2020-2021学年高一下学期人教版生物必修二4.2基因对性状的控制 课件（共34张PPT）

(共34张PPT)
DNA复制与转录、翻译的比较
场所
模板
原料
产物
遗传信息传递方向
DNA
复制
转录
翻译
游离的脱
氧核苷酸
游离的核
糖核苷酸
游离的氨基酸
DNA
RNA
蛋白质
DNA→DNA
DNA
→
RNA
亲代DNA的
两条链
DNA一条链（模板链）
mRNA
细胞核
细胞核
核糖体
mRNA→
蛋白质
根据DNA复制和基因指导蛋白质合成过程，画一张遗传信息的传递方向流程图。
动
动
手
一、中心法则的提出及其发展
克里克
中心法则
1.提出者：
2.内容：
复制
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
揭示了遗传信息的传递规律（流动方向）
3.DNA(基因)的功能：
（1）储存遗传信息；
（2）传递遗传信息；
（3）表达遗传信息。
中心法则的发展
1965年科学家发现RNA复制酶，RNA和DNA一样,
能进行自我复制。
1970年科学家发现逆转录酶，能以RNA为模板合成DNA。
资料三:
资料一:
资料二:
1982年科学家发现一种结构异常的蛋白质可大量增殖引起疾病。可能从导致大量结构异常的蛋白质。
阅读课本P69资料分析,并回答后面的问题:
①遗传信息可从RNA流向RNA，如RNA肿瘤病毒
②遗传信息可从RNA反流向DNA，如致癌RNA病毒
③遗传信息可从蛋白质流向蛋白质，如疯牛病病毒
（1）上述实验证据是否推翻了传统的中心法则?
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充而非否定。
（2）如何修改传统的中心法则?
说明：前面两个已经完全确认，后面一个还没有完全确认。
3.补充修正后的中心法则
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
逆转录
复制
复制
提示：用实线表示确信无疑的结论，用虚线表示可能正确的结论。
（逆转录酶）
能准确将遗传信息传递的原因：
（1）每个过程都有精确的模板；
（2）严格遵循碱基互补配对原则。
不同生物遗传信息的传递过程归纳
生物种类
遗传信息流动过程
以DNA作为遗传物质
真核生物
原核生物
DNA病毒
以RNA作为遗传物质
RNA
复制
转录
翻译
翻译
蛋白质
RNA
DNA
RNA
转录
逆转录
翻译
逆转录病毒（HIV、SRAS）
蛋白质
DNA
复制
蛋白质
RNA
某些RNA病毒
（烟草花叶病毒）
注意
（2）无论细胞能否分裂（能否复制），只要是活细胞均可进行转录和翻译过程（哺乳动物成熟的红细胞除外）。
（1）逆转录（需逆转录酶）或RNA复制过程只会发生在少数RNA病毒的宿主细胞中。
二、基因、蛋白质与性状的关系
性状
等位基因
蛋白质
基因
DNA
隐性基因
RNA
等位基因的分离
相对性状
相对性状的分离
基因型
表现型
隐性性状
显性性状
显性基因
转录
翻译
控制
导致
控制
二、基因、蛋白质与性状的关系
基因的表达（转录、翻译）
是生命活动的主要承担者和体现者
蛋白质如何承担生命活动？
基因
蛋白质
性状
基因通过指导____的合成从而控制生物体的____
蛋白质
性状
蛋白质的功能
运输功能
免疫功能
结构蛋白
调节作用
催化功能
基因如何控制生物性状呢？
实例1
从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆
阅读P69第2段，解释为何豌豆会出现圆粒和皱粒
DNA中插入了一段外来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
蔗糖不能合成淀粉，蔗糖含量高
淀粉含量低，豌豆由于失水而显得皱缩
编码淀粉分支酶
的基因正常
淀粉分支酶正常合成
蔗糖能合成淀粉，蔗糖含量低
淀粉含量高，有效保留水分，显得饱满
基因
酶
代谢过程
表现型
性状
实例2
阅读P69第3段，解释白化病产生原因
控制酪氨酸酶形成
的基因异常
酪氨酸酶不能正常合成
酪氨酸不能转化成黑色素
缺乏黑色素
表现为白化病
控制酪氨酸酶形成
的基因正常
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸能转化成黑色素
表现正常
基因
酶
代谢过程
表现型
性状
治疗方法——基因治疗
基因对生物性状控制的方式：
（1）基因通过控制
的合成来控制
，进而控制生物体的性状。
酶
代谢过程
间接控制
实例3
阅读P70第1段，囊性纤维病和镰刀型细胞贫血症
跨膜(CFTR)蛋白基因
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
基因
蛋白质结构
表现型
性状
控制血红蛋白的基因
中一个碱基变化
血红蛋白结构发生变化
红细胞呈镰刀状
囊性纤维病
红细胞容易破裂，患溶血性贫血
镰刀型细胞贫血症
基因对生物性状控制的方式：
（1）基因通过控制
的合成来控制
，进而控制生物体的性状。
酶
代谢过程
（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
间接控制
直接控制
基因控制生物的性状主要有以下两个途径：
基因
结构蛋白
细胞结构
生物性状
酶或激素
细胞代谢
生物性状
蛋白质
直接控制
间接控制
生物的性状是由基因控制的
总之：a.生物性状主要是由蛋白质体现
b.蛋白质的合成又受基因的控制
1.基因与性状并不都是简单的线性关系
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）
阅读课本70页第二，三段内容
1.基因与性状并不都是简单的线性关系
三、基因与性状的数量关系
阅读课本70页第二，三段内容
人的身高就可能是由多个基因决定的，而后天营养和锻炼也很重要。
遗传控制
+
后天环境的影响
2.基因与环境的关系
生物的性状是基因型和环境条件共同作用的结果。
表现型=基因型+环境
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而又繁而有序的网络，精细地调控着生物体的性状。
基因型相同的个体是否表现型一定相同
同个植株上的叶片形状不同
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：线粒体和叶绿体
细胞质中的线粒体和叶绿体内也含有少量的DNA，这些DNA能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。这些基因成为细胞质基因。
（1）DNA分子半自主性复制
（2）这些基因都来自卵细胞，基因上的遗传病只能通过双亲中的母亲遗传给后代——母系遗传
（3）不遵循孟德尔的遗传定律。
１
２
３
４
５
６
７
８
９
10
11
四、细胞质基因(细胞质遗传)
1.概念：
2.特点：
细胞质基因与细胞核基因的区别
细胞质基因
细胞核基因
存在部位
是否与蛋白质结合
基因数量
遗传方式
功能
叶绿体、线粒体
细胞核中
否，DNA分子裸露
与蛋白质合成为染色体
少
多
母系遗传
遵循孟德尔遗传规律
半自主复制、转录、翻译
复制、转录、翻译
那么，如何通过实验确定是细胞质遗传还是细胞核遗传呢？
正交、反交实验
正交
反交
第二节
基因对性状的控制
一、中心法则的提出及其发展
二、基因、蛋白质和性状的关系
三、生物性状是由多个基因控制的
四、细胞质基因(母系遗传)
基因
酶或激素
结构蛋白
细胞代谢
细胞结构
生物性状
生物性状
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
逆转录
复制
复制
能发生碱基互补配对的过程和场所？
项目
某人的胰岛B细胞
此人的肌肉细胞
原因
基因的种类和数量
mRNA的种类和数量
蛋白质的种类和数量
细胞的形态和功能
相同，都含有此人全套的基因
不完全相同
不完全相同
不同
由同一个受精卵经过有丝分裂产生的
基因的选择性表达
生物多样性的原因
DNA的多样性
蛋白质的多样性
生物的多样性
决定
导致
根本原因
直接原因
表现形式
逆转录
科学家们发现，体内只有RNA的烟草花叶病病毒到了环境严酷的冬季，它们体内又具有了DNA。显然，这些DNA是以RNA为模板合成的。
以RNA为模板合成DNA的过程叫“逆转录”，这个过程需要逆转录酶来催化完成。
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ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ
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以RNA为模板合成的DNA单链
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科学家们发现，体内只有RNA的烟草花叶病病毒到了环境严酷的冬季，它们体内又具有了DNA。显然，这些DNA是以RNA为模板合成的。
以RNA为模板合成DNA的过程叫“逆转录”，这个过程需要逆转录酶来催化完成。
逆转录
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ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ
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ＡＴＧＧＴＴＴＧＣＣＧＧＡＡＡＡＴＧ
DNA双螺旋
科学家们发现，体内只有RNA的烟草花叶病病毒到了环境严酷的冬季，它们体内又具有了DNA。显然，这些DNA是以RNA为模板合成的。
以RNA为模板合成DNA的过程叫“逆转录”，这个过程需要逆转录酶来催化完成。
逆转录
逆转录
ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ
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ＡＴＧＧＴＴＴＧＣＣＧＧＡＡＡＡＴＧ
通过DNA复制,繁殖出大量DNA型病毒
ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ
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ＡＴＧＧＴＴＴＧＣＣＧＧＡＡＡＡＴＧ
RNA复制
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RNA复制
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通过RNA复制,繁殖出大量的RNA型病毒！