二基因表達的調(diào)控.ppt

1、基因?qū)π誀畹目刂?第2節(jié),遺傳物質(zhì)（基因）不同,堿基對排列順序不同,遺傳信息,問題探討1、生物體內(nèi)遺傳信息的流動,DNA分子,？,一、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系：,研究事例分析：,1、豌豆圓與皺 2、人的白化病 3、囊性纖維病 4、鐮刀型細(xì)胞貧血病,豌豆的圓粒與皺粒,實例1：,編碼淀粉分支酶的基因正常,正常合成,淀粉含量高，有效地保水， 豌豆顯得圓圓胖胖,淀粉含量升高,DNA中插入一段外來DNA序列， 打亂了編碼淀粉分支酶的基因,不能正常合成淀粉分支酶,淀粉含量降低,蔗糖含量升高,淀粉含量低，豌豆由于失水 而顯得皺縮,性狀：圓粒,性狀：皺粒,淀粉分支酶,白化病患者,實例2：,白化病是一種較常見的

2、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，表現(xiàn)出怕光等行為 。,酪氨酸,黑色素,酪氨酸酶,白化病,酪氨酸酶基因,（異常）,以上實例說明基因是如何控制性狀的？,1.豌豆的圓粒和皺粒 2.人的白化癥,基因通過控制 ， 來控制 ， 進而控制 。,酶的合成,代謝過程,生物體的性狀,（間接控制）,（一）基因控制生物性狀的方式,囊性纖維病,CFTR蛋白基因缺失了3個堿基,患者支氣管內(nèi)黏液增多,CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常，導(dǎo)致轉(zhuǎn)運氯離子的功能異常,黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染,實例3：,鐮刀型細(xì)胞貧血癥,實例4：,鐮刀狀紅細(xì)胞,正常紅細(xì)胞,鐮刀型細(xì)胞貧血癥,血紅蛋

3、白基因中一個堿基改變,紅細(xì)胞呈鐮刀狀,血紅蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,容易破裂，使人患溶血性貧血,實例4：,基因通過控制 ， 直接控制 。,以上實例說明基因是如何控制性狀的？,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),生物體的性狀,3.囊性纖維病 4.鐮刀型細(xì)胞貧血癥,（一）基因控制生物性狀的方式,。 。,（直接控制）,基因,蛋白質(zhì)（的結(jié)構(gòu)）,生物性狀,酶或激素,細(xì)胞代謝,生物性狀,蛋白質(zhì),直接控制,間接控制,總之：基因控制生物的性狀是通過控制蛋白質(zhì)的合成來實現(xiàn)的。,基因?qū)π誀羁刂频膬煞N途徑：,小結(jié)：,基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系,1.基因與蛋白質(zhì)之間有什么關(guān)系？ 2.基因與性狀之間有什么關(guān)系？ 3.蛋白質(zhì)與性狀之間有什么關(guān)系？,歸納

4、總結(jié),1.基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,2.基因 控制 性狀 3.蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者和體現(xiàn)者,基因控制生物體性狀的方式是（ ） A.通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制 生物體性狀 B.通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀 C.基因通過控制激素的合成控制生物體的性狀 D.包括A和B兩種方式,D,基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,轉(zhuǎn)錄,復(fù)習(xí)：,轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核. 這是一段展開平面結(jié)構(gòu)的DNA圖示.,只有一條鏈做為模板.,下方為一個個的核糖核苷酸。,RNA聚合酶將RNA核苷酸連接起來，以堿基互補配對為原則。,RNA聚合酶沿著DNA移動。,RNA聚合酶沿著DNA移動。,RNA核苷酸一個一個連接起來。,

5、RNA核苷酸一個一個連接起來。,RNA核苷酸一個一個連接起來。,RNA核苷酸一個一個連接起來。,RNA核苷酸一個一個連接起來。,RNA核苷酸一個一個連接起來。,RNA核苷酸一個一個連接起來。（RNA聚合酶起作用）,（RNA聚合酶起作用）,信使RNA（mRNA） 通過核孔從細(xì)胞核中出來，到細(xì)胞質(zhì)中。,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核的核液,轉(zhuǎn)錄完成,基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,翻譯,核糖體,mRNA 與核糖體結(jié)合。,甲硫 氨酸,轉(zhuǎn)運RNA上的反密碼子與信使RNA上的密碼子相結(jié)合。,甲硫 氨酸,絲氨酸,轉(zhuǎn)運RNA上的反密碼子與信使RNA上的密碼子相結(jié)合。,甲硫 氨酸,兩個相鄰的氨基酸縮合反應(yīng)，形成肽鍵。,肽鍵,mRNA,

6、甲硫 氨酸,核糖體 沿著 mRNA移動。又一個轉(zhuǎn)運RNA（ tRNA）連接到密碼子上。 第一個 tRNA 釋放到細(xì)胞質(zhì)中。,mRNA,甲硫 氨酸,后一氨基酸通過縮合反應(yīng)與前一個氨基酸連接起來。,甲硫 氨酸,組氨酸,絲氨酸,一條肽鏈形成.,甲硫 氨酸,組氨酸,絲氨酸,組氨酸,絲氨酸,mRNA 和肽鏈被釋放到細(xì)胞質(zhì)中。,甲硫 氨酸,基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,問題探討2,請根據(jù)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，畫出一張流程圖， 簡要地表示出其中的遺傳信息傳遞方向。,一）中心法則的提出,1、提出者：,2、內(nèi)容：,3、圖解：,轉(zhuǎn)錄,DNA,RNA,翻譯,蛋白質(zhì),以上中心法則是否完善呢？,二、中心法則的提出及其發(fā)展,復(fù)制

7、,（揭示遺傳信息傳遞的一般規(guī)律）,克里克,P69資料分析：,請寫出遺傳信息的傳遞途徑,資料一：,資料二：,資料三:,遺傳信息：RNA RNA，即RNA的自我復(fù)制。,遺傳信息:蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。（可能存在，未證實）,復(fù)制,逆轉(zhuǎn)錄,二）中心法則的發(fā)展,逆轉(zhuǎn)錄酶,煙草花葉病毒,HIV病毒、致癌的RNA病毒,1、遺傳物質(zhì)是DNA的生物：,不同生物遺傳信息的傳遞途徑：,2、遺傳物質(zhì)是RNA的生物：,DNA RNA 蛋白質(zhì),復(fù)制,轉(zhuǎn)錄,翻譯,復(fù)制 RNA 蛋白質(zhì),翻譯,翻譯,蛋白質(zhì),RNA,DNA,RNA,轉(zhuǎn)錄,逆轉(zhuǎn)錄,大部分RNA病毒：,逆轉(zhuǎn)錄病毒：HIV病毒,（自然界中普遍存在：真核細(xì)胞，原核細(xì)胞，DNA

8、病毒等）,SARS病毒，禽流感病毒，煙草花葉病毒,1、揭示生物體內(nèi)遺傳信息傳遞一般規(guī)律的是（ ） A基因的遺傳定律 B堿基互補配對原則 C中心法則 D自然選擇學(xué)說,課堂練習(xí)題：,C,2（A級） “中心法則”中沒有的遺傳信息傳遞途徑是() ADNADNA BDNARNA CRNA蛋白質(zhì) D蛋白RNA,3(B級) 下圖所示的過程，正常情況下在動植物細(xì)胞中都不可能發(fā)生的是（ ） A、 B、 C、 D、,D,B,二、中心法則的提出及其發(fā)展,一、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系,課堂小結(jié),一、對基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系的補充,基因能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。直接控制,基因通過控制酶的合成來控制代

9、謝過程,進而控制生物體的性狀。間接控制,一）基因控制生物性狀的方式,一對基因控制一對性狀（大多數(shù)） 一對基因影響多對性狀 多對基因共同控制一種性狀（身高） 基因+環(huán)境共同決定性狀,二）基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系,基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的線性關(guān)系。,一對基因影響多對性狀,多對基因共同控制一種性狀,水毛茛 不同環(huán)境下的葉子,環(huán)境條件,表現(xiàn)型,=,基因型,+, 性狀的形成往往是內(nèi)因（基因）與外因（環(huán)境因素等）相互作用的結(jié)果,同一株水毛茛，水中的葉比空氣中的葉要狹小細(xì)長一些。這兩種不同形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成一樣嗎？原因？,為什么細(xì)胞的基因組成相同，而性狀卻表現(xiàn)出明顯不同？,基因組成是一樣的。因為它們

10、都是由同一個受精卵經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生的。,因為這兩種葉所處的環(huán)境不同。,蒜黃和韭黃是在缺乏光照的環(huán)境下培育的蔬菜，對形成這種現(xiàn)象的最好解釋是（ ） A、環(huán)境因素限制了基因的表達 B、兩種均為基因突變 C、葉子中缺乏形成葉綠素的基因 D、黑暗中植物不進行光合作用,跟蹤練習(xí),A,二、對中心法則的補充,P69資料分析：,請寫出遺傳信息的傳遞途徑,資料一：,資料二：,資料三:,遺傳信息：RNA RNA，即RNA的自我復(fù)制。,遺傳信息:蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。（可能存在，未證實）,復(fù)制,逆轉(zhuǎn)錄,中心法則的發(fā)展,逆轉(zhuǎn)錄酶,煙草花葉病毒,HIV病毒、致癌的RNA病毒,與遺傳信息流動有關(guān)的幾個過程比較：,DNA,DNA,

11、RNA,RNA,mRNA,脫氧核苷酸,核糖核苷酸,核糖核苷酸,氨基酸,脫氧核苷酸,DNA,DNA,RNA,RNA,多肽,A-T T-A G-C C-G,A-U T-A G-C C-G,A-U U-A G-C C-G,A-T U-A G-C C-G,A-U U-A G-C C-G,思考：,復(fù)制,逆轉(zhuǎn)錄,1、哪些信息傳遞途徑會發(fā)生堿基互補配對原則？,2、寫出逆轉(zhuǎn)錄過程的堿基互補配對情況？,5條信息傳遞途徑都遵循堿基互補配對原則,A-T U-A C-G G-C,拓展引申： 1.人體內(nèi)的遺傳信息有以上哪些流向？ 2.煙草花葉病毒中的遺傳信息的流向？,DNA RNA 蛋白質(zhì),復(fù)制,轉(zhuǎn)錄,翻譯,1、遺傳物

12、質(zhì)是DNA的生物：,不同生物遺傳信息的傳遞途徑：,2、遺傳物質(zhì)是RNA的生物：,DNA RNA 蛋白質(zhì),復(fù)制,轉(zhuǎn)錄,翻譯,復(fù)制 RNA 蛋白質(zhì),翻譯,翻譯,蛋白質(zhì),RNA,DNA,RNA,轉(zhuǎn)錄,逆轉(zhuǎn)錄,大部分RNA病毒：,逆轉(zhuǎn)錄病毒：HIV病毒,（自然界中普遍存在：真核細(xì)胞，原核細(xì)胞，DNA病毒等）,SARS病毒，禽流感病毒，煙草花葉病毒,練習(xí)：已知煙草花葉病毒、HIV病毒、噬菌體這三類病毒，它們的遺傳信息的傳遞方式用下圖表示。,（1）根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，這三種類型的病毒分別屬于： 甲_ 、乙_ _、丙_。,噬菌體,煙草花葉病毒,HIV病毒,（2）圖中哪個標(biāo)號所示的過程是對“中心法則”的補充_ 。

13、（3）圖中1、8表示遺傳信息的_；圖中2、5、9表示遺傳信息的_；圖中3、10表示遺傳信息的_。圖中7表示遺傳信息的_ _ _ _ 。,6 、7,轉(zhuǎn)錄,翻譯,復(fù)制,逆轉(zhuǎn)錄,3、中心法則的意義,（1）中心法則總結(jié)了遺傳信息在細(xì)胞內(nèi)傳遞的一般規(guī)律； （2）中心法則在遺傳信息角度論證了生物界的統(tǒng)一性。,DNA的分布,（所以說，染色體是DNA的主要載體）,細(xì)胞質(zhì)中的葉綠體、線粒體內(nèi)含有少量的DNA，其上的基因，叫做細(xì)胞質(zhì)基因。 細(xì)胞質(zhì)基因能進行半自主自我復(fù)制。,知識延伸,細(xì)胞質(zhì)遺傳,Q:這些疾病有什么特點？為什么？,子代性狀始終和母本保持一致；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。,母系

14、遺傳：后代只表現(xiàn)出 的性狀。,母本,細(xì)胞質(zhì)遺傳_孟德爾的遺傳規(guī)律。,不符合,細(xì)胞質(zhì)基因與細(xì)胞核基因的區(qū)別,葉綠體、線粒體,細(xì)胞核中,否，DNA分子裸露,與蛋白質(zhì)合成為染色體,少,多,母系遺傳,不遵循孟德爾遺傳規(guī)律,遵循孟德爾遺傳規(guī)律,半自主復(fù)制 轉(zhuǎn)錄、翻譯,復(fù)制 轉(zhuǎn)錄、翻譯,細(xì)胞質(zhì)遺傳,遺傳學(xué)家曾做過這樣的實驗：長翅果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)溫度為25，將孵化后4-7d的長翅果蠅幼蟲在35-37處理6-24h后，得到了某些殘翅果蠅，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。,技能訓(xùn)練,長翅果蠅,殘翅果蠅,請針對出現(xiàn)殘翅 果蠅的原因提出假說， 并進行解釋。,這個實驗說明 基因與性狀的關(guān) 系是

15、怎樣的？,提示：溫度 酶的活性代謝翅的發(fā)育,結(jié)論：基因控制生物體的性狀，而性狀的形成同時還受到環(huán)境的影響。即生物性狀是基因（內(nèi)因）和環(huán)境（外因）共同作用的結(jié)果。,假說：翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應(yīng)，而酶是在基因指導(dǎo)下合成的，酶的活性受溫度、pH等條件影響。,課堂練習(xí),1.對于中心法則,經(jīng)科學(xué)家研究后,發(fā)現(xiàn)生物中還存在著逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象,它是指 遺傳信息的傳遞 （ ） A.RNA 蛋白質(zhì) B.RNA DNA C.DNA RNA D.DNA DNA,B,課堂練習(xí),3.準(zhǔn)確描述生物的性狀與基因的關(guān)系的是 ( ) A一個基因決定一種性狀 B多個基因決定一種性狀 C環(huán)境對性狀有影響 D以上三種都有可能,D,4

16、.基因控制性狀的主要途徑是（ ） A、DNA（基因）蛋白質(zhì)（性狀） B、RNA（基因）蛋白質(zhì)（性狀） C、DNARNA蛋白質(zhì)（性狀） D、RNADNA蛋白質(zhì)（性狀）,課堂練習(xí),C,5.下面是對基因型和表現(xiàn)型關(guān)系的敘述，其中錯誤的是 （ ） A、表現(xiàn)型相同，基因型不一定相同 B、基因型相同，表現(xiàn)型一定相同 C、在相同生活環(huán)境中，基因型相同，表現(xiàn)型一定相同 D、在相同生活環(huán)境中，表現(xiàn)型相同，基因不一定相同,課堂練習(xí),B,3果蠅長翅對殘翅顯性。用一定高溫處理長翅基因純合子的幼蟲，其發(fā)育為成蟲后，翅膀表現(xiàn)為殘翅。下列解釋錯誤的是（ ） A翅膀基因在幼蟲階段就已經(jīng)開始表達 B高溫下相關(guān)蛋白質(zhì)活性下降 C

17、這種長翅個體的基因型已經(jīng)變?yōu)殡s合子 D表現(xiàn)型是基因與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果 4、豌豆的紫花對白花是一對相對性狀，由非同源染色體上的兩對相對基因共同控制，只有當(dāng)同時存在兩個顯性基因（A和B）時，花中的紫色素才能合成，下列說法正確的是（ ） A一種性狀只能由一種基因控制 B基因在控制生物體的性狀上是互不干擾的 C每種性狀都是由兩個基因控制的 D基因之間存在著相互作用,C,D,練習(xí)： Leber遺傳性視神經(jīng)病是一種遺傳病，此病是由線粒體DNA基因突變所致，由突變線粒體占多數(shù)來決定。某女士的母親患有此病，如果該女士結(jié)婚生育，下列預(yù)測正確的是（ ） A如果生男孩，孩子不會攜帶致病基因 B如果生女孩，孩子不會