基因对性状的控制(上课用).ppt

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1、基因对性状的控制,一、中心法则的提出及其发展,时间:1957年科学家:克里克,DNA,蛋白质,RNA,转录,翻译,复制,图解:,以上三副图的病毒的遗传物质是什么？对于它们的遗传有什么特别之处吗？是否还满足克里克提出的中心法则呢？,逆转录图解,上述实验证据是否推翻了传统的中心法则?,否,如何修改传统的中心法则?,逆转录,讨论,DNA,蛋白质,RNA,转录,翻译,复制,资料分析,1965年科学家发现RNA复制酶2.1970年科学家发现逆转录酶,小结：,1.中心法则是对遗传信息传递过程的概括,2.DNA决定性状、蛋白质表现性状,复制,逆转录,DNA,蛋白质,RNA,转录,翻译,复制,蛋白质,DNA,

2、RNA,翻译,中心法则的补充,转录,蛋白质,DNA,RNA,翻译,转录,中心法则是对遗传信息的传递过程的概括。根据上述图，你能找出遗传信息传递的几条途径？,1、DNA DNA,2、DNA RNA,（DNA自我复制）,（转录）,3、RNA 蛋白质,（翻译）,4、RNA RNA,（RNA自我复制）,5、RNA DNA,（逆转录）,中心法则,已知甲、乙、丙3种类型的病毒，它们的遗传信息的传递方向如下图所示，（注：乙图中单螺旋线均示RNA）根据图回答下列问题：,中心法则的应用：,（1）对三种类型的病毒分别举例：甲_；乙_；丙_。,DNA,RNA,RNA,（2）图中的3和10表示遗传物质的_过程，图中2

3、、5、9表示_过程，图中1、8表示_过程。,DNA复制,翻译,转录,（3）图中哪两个标号所示的过程是对中心法则的补充(),（4）图中甲、乙、丙病毒遗传信息的传递过程图式：甲_，乙_，丙_。,6、7,二、基因、蛋白质与性状的关系,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？,思考一下？,基因对性状的控制有几种不同的途径？,从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆,DNA中插入了一段外来DNA序列,促使,引起,编码淀粉分支酶的基因异常,淀粉分支酶,淀粉含量升高有效保持水分,蔗糖合成淀粉,蔗糖含量高，豌豆失水而皱缩,蔗糖不能合成淀粉,淀粉分支酶不能正常合成

4、,豌豆的圆粒与皱粒：,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,淀粉分支酶不能正常合成,淀粉含量低，蔗糖含量高,淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）,编码淀粉分支酶的基因正常,淀粉分支酶正常合成,淀粉含量高，而蔗糖含量低,淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）,21,人的白化病,控制酶形成的基因异常,酪氨酸酶不能正常合成,酪氨酸不能正常转化为黑色素,缺乏黑色素而表现为白化病,控制酶形成的基因正常,酪氨酸酶正常合成,酪氨酸能正常转化为黑色素,表现正常,控制酶的合成来控制代谢过程从而控制性状,结论1：,基因通过控制_的合成来控制_，进而控制生物体的

5、_。,间接控制,酶,性状,代谢过程,CFTR基因缺失3个碱基,CFTR蛋白结构异常，导致功能异常,患者支气管内黏液增多,黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染,例二：囊性纤维病,镰刀型细胞贫血症,控制血红蛋白形成的基因中一个碱基变化,血红蛋白的结构发生变化,红细胞呈镰刀型，运输氧的能力降低,容易破裂，患溶血性贫血,正常红细胞,镰刀型细胞,基因通过控制_的结构，直接控制生物体的_。,结论2：,蛋白质,性状,直接控制,三.基因对性状控制的方式,1.通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物性状。,2.通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。,DNA蛋白质性状的关系,DNA的多样性,蛋白质的多样性,

6、生物界的多样性,决定,导致,根本原因,直接原因/物质基础,表现形式,多基因控制某性状：,人的身高,一个基因决定一个性状：豌豆的D基因决定了它的高茎，d基因决定了它的矮茎,基因与性状之间并不是简单的一一对应关系，有些性状是由多个基因决定的，有的基因可决定或影响多个性状。基因与基因、基因与环境、基因与基因产物之间存在复杂的相互关系，精细的调控着生物性状。,29,基因、蛋白质与性状的关系,控制酶的合成来控制代谢过程从而控制性状,控制蛋白质分子的结构而直接影响性状,基因 酶 代谢过程 性状(间接控制)基因 蛋白质分子结构 性状(直接控制),控制酶的合成基因 性状 控制蛋白质的结构,细胞质基因：,细胞质

7、中的叶绿体、线粒体内含有少量的DNA，其上的基因，叫做细胞质基因。细胞质基因能进行半自主自我复制。细胞质遗传不符合孟德尔遗传定律，细胞质基因只能通过母亲遗传给后代的。,受精过程中，受精卵的细胞质主要是接受自母亲的卵细胞,_和_中的DNA中的基因都称为细胞质基因,线粒体DNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：,线粒体脑肌病：母系遗传病。表现为身材矮小、肌无力、并引起偏瘫。,线粒体肌病、肥厚性心肌病：母系遗传，表现为骨骼肌异常及心肌病变。,这些疾病有什么特点？为什么？,线粒体,叶绿体,细胞质遗传_孟德尔的遗传规律，后代只表现出_的性状，也不出现固定的性状分离比。,不符

8、合,母本,1、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（）A一种性状只能由一种基因控制B基因在控制生物体的性状上是互不干扰的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,D,2、基因控制性状表现的主要途径是（）A、RNA 蛋白质（性状）B、DNA 蛋白质（性状）C、RNA DNA 蛋白质（性状）D、DNA RNA 蛋白质（性状）,D,3、下图示“中心法则”，请根据图回答：,复制,转录,逆转录,翻译,RNA复制,遗传信息的传递方向,细胞核,细胞核,核糖体,1,2,3,4,5,

9、1 2 3 4 5,AT、CG、AU,（1）指出图中数码表示的过程名称：1、_ 2、_ 3、_ 4、_ 5、_（2）图中箭头表示_（3）指出下列过程进行的场所：1、_ 2、_ 5、_（4）图示过程中，能体现碱基互补配对原则的数码是_，配对的规律是 _,36,4、下图表示DNA(基因)控制蛋白质合成的过程。请分析回答：(1)图中标出的碱基符号，包括了_种核苷酸。(2)DNA双链中，_链为模板链，遗传信息存在于_链上，密码子存在于_链上。(3)如合成一种胰岛素，共含有49个氨基酸，则控制合成的基因上，至少含有_个脱氧核苷酸。,DNA片段,。-T-A-C-。-A-T-G-。,信使RNA,。-U-A-

10、C-。,。-A-U-G-。,转运RNA,氨基酸,。-。,酪氨酸,8,294,结束！,38,你能设计实验证明由三个碱基确定一个氨基酸吗？,资料扩展,遗传密码的破译,39,Nireberg 和Matthaei于1961年合成多核苷酸：多聚U（-UUUUUUUUU-）为mRNA得到多聚苯丙氨酸,资料扩展,遗传密码的破译,40,遗传密码的破译,Khorana等人合成共聚CUCUCUCUCU核苷酸为mRNA，形成亮氨酸-丝氨酸交替排列的多肽,资料扩展,41,规则的双螺旋结构,通常呈单链结构,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）,腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）,胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）,胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）,脱氧核糖,核糖,磷酸,磷酸,DNA与RNA分子的比较,基因、DNA和染色体之间的关系,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,是主要的遗传物质,染色体是DNA的主要载体,每个染色体上有一个DNA分子,基因是有遗传效应的DNA片段,每个DNA分子含有许多个基因,是遗传物质的功能结构单位,基因中脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息,每个基因中含有许多脱氧核苷酸,43,44,6与遗传信息流动有关的几个过程比较,