第四章第四章 基因的表达基因的表达第二节第二节 基因对性状的控制基因对性状的控制 中心法则中心法则中心法则图解中心法则图解表示遗传信息的传递规律表示遗传信息的传递规律转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质克里克的预见克里克的预见一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展中心法则中心法则主要内容主要内容P68P68复制复制 P P6969资料分析资料分析 中心法则的发展中心法则的发展转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录自然界生物遗传物质是自然界生物遗传物质是DNADNA或或RNARNA1 1、、以以DNADNA为遗传物质的生物为遗传物质的生物遗传信息传递遗传信息传递DNADNA转录转录RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质包括细胞生物和以包括细胞生物和以DNADNA为遗传物质的病毒为遗传物质的病毒复制复制复制复制 2 2、以、以RNARNA为遗传物质的生物遗传信息传递为遗传物质的生物遗传信息传递DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质（（1 1））（（2 2））如：流感病毒，小儿麻痹症病毒、大多数单如：流感病毒，小儿麻痹症病毒、大多数单链链RNARNA噬菌体、噬菌体、SARSSARS病毒病毒RNARNA病毒，如：鸟类劳氏肉瘤病毒、爱滋病毒病毒，如：鸟类劳氏肉瘤病毒、爱滋病毒转录转录RNARNA复制复制复制复制 转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录中心法则实质蕴涵着中心法则实质蕴涵着____________和和________________这两类这两类生物大分子之间的相互生物大分子之间的相互____________和相互作用。
和相互作用核酸核酸蛋白质蛋白质联系联系DNADNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则；构的生物所遵循的法则；RNARNA复制和逆转录是某些病毒才会出现的，复制和逆转录是某些病毒才会出现的，并且只有寄生到寄主细胞中才能进行并且只有寄生到寄主细胞中才能进行复制复制 二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系1 1、、基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位基因指导基因指导________________的合成的合成蛋白质蛋白质蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的____________者和者和____________者者体现体现承担承担Q Q：：蛋白质与生命性状特征有何关系蛋白质与生命性状特征有何关系? ? 运运运运输输输输功功功功能能能能免免免免疫疫疫疫功功功功能能能能运动功能运动功能运动功能运动功能信息传递信息传递信息传递信息传递催催催催化化化化功功功功能能能能Q Q：：蛋白质如何承担生命活动？蛋白质如何承担生命活动？ 基因基因控制生物控制生物性状性状指导指导合成合成蛋白质蛋白质体现者体现者2、基因对性状控制的两种途径、基因对性状控制的两种途径① ① 基因通过控制基因通过控制____________合成来控制代谢过程，进而控合成来控制代谢过程，进而控 制生物体的制生物体的__________酶的酶的性状性状间接控制间接控制 豌豆的圆粒与皱粒：豌豆的圆粒与皱粒： DNADNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序列序列，打乱了编码淀粉分支酶的，打乱了编码淀粉分支酶的基因基因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合成为淀粉，蔗糖含量升高蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而显得淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（皱缩（性状性状：皱粒）：皱粒）编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的基因基因正常正常淀粉分支酶淀粉分支酶正常合成正常合成蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（得圆鼓鼓（性状性状：圆粒）：圆粒） 人的白化病人的白化病控制酶形成的控制酶形成的基因基因异常异常酪氨酸酶酪氨酸酶不能正常合成不能正常合成酪氨酸不能正常转化为黑色素酪氨酸不能正常转化为黑色素缺乏黑色素而表现为缺乏黑色素而表现为白化病白化病控制酶形成的控制酶形成的基因基因正常正常酪氨酸酶酪氨酸酶正常合成正常合成酪氨酸能正常转化为黑色素酪氨酸能正常转化为黑色素表现正常表现正常 ② ② 基因还能通过控制蛋白质的基因还能通过控制蛋白质的____________而而__________ 控制生物体的控制生物体的______________结构结构直接直接性状性状直接控制直接控制CFTRCFTR基因缺失了基因缺失了3 3个碱基个碱基CFTRCFTR蛋白结构异常，导致功能异常蛋白结构异常，导致功能异常患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染囊囊性性纤纤维维病病 控制血红蛋白形成的基因中一个碱基变化控制血红蛋白形成的基因中一个碱基变化血红蛋白的结构发生变化血红蛋白的结构发生变化红细胞呈镰刀状红细胞呈镰刀状容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 基因对性状的控制基因对性状的控制1 1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，）通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而从而间接间接控制生物性状。
控制生物性状2 2）通过控制蛋白质分子的结构来）通过控制蛋白质分子的结构来直接直接影响性状影响性状基因基因——蛋白质蛋白质——性状的关系性状的关系基因的多样性基因的多样性蛋白质的多样性蛋白质的多样性性状的多样性性状的多样性决定决定导致导致根本原因根本原因直接原因直接原因/ /物质基础物质基础表现形式表现形式知识小结知识小结 思考思考: :基因与性状是不是简单的线性关系？基因与性状是不是简单的线性关系？ 人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等性状是由多个基因决定的自尊、对社会的态度等性状是由多个基因决定的 基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错踪存在复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错踪复杂的网络，精细地调控着生物体的性状复杂的网络，精细地调控着生物体的性状 基因型与表现型的关系基因型与表现型的关系水毛茛水毛茛环境环境表现型表现型=基因型基因型 + DNADNA的分布的分布主要在染色体上主要在染色体上细胞质内细胞质内细胞核遗传细胞核遗传细胞质遗传细胞质遗传生物的遗传生物的遗传（所以说，染（所以说，染色体是色体是DNADNA的主的主要载体）要载体）例：线粒体例：线粒体肌病肌病 细胞质遗传细胞质遗传________________孟德尔的遗传规律，孟德尔的遗传规律， 后代只表现出后代只表现出____________的性状的性状____________和和____________中的中的DNADNA中的基因都称为细胞质基因中的基因都称为细胞质基因 线粒体线粒体DNADNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：些疾病多与脑部和肌肉有关，如：线粒体脑肌病：线粒体脑肌病：乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。
表现乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病表现 为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、癫痫发为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、癫痫发 作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语这些疾病有什么特点？为什么？这些疾病有什么特点？为什么？受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞线粒体线粒体叶绿体叶绿体不符合不符合母本母本 LeberLeber遗传性视神经病是一种遗传并，此病遗传性视神经病是一种遗传并，此病是由线粒体是由线粒体DNADNA基因突变所致某女士母亲基因突变所致某女士母亲患有此病，如果该女士结婚生育，下列预患有此病，如果该女士结婚生育，下列预测正确的是（测正确的是（ ））A A、、如果生男孩，孩子不会携带致病基因如果生男孩，孩子不会携带致病基因B B、、如果生女孩，孩子不会携带致病基因如果生女孩，孩子不会携带致病基因C C、、不管生男生女，孩子都会携带致病基因不管生男生女，孩子都会携带致病基因D D、、必须经过基因检测，才能确定必须经过基因检测，才能确定C C 1 1、揭示生物体内遗传信息传、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（递一般规律的是（ ）） A A．基因的遗传定律．基因的遗传定律 B B．碱基互补配对原则．碱基互补配对原则 C C．中心法则．中心法则 D D．自然选择学说．自然选择学说课堂巩固课堂巩固C C 2、、 黑种人与白种人肤色不同的根本原因是黑种人与白种人肤色不同的根本原因是 Ａ．他们所生活的环境不同Ａ．他们所生活的环境不同 Ｂ．他们的与肤色有关的基因不同Ｂ．他们的与肤色有关的基因不同 Ｃ．他们的与肤色有关的蛋白质不同Ｃ．他们的与肤色有关的蛋白质不同 Ｄ．他们的与肤色有关的ＲＮＡ不同Ｄ．他们的与肤色有关的ＲＮＡ不同 3、、 下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述，其中不正确的是述，其中不正确的是 A、一个性状受一个基因的控制、一个性状受一个基因的控制 B、蛋白质的结构可以直接影响性状、蛋白质的结构可以直接影响性状 C、蛋白质的合成受基因的控制、蛋白质的合成受基因的控制 D、蛋白质的功能之一是可以体现性状、蛋白质的功能之一是可以体现性状 4、、 下列哪一项能直接体现生物体的性状下列哪一项能直接体现生物体的性状 A, DNA B, RNA C, 蛋白质蛋白质 D, 染色体染色体 5 5、果蝇长翅对残翅显性。
用一定高温处理长翅、果蝇长翅对残翅显性用一定高温处理长翅基因纯合子的幼虫，其发育为成虫后，翅膀表现基因纯合子的幼虫，其发育为成虫后，翅膀表现为残翅下列解释错误的是：（为残翅下列解释错误的是：（ ）A A．翅膀基因在幼虫阶段就已经开始表达．翅膀基因在幼虫阶段就已经开始表达 B B．高温下相关蛋白质活性下降．高温下相关蛋白质活性下降 C C．这种长翅个体的基因型已经变为杂合子．这种长翅个体的基因型已经变为杂合子D D．表现型是基因与环境因素共同作用的结果．表现型是基因与环境因素共同作用的结果 6 6、、引发非典型肺炎的引发非典型肺炎的SARS病毒为单链病毒为单链RNA病毒，复制不经病毒，复制不经过过DNA中间体，使用标准密码子下图为中间体，使用标准密码子下图为SARS病毒在宿主病毒在宿主细胞内的增殖示意图：细胞内的增殖示意图： 请概括出请概括出SARS病毒病毒遗传信息传递和表达遗传信息传递和表达的主要途径：的主要途径： （病毒）（病毒）（病毒）（病毒）RNA→RNA→（互补）（互补）（互补）（互补）RNA→RNA→（病毒）（病毒）（病毒）（病毒）RNA→RNA→蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质或或或或RNARNA（自我复制）（自我复制）（自我复制）（自我复制）→→蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 。