021/5/953、各過程適用范圍轉錄DNARNA翻譯蛋白質生物

DNA生物細胞生物DNA病毒真核生物原核生物RNA生物:RNA病毒或RNARNA蛋白質翻譯轉錄DNARNA翻譯蛋白質逆轉錄復制復制2021/5/96要點分析：

a、RNA病毒中，能進行RNA復制的不能進行逆轉錄，能進行逆轉錄的不能進行RNA復制

b、逆轉錄病毒在寄主細胞逆轉錄為雙鏈DNA后，可以整合到寄主細胞基因組中，整合狀態(tài)長期持續(xù)并傳給子代細胞，也可以轉錄RNA，產生子代病毒。2021/5/97c、RNA病毒的表達過程：

RNA蛋白質

RNADNARNA蛋白質2021/5/98過程模板原料堿基互補產物實例DNA復制DNA→DNADNA的兩條鏈A、T、C、G四種脫氧核苷酸A—TT—AC—GG—CDNA絕大多數生物DNA轉錄DNA→RNADNA的一條鏈A、U、C、G四種核糖核苷酸A—UT—AC—GG—CRNA絕大多數生物翻譯RNA→多肽mRNA20余種氨基酸A—UU—AC—GG—C多肽所有生物(病毒依賴宿主細胞)RNA復制RNA→RNARNAA、U、C、G四種核糖核苷酸A—UU—AC—GG—CRNA以RNA為遺傳物質的生物RNA逆轉錄RNA→DNARNAA、T、C、G四種脫氧核苷酸A—TU—AC—GG—CDNA某些致癌病毒、HIV等2021/5/99解讀：(1)圖示中1、8為轉錄過程；2、5、9為翻譯過程；3、10為DNA復制過程；4、6為

RNA復制過程；7為逆轉錄過程。

(2)若甲、乙、丙為病毒，則甲為DNA病毒，如噬菌體；乙為RNA病毒，如煙草花葉病毒；丙為逆轉錄病毒，如HIV。2021/5/910實例1：豌豆粒型淀粉含量高，有效保留水分，豌豆顯得圓鼓鼓（性狀：圓粒）蔗糖合成為淀粉，淀粉含量升高淀粉分支酶正常合成編碼淀粉分支酶的基因正常DNA中插入了一段外來的DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能正常合成蔗糖不合成為淀粉，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮（性狀：皺粒）二、基因、蛋白質與性狀的關系（一）、基因控制生物性狀的兩種途徑2021/5/911實例2：人的白化病

及苯丙酮尿癥控制酶形成的基因正常酪氨酸酶正常合成酪氨酸能正常轉化為黑色素表現正?？刂泼感纬傻幕虍惓＠野彼崦覆荒苷：铣衫野彼岵荒苷＾D化為黑色素缺乏黑色素而表現為白化病2021/5/912

以上兩個實例，說明基因是如何控制生物性狀的？這是一個

（直接/間接）過程；

基因通過控制______的合成來控制_____過程，進而控制生物體的_____酶性狀代謝2021/5/913實例3：囊性纖維病CFTR基因缺失了3個堿基CFTR蛋白結構異常，導致功能異?；颊咧夤軆瑞ひ涸龆囵ひ呵宄щy，細菌繁殖，肺部感染2021/5/914實例4：鐮刀型細胞貧血癥

血紅蛋白形成的基因中堿基對變化血紅蛋白的結構發(fā)生變化紅細胞呈鐮刀狀容易破裂，患溶血性貧血控制血紅蛋白形成的基因正常血紅蛋白的結構正常紅細胞呈圓餅狀不容易破裂2021/5/915

以上兩個實例，說明基因是如何控制生物性狀的？這是一個

（直接/間接）過程；基因通過控制______控制生物體的_______蛋白質的結構直接性狀2021/5/916酶或激素細胞代謝生物性狀蛋白質結構細胞結構生物性狀基因總結：基因控制性狀的兩條途徑注意表述（如：豌豆皺粒、苯丙酮尿癥及白化?。ㄈ纾耗倚岳w維病、鐮刀型貧血癥）（結構蛋白）2021/5/917（二）、基因與性狀的對應關系基因的改變僅僅引起生物體單一性狀的改變嗎？所有性狀都是由單個基因控制的嗎？2021/5/9181、一般而言，一個基因對應一種性狀2、生物體的一個性狀有時受多個基因的影響，如：①玉米葉綠素的形成至少與50多個不同基因有關。②身高3、有的基因能控制多個性狀4、性狀的表現還受環(huán)境的影響。如后天的營養(yǎng)和體育鍛煉等對身高也有重要作用。

2021/5/919苯丙氨酸缺少酪氨酸酶黑色素白化病缺少苯丙氨酸羥化酶酪氨酸苯丙酮酸苯丙酮尿癥苯丙氨酸羥化酶酪氨酸酶思考：由上圖能得出什么結論？

2021/5/920要點分析1、DNA—蛋白質—性狀的關系2021/5/9212、基因表達的特點①選擇性表達；②順序性表達；（有關禿頂基因40歲以后表達）③有些基因表達與性別相關；（如：有關禿頂基因只在男性中表達）④環(huán)境因素可影響基因表達；（表現型=

基因型+環(huán)境）2021/5/922表現型=基因型+環(huán)境

遺傳學家曾經做過這樣的實驗：長翅果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)環(huán)境溫度為25℃，將孵化后4～7d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溫度下繁殖的后代仍然是長翅果蠅。問：請針對出現殘翅果蠅的原因提出假說，進行解釋。（環(huán)境如何影響基因的對性狀的控制的）

環(huán)境(如溫度和pH值)通過影響酶的活性，來影響基因對性狀的控制。2021/5/923表現型=基因型+環(huán)境水毛茛性狀的表現還受環(huán)境因素的影響。2021/5/924

基因與基因、基因與基因產物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜而又繁而有序的網絡，精細地調控著生物體的性狀2021/5/925三、細胞質基因（細胞質遺傳）

細胞質基因：指存在于細胞質結構中的遺傳物質。與核基因一樣具有穩(wěn)定性、連續(xù)性和變異性。功能：控制一些蛋白質的合成，線粒體DNA缺陷會引起遺傳病。特點：1、DNA分子半自主性復制；

2、母系遺傳：只能通過母親遺傳給后代。１２３４５６７８９10112021/5/926DNA的分布主要在染色體上細胞質內細胞核遺傳細胞質遺傳生物的遺傳（所以說，染色體是DNA的主要載體）例：線粒體肌病2021/5/927細胞質基因細胞核基因存在部位是否與蛋白質結合基因數量遺傳方式功能細胞質基因與細胞核基因的比較葉綠體、線粒體細胞核中否，DNA分子裸露與蛋白質合成為染色體少多母系遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律半自主復制轉錄、翻譯復制轉錄、翻譯2021/5/9281、揭示生物體內遺傳信息傳遞一般規(guī)律的是（）