人教版高中生物必修二第四章第2节《基因对性状的控制》-课件-(共35张PPT).ppt

4.2 基因对性状的控制学习重点学习重点1.1.解释中心法则。解释中心法则。2.2.基因如何控制生物体的性状（途径）。基因如何控制生物体的性状（途径）。 请根据请根据DNADNA复制和基因指导蛋白质合复制和基因指导蛋白质合成过程，以成过程，以DNADNA为起点写出遗传信息为起点写出遗传信息的传递途径。的传递途径。动动手动动手一）中心法则的提出一）中心法则的提出1 1、提出者：、提出者：2 2、内容：、内容：3 3、图解：、图解：转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质以上中心法则是否完善呢？以上中心法则是否完善呢？一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展复制复制（揭示（揭示遗传信息传递遗传信息传递的一般规律）的一般规律）克里克克里克P69P69资料分析：资料分析：请写出遗传信息的传递途径请写出遗传信息的传递途径资料一：资料一：资料二：资料二：资料三资料三:遗传信息：遗传信息：RNA RNARNA RNA，即，即RNARNA的自我复制的自我复制。遗传信息遗传信息: :蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质。（可能存在，未证实）。（可能存在，未证实）RNADNA 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制 逆转录逆转录二）中心法则的发展二）中心法则的发展逆转录酶逆转录酶遗传信息：遗传信息：RNA DNARNA DNA，即，即RNARNA的逆转录的逆转录。烟草花叶病毒烟草花叶病毒HIVHIV病毒、致病毒、致癌的癌的RNARNA病毒病毒思考：思考：RNADNA 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制 逆转录逆转录1 1、哪些信息传递途径会发生碱基互补配对原则？、哪些信息传递途径会发生碱基互补配对原则？2 2、写出逆转录过程的碱基互补配对情况？、写出逆转录过程的碱基互补配对情况？5 5条信息传递途径都遵循碱基互补配对原则条信息传递途径都遵循碱基互补配对原则A-T U-A C-G G-CA-T U-A C-G G-C1 1、遗传物质是、遗传物质是DNADNA的生物：的生物：不同生物遗传信息的传递途径：不同生物遗传信息的传递途径：2 2、遗传物质是、遗传物质是RNARNA的生物：的生物： DNA RNA 蛋白质蛋白质复制转录翻译 复制复制 RNA 蛋白质蛋白质翻译翻译翻译蛋白质蛋白质RNADNARNA 转录转录逆转录逆转录大部分大部分RNARNA病毒：病毒：逆转录病逆转录病毒：毒：HIV病毒病毒（自然界中普遍存（自然界中普遍存在：真核细胞，原在：真核细胞，原核细胞，核细胞，DNADNA病毒等）病毒等）SARSSARS病毒，禽流感病毒，禽流感病毒，烟草花叶病病毒，烟草花叶病毒毒拓展引申：拓展引申：1.1.人体内的遗传信息有以上哪些流向？人体内的遗传信息有以上哪些流向？2.2.神经细胞中的遗传信息的流向？神经细胞中的遗传信息的流向？ DNA RNA 蛋白质蛋白质复制转录翻译 DNA RNA 蛋白质蛋白质转录翻译练习：已知烟草花叶病毒、练习：已知烟草花叶病毒、HIVHIV病毒、噬菌体这三类病毒、噬菌体这三类病毒，它们的遗传信息的传递方式用下图表示。病毒，它们的遗传信息的传递方式用下图表示。丙乙甲蛋白质蛋白质1 18 8103724 4蛋白质蛋白质569蛋白质蛋白质DNARNA （1 1）根据所学内容，这三种类型的病毒分别属于：）根据所学内容，这三种类型的病毒分别属于：甲甲_ _ 、乙、乙_ _ _、丙、丙_。噬菌体噬菌体烟草花叶病毒烟草花叶病毒HIVHIV病毒病毒丙乙甲蛋白质蛋白质1 18 8103724 4蛋白质蛋白质569蛋白质蛋白质DNARNA（2 2）图中哪个标号所示的过程是对）图中哪个标号所示的过程是对“中心法则中心法则”的补充的补充_ _ 。 （3 3）图中）图中1 1、8 8表示遗传信息的表示遗传信息的_；图中；图中2 2、5 5、9 9表示遗传信息表示遗传信息的的_；图中；图中3 3、1010表示遗传信息的表示遗传信息的_。图中。图中7 7表示遗传信息表示遗传信息的的_ _ _ _ _ _ _ _ 。6 、7转录转录翻译翻译复制复制逆转录逆转录阅读阅读 P69-70P69-70，从基因的角度解释以，从基因的角度解释以下现象下现象，体会，体会基因、蛋白质基因、蛋白质与与性状性状的关系。的关系。 1.1.豌豆的圆粒和皱粒豌豆的圆粒和皱粒 2. 2.人的白化症人的白化症 3. 3.囊性纤维病囊性纤维病 4. 4.镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症二、基因、蛋白质与性状的关系豌豆的圆粒与皱粒豌豆的圆粒与皱粒编码编码淀粉分支酶淀粉分支酶的的基因基因正常正常正常合成正常合成淀粉含量高，有效地保水，淀粉含量高，有效地保水，豌豆显得圆圆胖胖豌豆显得圆圆胖胖淀粉含量升高淀粉含量升高DNADNA中插入一段外来中插入一段外来DNADNA序列，序列，打乱了编码打乱了编码淀粉分支酶的淀粉分支酶的基因基因不能正常合成不能正常合成淀粉分支淀粉分支酶酶淀粉含量降低淀粉含量降低, ,蔗糖含量升高蔗糖含量升高淀粉含量低，豌豆由于失水淀粉含量低，豌豆由于失水而显得皱缩而显得皱缩性状：圆粒性状：圆粒性状：皱粒性状：皱粒淀粉分支淀粉分支酶酶白化病患者白化病患者 白化病是一种较常见的皮肤白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官及其附属器官黑色素缺乏黑色素缺乏所引起所引起的疾病。的疾病。 这类病人通常是全身皮肤、这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕光等行为怕光等行为 。酪氨酸酪氨酸黑色素黑色素酪氨酸酶酪氨酸酶白化病白化病酪氨酸酶酪氨酸酶基因基因（异常）（异常）以上实例说明以上实例说明基因是如何控制性状基因是如何控制性状的？的？ 1. 1.豌豆的圆粒和皱粒豌豆的圆粒和皱粒 2.2.人的白化症人的白化症基因通过控制基因通过控制 ，来控制来控制 ，进而控制进而控制 。酶的合成酶的合成代谢过程代谢过程生物体的性状生物体的性状（间接控制）（间接控制）一）基因控制生物性状的方式一）基因控制生物性状的方式囊性纤维病囊性纤维病CFTRCFTR蛋白基因蛋白基因缺失了缺失了3 3个碱基个碱基患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多CFTRCFTR蛋白结构蛋白结构异常，导致转运氯离子的功能异常异常，导致转运氯离子的功能异常黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症镰刀状红细胞镰刀状红细胞正常红细胞正常红细胞镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症血红蛋白血红蛋白基因基因中一个碱基改变中一个碱基改变红细胞呈镰刀状红细胞呈镰刀状血红蛋白血红蛋白结构结构发生变化发生变化容易破裂，使人患溶血性贫血容易破裂，使人患溶血性贫血基因通过控制基因通过控制 ，直接控制直接控制 。以上实例说明以上实例说明基因是如何控制性状基因是如何控制性状的？的？蛋白质的结构蛋白质的结构生物体的性状生物体的性状 3. 3.囊性纤维病囊性纤维病 4.4.镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症一）基因控制生物性状的方式一）基因控制生物性状的方式。 。（直接控制）（直接控制） 基因能通过基因能通过控制蛋白质的结构控制蛋白质的结构直接直接控控制生物体的性状。制生物体的性状。直接控制直接控制 基因通过基因通过控制酶的合成控制酶的合成来控制代谢过程来控制代谢过程, ,进而控制生物体的性状。进而控制生物体的性状。间接控制间接控制一）基因控制生物性状的方式一）基因控制生物性状的方式基因基因蛋白质（的结构）蛋白质（的结构）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白质蛋白质直接控制直接控制间接控制间接控制总之：总之：基因控制基因控制生物的生物的性状性状是通过控制蛋是通过控制蛋白质的合成来实现的。白质的合成来实现的。基因对性状控制的两种途径：基因、蛋白质与性状的关系1.1.基因与蛋白质之间有什么关系？基因与蛋白质之间有什么关系？2.2.基因与性状之间有什么关系？基因与性状之间有什么关系？3.3.蛋白质与性状之间有什么关系？蛋白质与性状之间有什么关系？归纳总结归纳总结1.1.基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成2.2.基因基因 控制控制 性状性状3.3.蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者请认真完成金版学案请认真完成金版学案60-64页页认真做作业的学生最帅，最漂亮 一对基因控制一对性状（一对基因控制一对性状（大多数大多数） 一对基因影响多对性状一对基因影响多对性状 多对基因共同控制一种性状（多对基因共同控制一种性状（身高身高） 基因基因+ +环境共同决定性状环境共同决定性状二）基因与性状的对应关系二）基因与性状的对应关系基因与性状的关系并不是简单的线性关系。基因与性状的关系并不是简单的线性关系。一对基因影响多对性状一对基因影响多对性状多对基因共同控制一种性状多对基因共同控制一种性状 性状的形成往往是内因（基因）与外因（环性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境因素等）相互作用的结果境因素等）相互作用的结果同一株水毛茛，水中的叶比空气同一株水毛茛，水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些。这两种不同中的叶要狭小细长一些。这两种不同形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？原因？原因？ 为什么细胞的基因组成相同，为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现出明显不同？而性状却表现出明显不同？ 基因组成是一样的。因为它们基因组成是一样的。因为它们都是由同一个受精卵经过有丝分裂都是由同一个受精卵经过有丝分裂产生的。产生的。因为这两种叶所处的环境不同。因为这两种叶所处的环境不同。三、细胞质基因三、细胞质基因自主学习：（课本自主学习：（课本P70P70）1.1.细胞质基因的分布？细胞质基因的分布？2.2.有哪些功能？有哪些功能？3.3.遗传方式及特点？遗传方式及特点？ 线粒体线粒体和和叶绿体叶绿体中中的基因，的基因，称称做细胞做细胞质基因。质基因。能进行能进行半自主自我复制半自主自我复制，能控制蛋白质的合成。，能控制蛋白质的合成。只能通过母亲遗传给后代只能通过母亲遗传给后代，不不遵循遵循孟德尔遗传定律。孟德尔遗传定律。细胞质基因1 1、定义：、定义：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遗传方式遗传方式功能功能联系联系2 2、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叶绿体、线粒体等叶绿体、线粒体等细胞核中细胞核中否，否，DNA分子裸露分子裸露与蛋白质组成染色体与蛋白质组成染色体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、转录、翻译半自主复制、转录、翻译复制、转录、翻译复制、转录、翻译细胞质基因线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这些部位的线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这些部位的基因活动还要受核基因的控制、制约基因活动还要受核基因的控制、制约生物多样性的原因：生物多样性的原因：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性状的多样性生物性状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：技能训练：（课本P71）长翅长翅残翅残翅长翅果蝇幼虫长翅果蝇幼虫2525（4-7d）35-37（6-12h)长翅长翅残翅残翅正常环境正常环境长翅长翅1 1、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（ ） 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2 2、下图所示的过程，正常情况下在动植物细胞中、下图所示的过程，正常情况下在动植物细胞中都都不可能不可能发生的是（发生的是（ ） A A、 B B、 C C、 D D、C C课堂巩固：课堂巩固：B B3 3果蝇长翅对残翅显性。用一定高温处理长翅基果蝇长翅对残翅显性。用一定高温处理长翅基因纯合子的幼虫，其发育为成虫后，翅膀表现为残因纯合子的幼虫，其发育为成虫后，翅膀表现为残翅。下列解释错误的是（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高温下相关蛋白质活性下降高温下相关蛋白质活性下降 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4 4、豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源、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对相对基因共同控制，只有当同时存染色体上的两对相对基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因（在两个显性基因（A A和和B B）时，花中的紫色素才能合）时，花中的紫色素才能合成，下列说法正确的是（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C CD D练习：练习：LeberLeber遗传性视神经病是一种遗传病，此病是由线遗传性视神经病是一种遗传病，此病是由线粒体粒体DNADNA基因突变所致，由突变线粒体占多数来决定基因突变所致，由突变线粒体占多数来决定。某女士的母亲患有此病，如果该女士结婚生育，。某女士的母亲患有此病，如果该女士结婚生育，下列预测正确的是下列预测正确的是（ ）A A如果生男孩，孩子不会携带致病基因如果生男孩，孩子不会携带致病基因 B B如果生女孩，孩子不会携带致病基因如果生女孩，孩子不会携带致病基因C C不管生男或生女，孩子都会携带致病基因不管生男或生女，孩子都会携带致病基因 D D必须经过基因检测，才能确定必须经过基因检测，才能确定C（20162016佛山二模）佛山二模）下列叙述错误的是（下列叙述错误的是（ ）A A、转录过程中存在、转录过程中存在T-AT-A的配对方式的配对方式B B、基因与性状之间是一一对应的关系、基因与性状之间是一一对应的关系C C、基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的D D、RNARNA也是携带遗传信息的物质也是携带遗传信息的物质B练习：练习：如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。若如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。若将缺乏将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物此途径中必需的某种酶的微生物置于含置于含X X的培养基中生的培养基中生长，发现微生物内有大量的长，发现微生物内有大量的M M和和L L，但没有，但没有Z Z，试问编码，试问编码哪种酶的基因发生了变化（哪种酶的基因发生了变化（ ）MYLXZB 酶酶C 酶酶E 酶酶D 酶酶A 酶酶A A、 E E酶酶 B B、 B B酶酶 C C、 C C酶酶 D D、A A酶和酶和D D酶酶C练习：艾滋病病毒(HIV)是一种球形病毒，外有蛋白质组成的外壳，内有RNA。右图为HIV侵染人体淋巴细胞及其繁殖过程的示意图。据图回答：(1)下图中的3表示病毒正在侵入淋巴细胞，进入淋巴细胞内的是病毒_。(2)4至5的过程在生物学上称为_。(3)由6合成7需要经过_过程。(4)在6至8的过程中，6中的腺嘌呤与8中的_互补配对。(5)目前科学家研制出治疗艾滋病的药物是用来阻目4至5过程的进行，其原理是该药物能抑制_的活性。 (6)图中5是通过_进入淋巴细胞的细胞核中,并结合到淋巴细胞的DNA上。(7)由于1和9具有相同的结构和功能,说明HIV的RNA分子结构具有一定的_,并使其前后代保持一定的_。RNA逆转录转录和翻译尿嘧啶逆转录酶核孔稳定性连续性