4.2基因表达与性状的关系 课件 （42张PPT）

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4.2基因表达与性状的关系
讲授人：王兴瑞
　　同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态。
▲
讨论：
　　1.这两种叶形有什么区别？
水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些
　　2.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？
　　
一样
　　3.你能提出什么问题吗？
　　
为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现出明显不同？
中心法则内容
中心法则图解
遗传信息的传递规律（流动方向）
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
箭头表示
克里克的预见
一、中心法则的提出及其发展
资料分析
1、1965年，科学家在RNA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。
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。
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殖引起的。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形成。
2.
历史的步伐
讨论
1、你认为上述实验证据是否推翻了传统的中心法则，为什么？
2、作为生物学的核心规律之一，中心法则应该全面地反映遗传信息的传递规律。根据上述资料，你认为传统的中心法则是否需要修改？如果需要，应该怎样修改？
没有，实验证据指出了原有的中心法则没包含的遗传信息的可能传递途径，是对中心法则的补充而非否定
要修改，改为遗传信息从RNA流向DNA，从RNA流向RNA的结论是确信无疑的，而从蛋白质流向蛋白质的途径是有可能存在的。
3、
中心法则的发展
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
逆转录
需逆转录酶
实线表示确信无疑的结论，虚线表示可能正确的结论。
复制
脱氧核苷酸序列
遗传信息
核糖核苷酸序列
遗传密码
氨基酸序列
二、基因、蛋白质与性状的关系
结构蛋白
功能蛋白
蛋白质——
生命活动的主要承担者
Q：蛋白质与生命性状特征有何关系?
基因指导________的合成
基因控制生物体的______
蛋白质
性状
基因控制生物性状的方式：
两种方式：间接控制和直接控制
基因通过控制酶或激素的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
1.间接控制
例如：豌豆的粒形、人的白化病
2.直接控制
基因还能通过控制蛋白质的结构而直接
控制生物体的性状
例如：囊性纤维病、镰刀型贫血症
从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆
DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶不能________
蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高
淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩
编码淀粉分支酶的
基因正常
蔗糖合成为淀粉，
淀粉含量升高
正常合成
控制酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸酶不能正常合成
酪氨酸不能正常转化为黑色素
缺乏黑色素表现为白化病
由这二个实例大家可以总结出什么共同点？
①
基因通过控制______合成来控制代谢过程，进而______控制生物体的_____
酶的
性状
间接
2.直接控制
基因还能通过控制蛋白质的______而_____
控制生物体的_______
结构
直接
性状
例如：囊性纤维病、镰刀型贫血症
囊性纤维病
CFTR基因缺失了3个碱基
结构蛋白(CFTR蛋白)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
编码血红蛋白的
基因中一个碱基变化
血红蛋白的结构发生变化
红细胞成镰刀型
容易破裂，患溶血性贫血
人类镰刀形细胞贫血症
②
基因还能通过控制蛋白质的______而_____
控制生物体的_______
性状
结构
直接
三、基因与性状的数量关系
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）
基因+环境共同决定性状（表现型是基因型与环境共同作用的结果）
基因与性状并不都是简单的线性关系，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。
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。
生物体性状的多基因因素举例
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。
多基因控制某性状
人的身高、血压、智力、长相等
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。
一个基因控制多性状
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
这两种不同形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？
　
为什么细胞的基因组成相同，而性状却表现出明显不同？
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。
表现型=
基因型
+
外界环境
即表现型是基因型与环境相互作用的结果。
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：基因型相同，表现型也不一定相同。
环境会影响基因的表达。
DNA的分布
主要在染色体上
少量在细胞质内
细胞核遗传
细胞质遗传
生物的遗传
（所以说，染色体是DNA的主要载体）
例：线粒体肌病
细胞质遗传________孟德尔的遗传规律，
后代只表现出______的性状
______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。
这些疾病有什么特点？为什么？
受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞
线粒体
叶绿体
不符合
母本
母患子女都患，父患子女都不患
一、中心法则的提出和发展
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
逆转录
复制
小结：
二、基因对性状的控制
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控制性状。
小结：
三、基因型和表现型的关系
四、细胞质基因
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）
基因+环境共同决定性状（表现型是基因型与环境共同作用的结果）
生物多样性的原因
DNA的多样性
蛋白质的多样性
生物性状的多样性
决定
导致
根本原因
直接原因
01,如下图所示过程，正常情况下只能在动植物细胞中发生的是
(
)
A．①④⑤
B．②③⑥
C．②③⑤
D．①③⑤
A
2.对于中心法则,经科学家研究后,发现生物中还存在着逆转录现象,它是指
遗传信息的传递
（
）
A.RNA
蛋白质
B.RNA
DNA
C.DNA
RNA
D.DNA
DNA
B
2.基因控制生物体性状的方式是（
）
A.通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而
控制
生物体性状
B.通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C.基因通过控制激素的合成控制生物体的性状
D.包括A和B两种方式
D
3.准确描述生物的性状与基因的关系的是
(
)
A．一个基因决定一种性状
B．多个基因决定一种性状
C．环境对性状有影响
D．以上三种都有可能
D
4.基因控制性状的主要途径是（
）
A、DNA（基因）→蛋白质（性状）
B、RNA（基因）→蛋白质（性状）
C、DNA→RNA→蛋白质（性状）
D、RNA→DNA→蛋白质（性状）
C
5.下面是对基因型和表现型关系的叙述，其中错误的是
（
??）
????A、表现型相同，基因型不一定相同
????B、基因型相同，表现型一定相同
????C、在相同生活环境中，基因型相同，表现型一定相同
????D、在相同生活环境中，表现型相同，基因不一定相同
B
THANK
YOU!