基因对性状控制.ppt
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1、 同一株水毛茛裸露在空气中的叶和浸泡在水中的叶表现同一株水毛茛裸露在空气中的叶和浸泡在水中的叶表现出两种不同的形态。出两种不同的形态。2、这两种形态的叶,其细胞的基因、这两种形态的叶,其细胞的基因组成一样吗?组成一样吗?3、你还能提出什么问题?、你还能提出什么问题?水中的叶比空气中的叶要狭小一些。水中的叶比空气中的叶要狭小一些。基因组成应该一样,由一个受精基因组成应该一样,由一个受精卵发育而来。卵发育而来。为什么叶片细胞的基因组成相同,为什么叶片细胞的基因组成相同,而叶片却表现出明显的不同?而叶片却表现出明显的不同?1、这两种叶形有什么不同?、这两种叶形有什么不同?问题探讨问题探讨根据根据DN
2、A复制、基因指导蛋白复制、基因指导蛋白质合成过程,画一张遗传信息质合成过程,画一张遗传信息的传递方向图的传递方向图动动手动动手以DNA自身为模板合成子代DNA,以DNA的一条链为模板合成RNA,以信使RNA为模板合成蛋白质从而决定生物的性状表现,叫中心法则。人和动植物及绝大多数微生物的遗传信息传递都遵循这一法则。一、中心法则一、中心法则DNADNARNARNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复复制制的提出及其发展的提出及其发展?1、1965年,科学家在年,科学家在RNA病毒里发现了一种病毒里发现了一种RNA复制酶,像复制酶,像DNA复制酶能对复制酶能对DNA进行复制进行复制一样,一样,RNA复制酶
3、能对复制酶能对RNA进行复制。进行复制。2、1970年,科学家在致癌的年,科学家在致癌的RNA病毒中发现逆病毒中发现逆转录酶,它能以转录酶,它能以RNA为模板合成为模板合成DNA。3、1982年,科学家发现疯牛病是由一种结构异年,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成的结构异常的蛋白质,错误折叠而形成的结构异常的蛋白质,可能可能促使促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折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形成。叠错误,从而导致大量结构异常的蛋白质形成。2.
4、历史的步伐历史的步伐中心法则的发展中心法则的发展 先阅读书本先阅读书本P P6969页的三个资料并回答后面的问题。页的三个资料并回答后面的问题。1 1、没有推翻中心法则,实验证据指出了原有中心法则所没、没有推翻中心法则,实验证据指出了原有中心法则所没有包含的遗传信息的可能传递途径,是对原有中心法则的补有包含的遗传信息的可能传递途径,是对原有中心法则的补充而非否定。充而非否定。2 2、补充:、补充:遗传信息可以从遗传信息可以从RNARNA反过来流向反过来流向DNADNA,如致癌如致癌RNARNA病毒;病毒;遗传信息可以从遗传信息可以从RNARNA流向流向RNARNA,如,如RNARNA肿瘤病毒;
5、肿瘤病毒;遗传信息可以从蛋白质流向蛋白质,如疯牛病病毒。遗传信息可以从蛋白质流向蛋白质,如疯牛病病毒。说明:前面两个已经完全确认,后面一个没有完全确认。说明:前面两个已经完全确认,后面一个没有完全确认。中心法则是生命体系中中心法则是生命体系中最核心、最简最核心、最简约、最本质约、最本质的规律,掌握中心法则对生命的规律,掌握中心法则对生命本质的把握有着重要作用。本质的把握有着重要作用。3、补充修正的中心法则、补充修正的中心法则DNADNA转录转录复复制制蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA复制复制RNARNA逆转录逆转录二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系蛋白质是生命活动的主要承
6、担者和蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。体现者。蛋白质是如何承担生命活动的呢蛋白质是如何承担生命活动的呢?结构功能,催化功能;运输载体功能;结构功能,催化功能;运输载体功能;调节功能;免疫功能。调节功能;免疫功能。下面我们再通过具体的实例来看基因、下面我们再通过具体的实例来看基因、蛋白质与生物性状之间的关系。蛋白质与生物性状之间的关系。1 1、豌豆的圆粒和皱粒这一对相对性状。、豌豆的圆粒和皱粒这一对相对性状。编码淀粉分支酶的基因正常。编码淀粉分支酶的基因正常。淀粉分支酶淀粉分支酶正常合成。正常合成。蔗糖合成淀粉,淀粉含量升高。蔗糖合成淀粉,淀粉含量升高。淀粉含量高,有效保留水分,豌淀粉含量
7、高,有效保留水分,豌豆显得圆鼓鼓(性状:圆粒)。豆显得圆鼓鼓(性状:圆粒)。DNADNA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基因乱了编码淀粉分支酶的基因(基因增添基因增添)淀粉分支酶淀粉分支酶不能正常合成。不能正常合成。蔗糖不能合成淀粉,蔗糖含量升高。蔗糖不能合成淀粉,蔗糖含量升高。淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩(性状:皱粒)。缩(性状:皱粒)。白白化化病病 白化病是一白化病是一种较常见的皮肤种较常见的皮肤及其附属器官黑及其附属器官黑色素缺乏所引起色素缺乏所引起的疾病。的疾病。这类病人通这类病人通常是全身皮肤、
8、常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏毛发、眼睛缺乏黑色素,表现出黑色素,表现出怕光等行为怕光等行为 控制酶形成的基因异控制酶形成的基因异常。常。酪氨酸酶不能酪氨酸酶不能正正常合成。常合成。酪氨酸不能转化成酪氨酸不能转化成黑色素。黑色素。缺乏黑色素而表现缺乏黑色素而表现为白化病。为白化病。2 2、白化病。、白化病。控制酶形成的基因控制酶形成的基因正常。正常。酪氨酸酶酪氨酸酶正常合正常合成。成。酪氨酸正常转化成酪氨酸正常转化成黑色素。黑色素。表现正常。表现正常。这两个例子来看,大家可以总结出基因是如何控制生物的这两个例子来看,大家可以总结出基因是如何控制生物的性状的?性状的?基因通过控制基因通过控制基因通
9、过控制基因通过控制酶的结构酶的结构酶的结构酶的结构来控制来控制来控制来控制代谢代谢代谢代谢过程,从而控过程,从而控过程,从而控过程,从而控制生物性状。制生物性状。制生物性状。制生物性状。CFTRCFTR基因缺失了三个碱基基因缺失了三个碱基(碱基缺失碱基缺失)CFTRCFTR蛋白缺少一个蛋白缺少一个丙苯氨酸丙苯氨酸,结构结构异异常,导致功能异常。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。3 3、囊性纤维病。、囊性纤维病。控制血红蛋白形成基因的控制血红蛋白形成基因的一个碱基一个碱基发生变化。(碱基替换)发生变化
10、。(碱基替换)血红蛋白的血红蛋白的结构结构发生变化。发生变化。红细胞呈镰刀状。红细胞呈镰刀状。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 这两个例子来看,大家可以总结出基因是如何控制生物的这两个例子来看,大家可以总结出基因是如何控制生物的性状的?性状的?4 4、镰刀型贫血症。、镰刀型贫血症。基因通过基因通过控制控制蛋白质分子的结构蛋白质分子的结构来直接控来直接控制生物的性状。制生物的性状。基因、蛋白质与性状的关系总结:基因、蛋白质与性状的关系总结: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细胞结构细胞结构生物性状生物性状生物性状生物性状三、基因型和表现型的关系三、基
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