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第四章第2节基因对性状的控制_图文

一、中心法则的提出及其发展
1、1957年克里克提出中心法则(遗传信 息主要传递途径):
DNA 转录

RNA

翻译

蛋白质

(脱氧核苷酸序列)

核糖核苷酸排列序列

氨基酸序列

资料分析:其他遗传信息的传递方向
? 1、1965年,科学家在RNA肿瘤病毒 里发现了一种RNA复制酶,像DNA复 制酶能对DNA进行复制一样,RNA复 制酶能对RNA进行复制。
RNA复制酶

RNA

RNA

? 2、1970年,科学家在致癌的RNA病 毒中发现逆转录酶,它能以RNA为模 板合成DNA。
逆转录酶

RNA

DNA

3、1982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值引
起的。这种因错误折叠而形成的结构异常

的蛋白质,可能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 导致大量结构异常的蛋白质的形成。

蛋白质 ---

蛋白质

完整的中心法则:
转录 逆转录

DNA

RNA

翻译

蛋白质

生命体系中最核心、最简约、最本质的规律

不同生物遗传信息的传递过程归纳
生物种类 遗传信息传递过程 遗传 转录 翻译 物质 复制 DNA RNA 都是 蛋白质 DNA

真核生物
原核生物 DNA病毒

RNA病毒
逆转录病 毒

遗传 物质 都是 RNA

复制 RNA
RNA
逆转录

翻译

蛋白质
转录

DNA
翻译

RNA

蛋白质

二、基因、蛋白质与性状的关系
基因控制蛋白质的合成到底与基

因控制生物的性状有什么关系呢?
请阅读P69 - P70的内容:

1、 豌豆的圆粒与皱粒
2、 人的白化病

3、 囊性纤维病
4、 镰刀型贫血症

二、基因、蛋白质与性状的关系

DNA中插入了一段外来的DNA序 列,打乱了编码淀粉分支酶的基因

编码淀粉分支酶的基因正常

淀粉分支酶不能正常合成

淀粉分支酶正常合成

蔗糖不合成为淀粉,蔗糖含量升高

蔗糖合成为淀粉,淀粉含量升高

淀粉含量低的豌豆由于失水而显得 皱缩(性状:皱粒)

淀粉含量高,有效保留水分,豌豆 显得圆鼓鼓(性状:圆粒)

白化病
白化病是一种较 常见的皮肤及其附属 器官黑色素缺乏所引 起的疾病。 这类病人通常是全身 皮肤、毛发、眼睛缺 乏黑色素,表现出怕 光等行为

人的白化病
控制酶形成的基因异常 控制酶形成的基因正常

酪氨酸酶不能正常合成

酪氨酸酶正常合成

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

缺乏黑色素而表现为白化病

表现正常

由这二个实例大家可以总结出什么 共同点?

结论1:基因通过控制酶的合成来控制代
谢的过程,进而控制生物体的性状

DNA

GAA

突变

GTA

CTT
GAA 谷氨酸 正常

CAT
GUA 缬氨酸 异常

mRNA 氨基酸 结构蛋白质

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基因中一个碱基对变化 血红蛋白的结构发生变化 红细胞呈镰刀状

红细胞容易破裂,患溶血性贫血

囊性纤维病
编码跨膜蛋白(CFTR)的基因缺失了3个碱基对

导致CFTR蛋白缺少苯丙氨酸,影响了CFTR蛋白结构

使CFTR转运氯离子的功能异常,患者支气管内黏液增多

黏液增多,支气管管腔受阻,细菌大量繁殖,肺 部功能严重受损

由这二个实例大家可以总结出什 么共同点?
结论2:基因还能通过控制蛋白质的

结构 而_____ ______ 直接 性状 _______

控制生物体的

三、基因与性状的数量关系
基因与性状并不都是简单的线性关系 ? 一对基因控制一对性状(一因一效)

? 一对基因影响多对性状(一因多效)
? 多对基因共同控制一种性状(多因一效)

生物体性状的多基因因素举例
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。 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,这种相互作用形成 了一个错综复杂的网络,精细地 调控着生物体的性状。

1、同一株水毛茛,裸露在空气

中的叶和浸在水中的叶,叶形有什 么区别? 水中的叶比空气中的叶要狭小 细长一些

2、这两种不同形态的叶, 其细胞的基因组成一样吗?
基因组成是一样的。因为它们都是由同一个受精卵 经过有丝分裂产生的。

为什么细胞的基因组成相同,而性状 却表现出明显不同?
因为这两种叶所处的环境不同。

可见:基因相同,性状也不一定相同。
性状= 基因 + 外界环境 环境会影响基因的表达。

▲ 性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

DNA的分布
主要在染色体上
(所以说,染 色体是DNA的主 要载体)

少量在细胞质 内
例:线粒体 肌病

细胞核遗传

细胞质遗传

生物的遗传

四、细胞质基因(细胞质遗传)
细胞质基因:指存在于细胞质结构中的遗传物质。与 核基因一样具有稳定性、连续性和变异性。 功能:控制一些蛋白质的合成,线粒体DNA缺陷会引起遗 传病。 特点: 1、DNA分子半自主性复制; 2、母系遗传:只能通过母亲遗传给后代。 1 3 6 9 10 4 7 2 5 8

11

五、细胞质基因与细胞核基因的区别
细胞质基因 存在部位 是否与蛋 白质结合 基因数量 叶绿体、线粒体 否,DNA分子裸露 少 母系遗传 半自主复制 转录、翻译 细胞核基因 细胞核中 与蛋白质合成 为染色体 多 遵循孟德尔遗传规律 复制 转录、翻译

遗传方式
功能

生物多样性的原因
根本原因 DNA的多样性
决定 直接原因 蛋白质的多样性
导致

生物性状的多样性

第二节 基因对性状的控制
一、中心法则的提出及其发展 转录 翻译 复 DNA RNA 制 逆转录 RNA复制 二、基因、蛋白质和性状的关系 酶或激素 细胞代谢 基因 细胞结构 结构蛋白 三、基因型和表现型的关系 四、生物性状是由多个基因控制的 五、细胞质基因 生物性状 生物性状 蛋白质

如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。 若将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物置 于含X的培养基中生长,发现微生物内有大 量的M和L,但没有Z,试问基因突变影响到 哪种酶( ) C
X B酶 Y C酶 Z E酶 L

M

A、 E酶
C、 C酶

B、 B酶
D、A酶和D酶

3、下图所示的过程,正常情况下在动植 物细胞中都不可能发生的是( B )

A、①② C、⑤⑥

B、③④⑥ D、②④

4、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,只有当同时存在两个显性基因(A 和B)时,花中的紫色素才能合成,下列 说法正确的是( ) D
A.一种性状只能由一种基因控制 B.生物体的性状完全由基因控制 C.每种性状都是由两个基因控制的 D.基因之间存在着相互作用

拔高练习
1、观赏植物藏报春,在20-25℃的条件下,红 色( A )对白色( a )为显性,基因型为 AA 或 Aa 的藏报春开红花,基因型为 aa 的藏报 春开白花。但是,如果把开红花的藏报春 移到 30℃条件下,虽然基因型仍为 AA 或 Aa ,但新开的花全是白花,这说明了什么?

表现型是基因型与环境相互作用的结果


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