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1、关于基因对性状的控制(3)第1页，讲稿共51张，创作于星期日中心法则图解中心法则图解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转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录第2页，讲稿共51张，创作于星期日中心法则中心法则转录转录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_这两类生物这两类生物大分子之间的相互大分子之间的相互_和相互作用。和相互作用。核酸核酸蛋白质蛋白质联系联系遗传信息的传递规律（流动方向）遗传信息的传递规律（流动方向）实质：实质：第4页，讲稿共51张，创作于星期日从中心
2、法则图解看出,遗传信息的转移分为两类:(1)以DNA为遗传物质的生物(包括真核生物和原核生物以及DNA病毒)遗传信息传递。二、二、中心法则适用的情况第5页，讲稿共51张，创作于星期日(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息传递。病毒单独存在时是不能进行,只有寄生到寄主细胞中后才发生。第6页，讲稿共51张，创作于星期日具逆转录能力的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息传递过程:不具逆转录能力的RNA病毒(如流感病毒、烟草花叶病毒、车前草病毒)遗传信息传递过程:第7页，讲稿共51张，创作于星期日 规律精讲精析1.逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。2.根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程,如由模
3、板DNA,原料脱氧核糖核苷酸(核糖核苷酸)即可确定为DNA复制(转录)。3.需要解旋酶的过程:DNA复制(两条链都作模板)和转录(DNA一条链作模板)。第11页，讲稿共51张，创作于星期日三、基因、蛋白质与性状的关系三、基因、蛋白质与性状的关系基因指导基因指导_的合成的合成基因控制生物体的基因控制生物体的_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?Q Q：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(如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩如肌纤维中的肌球蛋白和肌动
4、蛋白，助肌肉收缩)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、胰岛素如生长激素、胰岛素)防御防御(如抗体如抗体)催化（各种酶）催化（各种酶）第12页，讲稿共51张，创作于星期日 DNA DNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序列，打序列，打乱了编码淀粉分支酶的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不合成为淀粉，蔗糖含量升高，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒性状：皱粒）编码淀粉分支酶的编码淀粉分
5、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蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高，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：圆粒）（性状：圆粒）豌豆的种子形状第13页，讲稿共51张，创作于星期日第14页，讲稿共51张，创作于星期日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不能正常合成不能正常合成酪氨酸酶酪氨酸酶正常合成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酪氨酸能正常转化为黑色素酪氨酸能正常转化为黑色素缺乏黑色素而表现为缺乏黑色素而
6、表现为白化病白化病表现正常表现正常第15页，讲稿共51张，创作于星期日结论：结论：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_酶的酶的性状性状第16页，讲稿共51张，创作于星期日囊性纤维病囊性纤维病CFTRCFTR基因缺失了基因缺失了3 3个碱基个碱基结构蛋白结构蛋白(CFTR(CFTR蛋白蛋白)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，肺部感染黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染第17页，讲稿共51张，创作于星期日m氨基酸氨基酸结构蛋白质结构蛋白质正常正常异常异常缬氨酸缬氨酸谷氨酸
7、谷氨酸突变突变第18页，讲稿共51张，创作于星期日镰刀型细胞贫血症 控制血红蛋白形成的控制血红蛋白形成的基因中一个碱基对变化基因中一个碱基对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红细胞呈镰刀状呈镰刀状红细胞容易破裂，患溶血性贫血红细胞容易破裂，患溶血性贫血第19页，讲稿共51张，创作于星期日结论：结论：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第20页，讲稿共51张，创作于星期日 基因、蛋白质与性状的关系基因基因结构蛋白结构蛋白细胞结构细胞结构生物性状生物性状酶或激素酶或激素 细胞代谢细胞代谢生物性状生物性状蛋
8、白质蛋白质直接作用直接作用间接作用间接作用总之：总之：a.a.生物性状主要是由蛋白质体现生物性状主要是由蛋白质体现 b.b.蛋白质的合成又受基因的控制蛋白质的合成又受基因的控制所以：生物的性状是由基因控制的所以：生物的性状是由基因控制的 第21页，讲稿共51张，创作于星期日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/物质基础物质基础表现形式表现形式知识小结知识小结第22页，讲稿共51张，创作于星期日四、基因型与表现型的关系四、基因型与表现型的关系第23页，讲稿共
9、51张，创作于星期日同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸 在水中的叶，表现出了两种不同的形态。在水中的叶，表现出了两种不同的形态。讨论：讨论：1.这两种叶形有什么区别？这两种叶形有什么区别？水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些2.这两种形态的叶，其细胞的基因组成这两种形态的叶，其细胞的基因组成 一样吗？一样吗？一样一样3.你能提出什么问题吗？你能提出什么问题吗？为什么细胞的基因组成相同，而性状却表为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现出明显不同？现出明显不同？第24页，讲稿共51张，创作于星期日培养温度：培养温度：25培养温度：培
10、养温度：47d的长翅果蝇幼虫在的长翅果蝇幼虫在3537处理处理624h残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。第25页，讲稿共51张，创作于星期日假设假设：翅的发育需要经过酶催化的反应，翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、受温度、pH等条件影响等条件影响。结论结论：基因控制生物体的性状，而性基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响。状的形成同时还受到环境的影响。性状性状(表现型表现型)基因基因外界环境外界环境 性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境性
11、状的形成往往是内因（基因）与外因（环境因素等）相互作用的结果因素等）相互作用的结果第26页，讲稿共51张，创作于星期日单基因控制某性状单基因控制某性状多多人的身高、血压、智力、长相、人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会记忆力、性格、自尊、对社会的态度等的态度等基因与基因、基因与基因产物、基因基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂而这种相互作用形成了一个错综复杂而又繁而有序的网络，精细地调控着生又繁而有序的网络，精细地调控着生物体的性状物体的性状第28页，讲稿共51张，创作于星期日DNADN
12、A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，染色（所以说，染色体是体是DNADNA的主要的主要载体）载体）例：紫茉莉叶例：紫茉莉叶色的遗传色的遗传第29页，讲稿共51张，创作于星期日1900年，由于德国学者科伦斯等人的努力使孟德尔的科学发现重见天日。然而，就在9年之后，还是科伦斯的发现再一次对孟德尔的遗传定律提出了质疑。第30页，讲稿共51张，创作于星期日变异种紫茉莉第31页，讲稿共51张，创作于星期日第32页，讲稿共51张，创作于星期日第33页，讲稿共51张，创作于星期日紫茉莉枝叶性状的单独遗传特点：紫茉莉枝
13、叶性状的单独遗传特点：（1）F1并不表现出显性性状，而总是表现出并不表现出显性性状，而总是表现出母本性状母本性状。原因：原因：受精过程中，受精卵的细胞质主要是来自母本受精过程中，受精卵的细胞质主要是来自母本的卵细胞。的卵细胞。第34页，讲稿共51张，创作于星期日第35页，讲稿共51张，创作于星期日第36页，讲稿共51张，创作于星期日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_DNA中的基因都称为细胞质基因线粒体脑肌病：乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。表现 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
14、引起偏瘫、偏语线粒体肌病、肥厚性心肌病：母系遗传或非遗传性，表现为骨骼肌 异常及心肌病变。线粒体叶绿体不符合不符合母本母本五、细胞质遗传五、细胞质遗传总结：总结：第38页，讲稿共51张，创作于星期日 很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息系统称为真核细胞很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息系统称为真核细胞的的第二遗传信息系统第二遗传信息系统，或或核外基因及其表达体系核外基因及其表达体系。研究发现，研究发现，线粒体和叶绿体都具有自身转录线粒体和叶绿体都具有自身转录DNADNA和翻译蛋白质的体系，但和翻译蛋白质的体系，但它们中的绝大多数蛋白质是由核基因编码，在细胞质中的核糖体它们中的绝大多数蛋白质是由核
15、基因编码，在细胞质中的核糖体上合成的，也就是说，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，对上合成的，也就是说，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，对细胞核遗传有很大的依赖性，所以称其为细胞核遗传有很大的依赖性，所以称其为半自主性细胞器半自主性细胞器。线线粒体和叶绿体粒体和叶绿体DNADNA都可以自我复制，也是以半保留复制方式都可以自我复制，也是以半保留复制方式进行复制，都受核的控制。进行复制，都受核的控制。第39页，讲稿共51张，创作于星期日细胞质基因细胞质基因细胞核基因细胞核基因存在部位存在部位是否与蛋是否与蛋白质结合白质结合基因数量基因数量遗传方式遗传方式功能功能五、细胞质基因与细胞核基因的区别五
16、、细胞质基因与细胞核基因的区别叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体细胞核中细胞核中否，否，DNA分子裸露分子裸露与蛋白质合成为与蛋白质合成为染色体染色体少少多多母系遗传母系遗传遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律半自主复制半自主复制转录、翻译转录、翻译复制复制转录、翻译转录、翻译第40页，讲稿共51张，创作于星期日总结总结1.生物体中绝大部分性状是受细胞核基因的生物体中绝大部分性状是受细胞核基因的控制，核基因是主要的遗传物质，有些性控制，核基因是主要的遗传物质，有些性状是受到细胞质基因的控制状是受到细胞质基因的控制2.细胞核遗传和细胞质遗传各自都具有相对细胞核遗传和细胞质遗传各自都具有相对的独立性的独
17、立性3.细胞核遗传与细胞质遗传相互影响，很多细胞核遗传与细胞质遗传相互影响，很多情况是核质相互作用的结果。情况是核质相互作用的结果。第41页，讲稿共51张，创作于星期日1、揭示生物体内揭示生物体内遗传信息传递遗传信息传递一般规一般规律的是（律的是（）A基因的遗传定律基因的遗传定律 B碱基互补配对原则碱基互补配对原则 C中心法则中心法则 D自然选择学说自然选择学说C第42页，讲稿共51张，创作于星期日2 2、如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。、如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。若若将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物置于置于含含X X的培养基中生长，发
18、现微生物内有大量的的培养基中生长，发现微生物内有大量的M M和和L L，但没有，但没有Z Z，试问基因突变影响到哪种酶，试问基因突变影响到哪种酶（）MYLXZB 酶酶C 酶酶E 酶酶D 酶酶A 酶酶A、E酶酶 B、B酶酶 C、C酶酶 D、A酶和酶和D酶酶C第43页，讲稿共51张，创作于星期日3 3、下图所示的过程，正常情况下在动植物细、下图所示的过程，正常情况下在动植物细胞中都胞中都不可能不可能发生的是（发生的是（）A、B、C、D、B第44页，讲稿共51张，创作于星期日4、将野生鳑鲏鱼受精卵中细胞核除去，然后、将野生鳑鲏鱼受精卵中细胞核除去，然后注入金鱼受精卵的细胞核，由这样的受精注入金鱼受精
19、卵的细胞核，由这样的受精卵发育成的鱼具备金鱼和鳑鲏鱼两个亲本卵发育成的鱼具备金鱼和鳑鲏鱼两个亲本的性状。该实验说明生物的遗传是的性状。该实验说明生物的遗传是A.核质单独作用的结果核质单独作用的结果B.核质共同作用的结果核质共同作用的结果C.细胞质和环境条件作用的结果细胞质和环境条件作用的结果D.细胞核和环境条件作用的结果细胞核和环境条件作用的结果第45页，讲稿共51张，创作于星期日5.美国德克萨斯州科学家在2002年2月14日宣布，他们已经培育出世界上第一只克隆猫。这只名为CC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妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是：（
20、）（1）发生了基因重组所造成的结果（2）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表达的结果（3）表现型是基因型与环境共同作用的结果（4）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果A（1）B（2）（3）C（2）（3）（4）D（1）（2）（3）（4）第46页，讲稿共51张，创作于星期日4 4、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，、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，由非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（只有当同时存在两个显性基因（A A和和B B）时，）时，花中的紫色素才能合成，下列说法正确的花中的紫色素才能合成，下列说法正确的是（是（）A A一种性状只
21、能由一种基因控制一种性状只能由一种基因控制B B生物体的性状完全由基因控制生物体的性状完全由基因控制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第47页，讲稿共51张，创作于星期日1、观观赏赏植植物物藏藏报报春春，在在20-2520-25的的条条件件下下，红红色色（A A）对对白白色色（a a）为为显显性性，基基因因型型为为AAAA或或AaAa的的藏藏报报春春开开红红花花，基基因因型型为为aaaa的的藏藏报报春春开开白白花花。但但是是，如如果果把把开开红红花花的的藏藏报报春春移移到到3030条条件件下下，虽虽然然基基因因型型
22、仍仍为为AAAA或或AaAa，但但新新开开的的花花全全是白花，这说明了什么？是白花，这说明了什么？表现型是基因型与环境相互作用的结果表现型是基因型与环境相互作用的结果拔高练习拔高练习第49页，讲稿共51张，创作于星期日引发非典型肺炎的引发非典型肺炎的SARSSARS病毒为单链病毒为单链RNARNA病毒，复制不经过病毒，复制不经过DNADNA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SARSSARS病毒在宿主细病毒在宿主细胞内的增殖示意图：胞内的增殖示意图：请概括出请概括出SARSSARS病毒遗传信息传递和表达的主要途径：病毒遗传信息传递和表达的主要途径：。（病毒）（病毒）（病毒）（病毒）RNA RNA（互补）（互补）（互补）（互补）RNA （病毒）（病毒）（病毒）（病毒）RNARNA蛋白质或蛋白质或蛋白质或蛋白质或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点击高考点击高考第50页，讲稿共51张，创作于星期日感谢大家观看第51页，讲稿共51张，创作于星期日