11人教版生物必修二 第四章基因的表达第二节基因对性状的控制（共41张PPT）.ppt

1、基因、蛋白质与性状关系基因、蛋白质与性状关系 中心法则的提出及发展中心法则的提出及发展 第节第节 基因对性状的控制基因对性状的控制 （重点、难点）（重点、难点） （重点）（重点） 基因型与表现型的关系基因型与表现型的关系 细胞质基因与细胞核基因的区别细胞质基因与细胞核基因的区别 中心法则中心法则 在遗传学上，把遗传信息的流动叫做在遗传学上，把遗传信息的流动叫做信息流信息流。 在生物界，信息流的方向可以用在生物界，信息流的方向可以用中心法则中心法则来表来表 示示。 一、中心法则的提出及发展一、中心法则的提出及发展 ( (一一) )、19571957年克里克提出中心法则：年克里克提出中心法则： 1

2、 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒里发现了一种病毒里发现了一种RNARNA复制酶复制酶， 像像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一样，进行复制一样，RNARNA复制酶能对复制酶能对RNARNA 进行复制。进行复制。 2 2、19701970年，科学家在致癌的年，科学家在致癌的RNARNA病毒中发现病毒中发现逆转录酶逆转录酶， 它能以它能以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。 3 3、19821982年，科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋年，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。这种因错误折叠而形白质在脑细胞

3、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，成的结构异常的蛋白质，可能可能促使与其具有相同氨基酸促使与其具有相同氨基酸 序列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构序列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构 异常的蛋白质形成。异常的蛋白质形成。 资料分析资料分析 讨论讨论1 1：你认为上述实验证据是否：你认为上述实验证据是否 推翻了传统的中心法则，为什么？推翻了传统的中心法则，为什么？ 资料分析资料分析 讨论讨论2 2：作为生物学的核心规律之一，中：作为生物学的核心规律之一，中 心法则应该全面地反映遗传信息的传递规律。心法则应该全面地反映遗传信息的传递规律。 根据上述

4、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，如果要，应该如何修改？需要修改，如果要，应该如何修改？ 制作：兴宁一中制作：兴宁一中 刘启明刘启明 1 1、19651965年，科学家在年，科学家在RNARNA病毒里发现了一种病毒里发现了一种RNARNA复制酶复制酶， 像像DNADNA复制酶能对复制酶能对DNADNA进行复制一样，进行复制一样，RNARNA复制酶能对复制酶能对RNARNA 进行复制。进行复制。 2 2、19701970年，科学家在致癌的年，科学家在致癌的RNARNA病毒中发现病毒中发现逆转录酶逆转录酶， 它能以它能以RNARNA为模板合成为模板合成

5、DNADNA。 3 3、19821982年，科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋年，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。这种因错误折叠而形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，成的结构异常的蛋白质，可能可能促使与其具有相同氨基酸促使与其具有相同氨基酸 序列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构序列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构 异常的蛋白质形成。异常的蛋白质形成。 （二）中心法则的地位：是生命体系中（二）中心法则的地位：是生命体系中最核最核 心、最简约、最本质心、最简约、最本质的规律。的规律。 二、基因、蛋白

6、质和性状的关系二、基因、蛋白质和性状的关系 阅读课文阅读课文P P69 69 P P70 70，讨论并回答下列问题： ，讨论并回答下列问题： 基因对性状的控制方式有几种？基因对性状的控制方式有几种？ 基因通过控制什么来控制生物的性状？基因通过控制什么来控制生物的性状？ 二、基因、蛋白质和性状的关系二、基因、蛋白质和性状的关系 （一）基因对性状控制方式一：（一）基因对性状控制方式一：间接控制间接控制 即即基因通过控制基因通过控制酶或蛋白质激素的合成酶或蛋白质激素的合成来控制来控制 代谢过程代谢过程，进而控制生物的性状。，进而控制生物的性状。 实例：实例：1 1、豌豆的圆粒和皱粒、豌豆的圆粒和皱粒

7、 2 2、白化病、白化病 DNADNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA 序列，打乱了编码淀粉分支序列，打乱了编码淀粉分支 酶的酶的基因基因 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，蔗糖含 量升高量升高 淀粉含量低的豌豆由于失水淀粉含量低的豌豆由于失水 而显得皱缩（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，豌淀粉含量高，有效保留水分，豌 豆显得圆鼓鼓豆显得圆鼓鼓（性状：

8、圆粒）（性状：圆粒） 实例：实例：1 1、豌豆的圆粒和皱粒、豌豆的圆粒和皱粒 （一）基因对性状控制方式一：（一）基因对性状控制方式一：间接控制间接控制 即即基因通过控制基因通过控制酶或蛋白质激素酶或蛋白质激素的合成来控制的合成来控制 代谢过程代谢过程，进而控制生物的性状。，进而控制生物的性状。 实例：实例：2 2、白化病、白化病 白化病白化病 白化病是一种白化病是一种 较常见的皮肤及较常见的皮肤及 其附属器官其附属器官黑色黑色 素缺乏素缺乏所引起的所引起的 疾病。疾病。 病症：病症： 全身皮肤、毛发、眼全身皮肤、毛发、眼 睛缺乏黑色素，表现睛缺乏黑色素，表现 出怕光等行为出怕光等行为 人的白化

9、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 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表现为白化病白化病 表表 现现 正正 常常 二、基因、蛋白质和性状的关系二、基因、蛋白质和性状的关系 制作：兴宁一中制作：兴宁一中 刘启明刘启明 （一）基因对性状控制方式一：（一）基因对性状控制方式一：间接控制间接控制 即即基因通过控制基因通过控制酶或蛋白质激素酶或蛋白质激素的合成来的合成来

10、 控制控制代谢过程代谢过程，进而控制生物的性状。，进而控制生物的性状。 （一）基因对性状控制方式二：（一）基因对性状控制方式二：直接控制直接控制 即即基因通过控制基因通过控制蛋白质的结构蛋白质的结构直接控制生直接控制生 物的性状。物的性状。 实例：实例：1 1、囊性纤维病、囊性纤维病 2 2、镰刀型贫血症、镰刀型贫血症 实例：囊性纤维病实例：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

11、部感染 （一）基因对性状控制方式二：（一）基因对性状控制方式二：直接控制直接控制 即即基因通过控制基因通过控制蛋白质的结构蛋白质的结构直接控制生直接控制生 物的性状。物的性状。 实例：实例： 2 2、镰刀型贫血症、镰刀型贫血症 实例：镰刀型贫血症实例：镰刀型贫血症 镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 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 蛋白质蛋白质 氨基酸氨基酸 RNARNA DNADNA 正常正常 C T TC T T

12、G A AG A A GAAGAA 谷氨酸谷氨酸 突变突变 C C A A T T G G T T A A G G U UA A 异常异常 缬氨酸缬氨酸 分析镰刀型细胞贫血症病因分析镰刀型细胞贫血症病因 制作：兴宁一中制作：兴宁一中 刘启明刘启明 （一）基因对性状控制方式二：（一）基因对性状控制方式二：直接控制直接控制 即即基因通过控制基因通过控制蛋白质的结构蛋白质的结构直接控制生直接控制生 物的性状。物的性状。 二、基因、蛋白质和性状的关系二、基因、蛋白质和性状的关系 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 性状性状 细胞结构细胞结构 性状性状 结论：结论： 基因基因

13、通过控制通过控制蛋白质蛋白质的合成来实现对生物的合成来实现对生物性状性状的控制。的控制。 蛋白质蛋白质 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 注注 意意 生物的性状并不都是有生物的性状并不都是有单个基因单个基因决定的，有些决定的，有些 性状由性状由多个基因多个基因共同决定。共同决定。 人的身高可能是由多个基因决定人的身高可能是由多个基因决定 的。后天营养和锻炼也很重要。的。后天营养和锻炼也很重要。 （

14、二）生物体性状的多基因因素：（二）生物体性状的多基因因素： 基因与基因基因与基因、基因与基因产物基因与基因产物、 基因与环境基因与环境之间存在着复杂的相互作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用，这种相互作用形成了一个错综复 杂的网络，精细地调控着生物体的性杂的网络，精细地调控着生物体的性 状。状。 注注 意意 同时，生物的性状还要受到同时，生物的性状还要受到环境环境 的影响的影响，并不只是由基因控制。，并不只是由基因控制。 同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，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。表现出了两种不同的形态。 遗传学

15、家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的 培养温度为培养温度为2525，将孵化后，将孵化后4 4- -7d7d的长翅果蝇幼虫在的长翅果蝇幼虫在3535- - 3737处理处理6 6- -24h24h后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果 蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。 三、基因型与表现型的关系三、基因型与表现型的关系 技能训练技能训练 讨论讨论1 1：请针对出现残翅果蝇的原：请针对出现残翅果蝇的原 因提出假说，进而解释。因提出假说，进而解释。 技能训练技能训练 讨论

16、讨论2 2：上述实例说明基因与性状：上述实例说明基因与性状 的关系是怎么样的？的关系是怎么样的？ 基因型是性状表现的内在因素，表现型则是基因型的基因型是性状表现的内在因素，表现型则是基因型的 表现形式。表现形式。 表现型是表现型是基因型（内因）和环境条件（外因）相互作基因型（内因）和环境条件（外因）相互作 用用的结果。的结果。 三、表现型和基因型的关系三、表现型和基因型的关系 性状性状 基因基因 环境条件环境条件 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 （染色体是（染色体是DNADNA 的主要载

17、体）的主要载体） 四、细胞质基因与细胞核基因的区别四、细胞质基因与细胞核基因的区别 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 四、细胞质基因与细胞核基因的区别四、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，DNADNA分子裸露分子裸露 与蛋白质合成与蛋白质合成 为染色体为染色体 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 1 1、揭示生物体内遗传信息传递

18、一般规律的、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的 是（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 随堂练习随堂练习 C C 2 2、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由、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，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，下列说法正确的是花中的紫色素才能合成，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 随堂练习随堂练习 3 3、下图所示的过程，正常情况下在动植、下图所示的过程，正常情况下在动植 物细胞中都物细胞中都不可能不可能发生的是（发生的是（ ） A A、 B B、 C C、 D D、 B