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1、一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展DNADNARNARNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复复制制19571957年，克里克提出年，克里克提出中心法则中心法则：遗传信息：遗传信息可以从可以从DNADNA流向流向DNADNA，即，即DNADNA的自我复制；也的自我复制；也可以从可以从DNADNA流向蛋白质，即遗传信息的转录流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。和翻译。资料分析资料分析1、1965年，科学家在年，科学家在RNA肿瘤病毒里发现了一肿瘤病毒里发现了一种种RNA复制酶，像复制酶，像DNA复制酶能对复制酶能对DNA进行进行复制一样，复制一样，RNA复制酶能对复制酶能对RNA进行
2、复制。进行复制。说明：说明：遗传信息可以从遗传信息可以从RNA传递给传递给RNA。2、1970年，科学家在致癌的年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆病毒中发现逆转录酶，它能以转录酶，它能以RNA为模板合成为模板合成DNA。说明：说明：遗传信息可以从遗传信息可以从RNA传递给传递给DNA。3、1982年，科学家发现疯牛病是由一种结构异常年，科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起的。这种因错的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起的。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，误折叠而形成的结构异常的蛋白质，可能可能促使与促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠其具有相同氨基酸序
3、列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白质的形成。错误，从而导致大量结构异常的蛋白质的形成。说明：说明：遗传信息也有遗传信息也有可能可能从蛋白质传递给蛋白质。从蛋白质传递给蛋白质。根据上述资料，你认为传统的中心法则是否根据上述资料，你认为传统的中心法则是否需要修改？如果需要，应该如何修改？需要修改？如果需要，应该如何修改？中心法则是生命体系中中心法则是生命体系中最核心、最简最核心、最简约、最本质约、最本质的规律，掌握中心法则对生命的规律，掌握中心法则对生命本质的把握有着重要作用。本质的把握有着重要作用。补充修正的中心法则补充修正的中心法则DNADNA转录转录复复制制逆转录逆转录
4、蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA复制复制RNARNA二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系我们已经知道，基因可以通过控制我们已经知道，基因可以通过控制 的合的合成来控制生物体的成来控制生物体的_。性状性状蛋白质蛋白质基因基因性状性状蛋白质蛋白质控制控制指导指导体现体现蛋白质如何承担生命活动？蛋白质如何承担生命活动？运动运动( (如肌球蛋白和肌动蛋白如肌球蛋白和肌动蛋白) )运输运输( (如血红蛋白、载体蛋白如血红蛋白、载体蛋白) )调节调节( (如生长激素、胰岛素如生长激素、胰岛素) )防御防御( (如抗体如抗体) )催化催化（各种酶）（各种酶）结构蛋白（结构蛋白（如头发、肌
5、肉等的主要成分是蛋白质如头发、肌肉等的主要成分是蛋白质）功能蛋白功能蛋白 下面我们通过几个具体的实例来看基因、蛋下面我们通过几个具体的实例来看基因、蛋白质与生物性状之间的关系。白质与生物性状之间的关系。1 1、豌豆的圆粒和皱粒这一对相对性状。、豌豆的圆粒和皱粒这一对相对性状。编码淀粉分支酶的基因编码淀粉分支酶的基因正常正常。淀粉分支酶淀粉分支酶正常正常合成。合成。蔗糖合成淀粉，蔗糖合成淀粉，淀粉淀粉含量升含量升高。高。淀粉含量高，有效保留水分，淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）。 DNA DNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序列
6、，序列，打乱打乱了编码淀粉分支酶的了编码淀粉分支酶的基因基因( (基因增添基因增添) )淀粉分支酶淀粉分支酶不能正常不能正常合成。合成。蔗糖不能合成淀粉，蔗糖不能合成淀粉，蔗糖蔗糖含量含量升高。升高。淀粉含量低的豌豆由于失水而淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）。显得皱缩（性状：皱粒）。控制酪氨酸酶形成的基因控制酪氨酸酶形成的基因异常异常酪氨酸酶不能酪氨酸酶不能正常合成。正常合成。酪氨酸酪氨酸不能转化不能转化成黑色素。成黑色素。缺乏黑色素而表现为白化病。缺乏黑色素而表现为白化病。2 2、白化病、白化病控制酪氨酸酶的基因控制酪氨酸酶的基因正常正常酪氨酸酶酪氨酸酶正常合成。正常合成。酪
7、氨酸酪氨酸正常转化正常转化成黑色素。成黑色素。表现正常。表现正常。 这两个例子来看，大家可以总结出基因是如何控制生物的这两个例子来看，大家可以总结出基因是如何控制生物的性状的？性状的？ 基因通过控制基因通过控制基因通过控制基因通过控制酶的合成酶的合成酶的合成酶的合成来控制代谢过程，进而控来控制代谢过程，进而控来控制代谢过程，进而控来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。制生物体的性状。制生物体的性状。制生物体的性状。间接控制间接控制控制控制CFTRCFTR蛋白合成的基因缺失蛋白合成的基因缺失了三个碱基了三个碱基( (碱基缺失碱基缺失) )CFTRCFTR蛋白在第蛋白在第508508位缺少一个位缺
8、少一个苯苯丙丙氨酸氨酸，结构结构异常，导致功能异常。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，肺黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染。部感染。3 3、囊性纤维病、囊性纤维病控制血红蛋白合成的基因的控制血红蛋白合成的基因的一个一个碱基碱基发生变化。（碱基替换）发生变化。（碱基替换）血红蛋白的血红蛋白的结构结构发生变化。发生变化。红细胞呈镰刀状。红细胞呈镰刀状。红细胞容易破裂，患溶血性贫血红细胞容易破裂，患溶血性贫血 这两个例子来看，大家可以总结出基因是如何控制生物的这两个例子来看，大家可以总结出基因是如何控制生物的性状的？性状的？4 4、镰刀型细胞贫血症
9、、镰刀型细胞贫血症 基因通过控制基因通过控制蛋白质分子的结构蛋白质分子的结构来直接控来直接控制生物的性状。制生物的性状。直接控制直接控制 基因、蛋白基因、蛋白质与性状的关系与性状的关系总结基因基因酶或激素酶或激素结构蛋白结构蛋白细胞代谢细胞代谢细胞结构细胞结构生物性状生物性状生物性状生物性状控制控制影响影响影响影响间接间接直接直接（功能蛋白）（功能蛋白） 遗传学家曾经做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常遗传学家曾经做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养环境温度为的培养环境温度为2525，将孵化后，将孵化后4 47d7d的长翅果蝇幼的长翅果蝇幼虫放在虫放在35353737的环境中处理的环境中处理6
10、624h后，得到了一些残后，得到了一些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常温度下繁殖的后代仍然是翅果蝇，这些残翅果蝇在正常温度下繁殖的后代仍然是长翅果蝇。长翅果蝇。 环境环境( (如温度如温度) )通过通过影响酶的活性影响酶的活性，来影响基因，来影响基因对性状的控制。对性状的控制。同一株水毛茛，同一株水毛茛，裸露在空气中的裸露在空气中的叶和浸在水中的叶和浸在水中的叶，表现出了两叶，表现出了两种不同的形态。种不同的形态。（性状）表现型（性状）表现型=基因型基因型+环境条件环境条件 基因与性状并不都是一一对应的简单的基因与性状并不都是一一对应的简单的线性关系，一种性状也可以由多个基因控制，线性关系，一种性
11、状也可以由多个基因控制，而且还受到环境因素的影响。而且还受到环境因素的影响。 基因与基因、基因与基因产物，基因基因与基因、基因与基因产物，基因和环境之间存在着复杂的相互作用，共同和环境之间存在着复杂的相互作用，共同精细地调控生物的性状。精细地调控生物的性状。例如：人的身高可能是由多个基因决定的，而且例如：人的身高可能是由多个基因决定的，而且后天的营养和体育锻炼也起到重要作用。后天的营养和体育锻炼也起到重要作用。细胞胞质基因（基因（细胞胞质遗传）细胞质基因：存在于线粒体和叶绿体中的基因。细胞质基因：存在于线粒体和叶绿体中的基因。 对人的线粒体对人的线粒体DNA的研究表明，线粒体的研究表明，线粒体
12、DNA的缺陷与数十种人类遗传病有关。这些疾病很多的缺陷与数十种人类遗传病有关。这些疾病很多是与脑部和肌肉有关的。例如，线粒体肌病和神是与脑部和肌肉有关的。例如，线粒体肌病和神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。这些经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。这些疾病都只能通过母亲遗传给后代。疾病都只能通过母亲遗传给后代。特点：特点： 1、DNA分子半自主性复制；分子半自主性复制； 2、母系遗传，只能通过母亲遗传给后代；、母系遗传，只能通过母亲遗传给后代； 3、不符合孟德尔的遗传定律。、不符合孟德尔的遗传定律。LeberLeber遗传性视神经病是一种遗传病，此病遗传性视神经病是一种遗传病，此病是由线
13、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 C1 1、揭示生物体内遗传信息传递一般、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（规律的是（ ） A A基因的遗传定律基因的遗传定律B B
14、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 C2 2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
15、因素共同作用的结果C C3 3美国德克萨斯州科学家在美国德克萨斯州科学家在20022002年年2 2月月1414日宣布，日宣布，他们已经培育出世界上第一只克隆猫。这只名为他们已经培育出世界上第一只克隆猫。这只名为CCCC的小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花的小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因妈斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因妈妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是：（妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是：（ ）（1 1）发生了基因重组所造成的结果）发生了基因重组所造成的结果（2 2）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表达的结果）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表
16、达的结果（3 3）表现型是基因型与环境共同作用的结果）表现型是基因型与环境共同作用的结果（4 4）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果 A A（1 1） B B（2 2）（）（3 3） C C（2 2）（）（3 3）（）（4 4） D D（1 1）（）（2 2）（）（3 3）（）（4 4）B B4 4、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两个相对基因共同控制，只有同源染色体上的两个相对基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因（当同时存在两个显性基因（A A和和B B）时，花中的）时，花中的紫色素才能合成，下列说法正确的是（紫色素才能合成，下列说法正确的是（ ）A A一种性状只能由一种基因控制一种性状只能由一种基因控制B B基因在控制生物体的性状上是互不干扰的基因在控制生物体的性状上是互不干扰的C C每种性状都是由两个基因控制的每种性状都是由两个基因控制的D D基因之间存在着相互作用基因之间存在着相互作用D D
