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1、第二节第二节 基因对性状的控制基因对性状的控制遗传信息的传递的一般规律遗传信息的传递的一般规律中心法则中心法则DNARNA蛋白质蛋白质 转录转录转录转录 翻译翻译翻译翻译复制复制复制复制大家试想一下，克里克的猜想存在什么遗漏之处？大家试想一下，克里克的猜想存在什么遗漏之处？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的发展中心法则的发展思考思考思考思考阅读阅读阅读阅读请同学们阅读课本请同学们阅读课本请同学们阅读课本请同学们阅读课本P69P69资料分析资料分析资料分析资料分析, ,根据资料分析根据资料分析根据资料分析根据资料分析的内容思考下面的问题的内容思考下面的问题的内容思考下
2、面的问题的内容思考下面的问题通过以上三个资料通过以上三个资料,你认为中心法则应该如何你认为中心法则应该如何修改修改?资料一:RNA和和DNA一一样, 能能进行自我复制行自我复制资料二资料二: :遗传物质遗传物质能能反过来从反过来从RNA流向流向DNA资料三资料三: :遗传信息也有遗传信息也有可能可能从蛋白质流向蛋白质从蛋白质流向蛋白质蛋白质蛋白质DNADNARNARNARNARNA病毒（如烟草花叶病毒）病毒（如烟草花叶病毒）逆转录病毒（如逆转录病毒（如HIV）中心法则的中心法则的重要补充重要补充逆转录逆转录转录转录翻译翻译复复制制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
3、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用实线表示确信无疑的结论用实线表示确信无疑的结论用实线表示确信无疑的结论用实线表示确信无疑的结论, , , ,用虚线表用虚线表用虚线表用虚线表示可能正确的结论示可能正确的结论示可能正确的结论示可能正确的结论中心法则可以修改如下中心法则可以修改如下蛋白质蛋白质DNADNARNARNA中心法则中心法则逆转录逆转录转录转录翻译翻译复复制制理一理：理一理：1 1、遗传信息有哪几种流向？遗传信息有哪几种流向？ DNADNADNARNARNA蛋白质蛋白质RNADNARNARNA中心法则包括下列遗传信息的转变过程，中心法则
4、包括下列遗传信息的转变过程，其中能揭示生物遗传实质的是：其中能揭示生物遗传实质的是：A A、从、从DNADNADNADNA的复制过程；的复制过程；B B、从、从DNARNADNARNA的转录过程；的转录过程；C C、从、从RNARNA蛋白质的翻译过程；蛋白质的翻译过程；D D、从、从RNADNARNADNA的逆转录过程。的逆转录过程。 传种接代传种接代亲代亲代 个体发育个体发育子代子代 蛋白质蛋白质DNADNARNARNA转录转录翻译翻译碱基互补配对原则碱基互补配对原则 密码子密码子 理一理：理一理：2 2、遗传信息的传递和表达发生在遗传信息的传递和表达发生在 什么过程中？由谁来完成？什么过程
5、中？由谁来完成？ 二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系（一）基因通过指导（一）基因通过指导 的合成的合成从而控制生物体的从而控制生物体的_蛋白质蛋白质 性状性状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问题问题1 1：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? ?问题问题2 2：蛋白质如何承担生命活动？蛋白质如何承担生命活动？构成构成( (如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白) )运输运输( (如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白) )调节调节( (如生长激素、
6、胰岛素如生长激素、胰岛素) )免疫免疫( (如抗体如抗体) )催化催化（各种酶）（各种酶）例例1 1：从基因的角度解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆：从基因的角度解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆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基因打乱了编码淀粉分支酶的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能合成为淀粉，蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩失水而显得皱缩编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的 基因正常基因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，蔗糖合成为淀粉，
7、淀粉含量升高淀粉含量升高淀粉含量高，有效保持淀粉含量高，有效保持 水分，豌豆显得圆而饱满水分，豌豆显得圆而饱满控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因异常基因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不能正常酪氨酸不能正常转化为黑色素转化为黑色素缺乏黑色素表现缺乏黑色素表现为白化病为白化病例例2 2：白化病：白化病 1.基因通过控制酶合成来控制代谢过程，基因通过控制酶合成来控制代谢过程， 进而控制生物体的性状进而控制生物体的性状 间接控制间接控制CFTRCFTR蛋白基因缺失蛋白基因缺失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
8、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，肺部感染例例3 3：囊性纤维病：囊性纤维病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_编码血红蛋白的编码血红蛋白的 基因中一个碱基变化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成镰刀型红细胞成镰刀型容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血性状性状结构结构直接直接直接控制直接控制例例4 4镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症1.1.单单基因控制某性状基因控制某性状遗传控制遗传控制 + + 后天环境的影响后天环境的影响3.3.表现型表现型 = = 基因
9、型基因型 + +环境环境2.2.多多基因控制某性状基因控制某性状人的身高、血压、智力、长相、记忆力人的身高、血压、智力、长相、记忆力结论：结论：基因与性状的关系并不都基因与性状的关系并不都 是简单的线性关系是简单的线性关系（二）基因与性状的关系（二）基因与性状的关系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：紫茉莉例：紫茉莉叶色的遗传叶色的遗传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
10、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。表现乳酸中毒，中风样发作综合症。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、偏语线粒体肌病、肥厚性心肌病：线粒体肌病、肥厚性心肌病：母系遗传或非遗传性，表现为骨骼肌母系遗传或非遗
11、传性，表现为骨骼肌 异常及心肌病变。异常及心肌病变。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，受精卵的细胞质主要是接受自母亲的卵细胞受精过程中，受精卵的细胞质主要是接受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小结：基因对性状的控制小结：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通过控制蛋白质分子的结构直接直接控制性状。控制性状。小结：基因对性状的控制小结：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
12、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通过控制蛋白质分子的结构直接直接控制性状。控制性状。DNADNA蛋白质蛋白质性状的关系性状的关系DNADNA的多样性的多样性蛋白质的多样性蛋白质的多样性生物界的多样性生物界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表现形式表现形式分析：分析：19621962年，科学家用电子显微镜观察年，科学家用电子显微镜观察衣藻、玉米等植物叶绿体的超薄切片，发现衣藻、玉米等植物叶绿体的超薄切片，发现在叶绿体的基质中有长度为在叶绿体的基质中有长度为20205nm5nm左右的左右的细纤维存在。
13、用细纤维存在。用DNADNA酶处理，这种细纤维就酶处理，这种细纤维就消失。由此可得出什么结论？消失。由此可得出什么结论？叶绿体中的细纤维就是叶绿体叶绿体中的细纤维就是叶绿体DNADNA_和和_中的中的DNADNA中的基因都称为中的基因都称为细胞质基因细胞质基因线粒体线粒体叶绿体叶绿体线粒体线粒体DNADNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾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：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，表现乳酸中毒，中风样发作综合症，表现为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、为身材矮小、多毛、头痛、肌
14、无力、运动诱发呕吐、癫痫发作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语癫痫发作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语线粒体肌病、肥厚性心肌病：线粒体肌病、肥厚性心肌病：表现为骨骼肌异常及心肌病变。表现为骨骼肌异常及心肌病变。思考与分析：这些疾病的遗传有什么特点？为什么？思考与分析：这些疾病的遗传有什么特点？为什么？正交正交反交反交细胞质遗传是否符合孟德尔的遗传规律？细胞质遗传是否符合孟德尔的遗传规律？ 后代表现出后代表现出_的性状的性状不符合不符合母本母本果蝇长翅对残翅显性。用一定高温处理残翅果蝇长翅对残翅显性。用一定高温处理残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
15、表现为长翅。下列解释错误的是：为长翅。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高温下相关蛋白质恢复原来状态高温下相关蛋白质恢复原来状态 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练一练练一练2 2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
16、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）
