基因對性狀的控制(公開課)

1、基因基因性狀性狀？ 請你根據請你根據DNADNA復制、基因指導蛋白質合成復制、基因指導蛋白質合成，畫出一張遺傳信息的傳遞方向圖。畫出一張遺傳信息的傳遞方向圖。動動手動動手生物的性狀主要是由生物的性狀主要是由_體現的體現的蛋白質蛋白質生物的性狀主要是由生物的性狀主要是由_控制的控制的基因基因 結論：生物的性狀是結論：生物的性狀是基因基因通過控制通過控制蛋蛋 白質白質的合成來實現的。的合成來實現的。開動腦筋開動腦筋幻燈片幻燈片 38點點DNA聚聚合酶合酶解旋解旋酶酶DNADNA聚合聚合酶酶RNA聚聚合酶合酶解旋解旋酶酶核糖體核糖體DNAmRNA多肽鏈多肽鏈DNA復制復制轉錄轉錄翻譯翻譯1.中心法則

2、的提出中心法則的提出:(1957年年克里克克里克)轉錄轉錄DNADNARNARNA翻譯翻譯蛋白質蛋白質一、中心法則的提出及其發(fā)展一、中心法則的提出及其發(fā)展復制復制大膽猜大膽猜想想生物界是否還有其它的遺傳信息傳遞途徑呢？生物界是否還有其它的遺傳信息傳遞途徑呢？圖解：圖解：表示了遺傳信息的傳遞規(guī)律（表示了遺傳信息的傳遞規(guī)律（流動方向）流動方向）內容：內容：1 1、19651965年，科學家在年，科學家在RNARNA病毒里發(fā)現了一種病毒里發(fā)現了一種RNARNA復制酶，像復制酶，像DNADNA復制酶能對復制酶能對DNADNA進行復制一樣，進行復制一樣，RNARNA復制酶能對復制酶能對RNARNA進行復

3、制。進行復制。資料分析資料分析P691 1、19651965年，科學家在年，科學家在RNARNA病毒里發(fā)現了一種病毒里發(fā)現了一種RNARNA復制酶，像復制酶，像DNADNA復制酶能對復制酶能對DNADNA進行復制一樣，進行復制一樣，RNARNA復制酶能對復制酶能對RNARNA進行復制。進行復制。資料分析資料分析P691 1、19651965年，科學家在年，科學家在RNARNA病毒里發(fā)現了一種病毒里發(fā)現了一種RNARNA復制酶，像復制酶，像DNADNA復制酶能對復制酶能對DNADNA進行復制一樣，進行復制一樣，RNARNA復制酶能對復制酶能對RNARNA進行復制。進行復制。2 2、1970197

4、0年，科學家在致癌的年，科學家在致癌的RNARNA病毒中發(fā)現逆病毒中發(fā)現逆轉錄酶，它能以轉錄酶，它能以RNARNA為模板合成為模板合成DNADNA。資料分析資料分析P691 1、19651965年，科學家在年，科學家在RNARNA病毒里發(fā)現了一種病毒里發(fā)現了一種RNARNA復制酶，像復制酶，像DNADNA復制酶能對復制酶能對DNADNA進行復制一樣，進行復制一樣，RNARNA復制酶能對復制酶能對RNARNA進行復制。進行復制。2 2、19701970年，科學家在致癌的年，科學家在致癌的RNARNA病毒中發(fā)現病毒中發(fā)現逆逆轉錄酶轉錄酶，它能以，它能以RNARNA為模板合成為模板合成DNADNA。

5、資料分析資料分析P691 1、19651965年，科學家在年，科學家在RNARNA病毒里發(fā)現了一種病毒里發(fā)現了一種RNARNA復制酶，像復制酶，像DNADNA復制酶能對復制酶能對DNADNA進行復制一樣，進行復制一樣，RNARNA復制酶能對復制酶能對RNARNA進行復制。進行復制。2 2、19701970年，科學家在致癌的年，科學家在致癌的RNARNA病毒中發(fā)現病毒中發(fā)現逆逆轉錄酶轉錄酶，它能以，它能以RNARNA為模板合成為模板合成DNADNA。3 3、19821982年，科學家發(fā)現瘋牛?。貌《荆┦怯赡?，科學家發(fā)現瘋牛病（朊病毒）是由一種結構異常的蛋白質在腦細胞內大量增殖引起一種結構異常的

6、蛋白質在腦細胞內大量增殖引起的。這種因錯誤折疊而形成的結構異常的蛋白質，的。這種因錯誤折疊而形成的結構異常的蛋白質，可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質發(fā)生可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質發(fā)生同樣的折疊錯誤，從而導致大量結構異常的蛋白同樣的折疊錯誤，從而導致大量結構異常的蛋白質形成。質形成。資料分析資料分析P691 1、19651965年，科學家在年，科學家在RNARNA病毒里發(fā)現了一種病毒里發(fā)現了一種RNARNA復制酶，像復制酶，像DNADNA復制酶能對復制酶能對DNADNA進行復制一樣，進行復制一樣，RNARNA復制酶能對復制酶能對RNARNA進行復制進行復制。2 2、197019

7、70年，科學家在致癌的年，科學家在致癌的RNARNA病毒中發(fā)現病毒中發(fā)現逆逆轉錄酶轉錄酶，它能以，它能以RNARNA為模板合成為模板合成DNADNA。3 3、19821982年，科學家發(fā)現瘋牛?。貌《荆┦怯赡?，科學家發(fā)現瘋牛病（朊病毒）是由一種結構異常的蛋白質在腦細胞內大量增殖引起一種結構異常的蛋白質在腦細胞內大量增殖引起的。這種因錯誤折疊而形成的結構的。這種因錯誤折疊而形成的結構異常的蛋白質，異常的蛋白質，可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質發(fā)生可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質發(fā)生同樣的折疊錯誤同樣的折疊錯誤，從而導致大量結構異常的蛋白，從而導致大量結構異常的蛋白質形成。質形成。資

8、料分析資料分析P691 1、19651965年，科學家在年，科學家在RNARNA病毒里發(fā)現了一種病毒里發(fā)現了一種RNARNA復制酶，像復制酶，像DNADNA復制酶能對復制酶能對DNADNA進行復制一樣，進行復制一樣，RNARNA復制酶能對復制酶能對RNARNA進行復制。進行復制。2 2、19701970年，科學家在致癌的年，科學家在致癌的RNARNA病毒中發(fā)現病毒中發(fā)現逆逆轉錄酶轉錄酶，它能以，它能以RNARNA為模板合成為模板合成DNADNA。3 3、19821982年，科學家發(fā)現瘋牛?。貌《荆┦怯赡辏茖W家發(fā)現瘋牛?。貌《荆┦怯梢环N結構異常的蛋白質在腦細胞內大量增殖引起一種結構異常的蛋

9、白質在腦細胞內大量增殖引起的。這種因錯誤折疊而形成的結構的。這種因錯誤折疊而形成的結構異常的蛋白質，異常的蛋白質，可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質發(fā)生可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質發(fā)生同樣的折疊錯誤同樣的折疊錯誤，從而導致大量結構異常的蛋白，從而導致大量結構異常的蛋白質形成。質形成。資料分析資料分析P69復制復制轉錄轉錄DNADNARNARNA翻譯蛋白質蛋白質逆轉錄逆轉錄 復制復制2.中心法則的發(fā)展中心法則的發(fā)展請補充完善中心法則1 1、揭示生物體內遺傳信息傳遞一般、揭示生物體內遺傳信息傳遞一般規(guī)律的是（規(guī)律的是（ ）A A基因的遺傳定律基因的遺傳定律B B堿基互補配對原則堿基互

10、補配對原則C C中心法則中心法則D D自然選擇學說自然選擇學說 操練一下2 2、下圖所示的過程，正常情況下在、下圖所示的過程，正常情況下在動植物細胞中都不可能發(fā)生的是動植物細胞中都不可能發(fā)生的是 A、 B、 C、 D、 1.1.以以DNADNA為遺傳物質的生物（真核生物、原核生為遺傳物質的生物（真核生物、原核生物及物及DNADNA病毒）遺傳信息的傳遞：病毒）遺傳信息的傳遞：2.2.以以RNARNA為遺傳物質的生物（為遺傳物質的生物（HIV,SARS,HIV,SARS,等）遺等）遺傳信息的傳遞：傳信息的傳遞：RNA蛋白質蛋白質翻譯翻譯DNA轉錄轉錄RNA蛋白質蛋白質翻譯翻譯RNA逆轉錄逆轉錄RN

11、ARNADNADNA蛋白質蛋白質轉錄轉錄翻譯翻譯實例一：白化病實例一：白化病 白化病是一種較常見的白化病是一種較常見的皮膚及其附屬器官黑色素缺皮膚及其附屬器官黑色素缺乏所引起的疾病。這類病人乏所引起的疾病。這類病人通常是全身皮膚、毛發(fā)、眼通常是全身皮膚、毛發(fā)、眼睛缺乏黑色素，表現出怕光睛缺乏黑色素，表現出怕光等行為等行為. .你能從基因控制你能從基因控制蛋白質合成的角度蛋白質合成的角度來解釋白化病來解釋白化病這一現象嗎這一現象嗎?（P69）控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因基因異常異?？刂评野彼崦傅目刂评野彼崦傅幕蚧蛘Ｕ＠野彼崦咐野彼崦覆荒苷：铣刹荒苷：铣衫野彼崦咐野彼崦负铣珊铣衫野?/p>

12、酸酪氨酸不能正常轉化為不能正常轉化為黑色素黑色素酪氨酸酪氨酸能轉化為能轉化為黑色素黑色素缺乏黑色素而表現為缺乏黑色素而表現為白化病白化病含有含有黑色素黑色素表現正常表現正常實例二：豌豆的圓粒和皺粒實例二：豌豆的圓粒和皺粒 你能仿照實例一你能仿照實例一,來來解釋豌豆圓粒和皺粒解釋豌豆圓粒和皺粒這一相對性狀嗎這一相對性狀嗎?（P69）學以致用學以致用 DNADNA中插入了一段外來的中插入了一段外來的DNADNA序序列，打亂了編碼淀粉分支酶的列，打亂了編碼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為淀粉蔗糖不合成為淀粉，蔗糖含量升高，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失

13、水而顯得淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮（皺縮（性狀：皺粒性狀：皺粒）編碼淀粉分支酶的編碼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為淀粉蔗糖合成為淀粉，淀粉含量升高，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保留水分，豌豆淀粉含量高，有效保留水分，豌豆顯得圓鼓鼓顯得圓鼓鼓（性狀：圓粒）（性狀：圓粒） 基因基因酶酶代謝代謝過程過程 性狀性狀二、基因、蛋白質與性狀關系二、基因、蛋白質與性狀關系：1.1. 基因通過控制基因通過控制_合成來控制合成來控制代謝過程，進而代謝過程，進而_控制生物體控制生物體的的_._.酶的酶的間接間接性狀性狀CFTRCFTR基因缺失了基因缺失了3 3個

14、堿基個堿基CFTRCFTR蛋白結構異常，導致轉運功能異常蛋白結構異常，導致轉運功能異?；颊咧夤軆瑞ひ涸龆啵毦敝?，患者支氣管內黏液增多，細菌繁殖，肺部感染肺部感染 基因基因蛋白質蛋白質結構結構 性狀性狀實例三：囊性纖維病實例三：囊性纖維病 囊性纖維病是北美囊性纖維病是北美白種人中常見的一種白種人中常見的一種遺傳病，患者汗液中遺傳病，患者汗液中氯離子的濃度升高，氯離子的濃度升高，支氣管被異常的黏液支氣管被異常的黏液堵塞，常于幼年時死堵塞，常于幼年時死于肺部感染。于肺部感染。你能從基因控制你能從基因控制蛋白質合成的角度來蛋白質合成的角度來解釋囊性纖維病解釋囊性纖維病這一現象嗎這一現象嗎?（P7

15、0）實例四：實例四： 鐮刀型細胞貧血癥鐮刀型細胞貧血癥鐮刀型紅細胞鐮刀型紅細胞 正常紅細胞正常紅細胞 鐮刀型細胞貧血癥患者的紅鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞不是正常的圓餅狀細胞不是正常的圓餅狀, ,而是彎而是彎曲的鐮刀狀。癥狀是發(fā)燒和肌肉曲的鐮刀狀。癥狀是發(fā)燒和肌肉疼痛疼痛, ,疲勞、呼吸困難、咳嗽、疲勞、呼吸困難、咳嗽、心跳速率快速、生長及青春期遲心跳速率快速、生長及青春期遲緩。緩。 你能仿照實例三，你能仿照實例三，來解釋鐮刀型細胞來解釋鐮刀型細胞貧血癥這一現象嗎貧血癥這一現象嗎?學以致用學以致用控制血紅蛋白控制血紅蛋白的基因正常的基因正常血紅蛋白結構正常血紅蛋白結構正常正常紅細胞正常紅細胞控

16、制血紅蛋白的基因控制血紅蛋白的基因堿基對發(fā)生替換堿基對發(fā)生替換血紅蛋白結構異常血紅蛋白結構異常紅細胞呈鐮刀狀紅細胞呈鐮刀狀 基因基因蛋白質蛋白質結構結構 性狀性狀二、基因、蛋白質與性狀關系二、基因、蛋白質與性狀關系：2.2.基因還能通過控制蛋白質的基因還能通過控制蛋白質的_而而_控制生物體的控制生物體的_._.結構結構直接直接性狀性狀基因基因結構蛋白結構蛋白細胞結構細胞結構生物性狀生物性狀酶或激素酶或激素 細胞代謝細胞代謝生物性狀生物性狀蛋白質蛋白質直接作用直接作用間接作用間接作用總之：總之：a.a.生物性狀主要是由蛋白質體現生物性狀主要是由蛋白質體現 b.b.蛋白質的合成又受基因的控制蛋白質

17、的合成又受基因的控制所以：生物的性狀是由基因控制的所以：生物的性狀是由基因控制的 通過以上的四個例子我們可以看出基因控制生物的性狀主要有以下兩個途徑:小結基因與性狀之間都是一一對應的關系嗎？基因與性狀之間都是一一對應的關系嗎？三.基因型與表現型的關系環(huán)境因素 基因對性狀的控制還受基因對性狀的控制還受 的影響。的影響。（內因）（內因）（外因）（外因）？環(huán)境因素環(huán)境因素實例五：性狀的多基因控制實例五：性狀的多基因控制 人的身高是由多個基因決定的，其中每一個基因對人的身高都有一定的作用。 可見，基因與性狀之間可見，基因與性狀之間 簡單的簡單的一一對應一一對應關關系，系，有些性狀是由多個基因有些性狀是

18、由多個基因決定的，有的基因可決定或決定的，有的基因可決定或影響多個性狀。影響多個性狀。并不是并不是不一定，后天的營養(yǎng)和鍛煉不一定，后天的營養(yǎng)和鍛煉也很重要。也很重要。思考：獲得了姚明的優(yōu)良基因的后代一定長得非常高嗎？ 操練一下四.細胞質基因（1）定義：）定義： 和和 中的基因中的基因線粒體線粒體葉綠體葉綠體（3 3）遺傳特點：）遺傳特點：只能通過母親遺傳給后代（母系遺傳） 原因：原因：受精過程中，受精卵的細胞質幾乎全部來自母親的卵細胞舉例：舉例：線粒體肌病、神經性肌肉衰弱、運動失調及線粒體肌病、神經性肌肉衰弱、運動失調及眼視網膜炎等。眼視網膜炎等。細胞質遺傳細胞質遺傳_孟德爾的遺傳規(guī)律孟德爾的

19、遺傳規(guī)律操練一下不遵循不遵循（2）功能：）功能：進行半自主自我復制進行半自主自我復制 通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成第二節(jié)第二節(jié) 基因對性狀的控制基因對性狀的控制一、中心法則的提出及其發(fā)展一、中心法則的提出及其發(fā)展二、基因、蛋白質和性狀的關系二、基因、蛋白質和性狀的關系三、基因型和表現型的關系三、基因型和表現型的關系四、細胞質基因四、細胞質基因DNADNA轉錄轉錄復復制制逆轉錄逆轉錄RNARNA 蛋白質蛋白質翻譯翻譯 復制復制基因基因酶或激素酶或激素結構蛋白結構蛋白細胞代謝細胞代謝細胞結構細胞結構生物性狀生物性狀生物性狀生物性狀表現型基因型外界因素表現型基

20、因型外界因素母系遺傳母系遺傳課堂反饋課堂反饋 1 1、黑種人與白種人膚色不同的、黑種人與白種人膚色不同的根本根本原因是原因是_他們所生活的環(huán)境不同他們所生活的環(huán)境不同他們的與膚色有關的基因不同他們的與膚色有關的基因不同他們的與膚色有關的蛋白質不同他們的與膚色有關的蛋白質不同他們的與膚色有關的不同他們的與膚色有關的不同2 2下面關于基因、蛋白質、性狀之間關系下面關于基因、蛋白質、性狀之間關系的敘述，其中的敘述，其中不不正確的是正確的是_ A A、一個性狀受一個基因的控制、一個性狀受一個基因的控制 B B、蛋白質的結構可以直接影響性狀、蛋白質的結構可以直接影響性狀 C C、蛋白質的合成受基因的控制

21、、蛋白質的合成受基因的控制 D D、蛋白質的功能之一是可以體現性狀、蛋白質的功能之一是可以體現性狀3. 3.甜豌豆的紫花對白花是一對相對性狀，由甜豌豆的紫花對白花是一對相對性狀，由非同源染色體上的兩對等位基因共同控制，非同源染色體上的兩對等位基因共同控制，只有當同時存在兩個顯性基因（只有當同時存在兩個顯性基因（A A和和B B）時，）時，花中的紫色素才能合成，下列說法正確的是（花中的紫色素才能合成，下列說法正確的是（ ）A A一種性狀只能由一種基因控制一種性狀只能由一種基因控制B B生物體的性狀完全由基因控制生物體的性狀完全由基因控制C C每種性狀都是由兩個基因控制的每種性狀都是由兩個基因控制

22、的D D基因之間存在著相互作用基因之間存在著相互作用4.4.如下圖是設想的一條生物合成途徑的示意如下圖是設想的一條生物合成途徑的示意圖。若圖。若將缺乏此途徑中必需的某種酶的微生將缺乏此途徑中必需的某種酶的微生物物置于含置于含X X的培養(yǎng)基中生長，發(fā)現微生物內的培養(yǎng)基中生長，發(fā)現微生物內有大量的有大量的M M和和L L，但沒有，但沒有Z Z，試問基因突變影，試問基因突變影響到哪種酶響到哪種酶（ ）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 觀賞植物藏報春，在觀賞植物藏報春，在20-2520-25的條件下，紅的條件下，紅色（色（A A）對白色（）對白色（a a）為顯性，基因型為）為顯性，基因型為AAAA或或AaAa的藏報春開紅花，基因型為的藏報春開紅花，基因型為aaaa的藏報的藏報春開白花。但是，如果把開紅花的藏報春春開白花。但是，如果把開紅花的藏報春移到移到3030條件下，雖然基因型仍為條件下，雖然基因型仍為AAAA或或AaAa，但新開的花全是白