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文檔簡介
1、基因?qū)π誀畹目刂?第2節(jié),根據(jù)DNA復制、基因指導蛋白質(zhì)合成過程,畫一張遺傳信息的傳遞方向圖,動動手,一、中心法則的提出及其發(fā)展,1、1957年克里克提出中心法則:,中心法則圖解,一、中心法則的提出及其發(fā)展,1、1957年克里克提出中心法則:,轉錄,翻譯,,DNA,RNA,蛋白質(zhì),,,,資料分析,1、1965年,科學家在RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復制酶,像DNA復制酶能對DNA進行復制一樣,RNA復制酶能對RNA進行復制。,2、197
2、0年,科學家在致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉錄酶,它能以RNA為模板合成DNA。,3、1982年,科學家發(fā)現(xiàn)瘋牛病是由一種結構異常的蛋白質(zhì)在腦細胞內(nèi)大量增殖引起的。這種因錯誤折疊而形成的結構異常的蛋白質(zhì),可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質(zhì)發(fā)生同樣的折疊錯誤,從而導致大量結構異常的蛋白質(zhì)形成。,2. 中心法則的發(fā)展,二、中心法則的發(fā)展,,復制,以上中心法則是否完善呢?,P69資料分析 1、2,RNA,復制,逆轉錄酶,RNA,DNA,逆轉錄
3、,,,討論,1、你認為上述實驗證據(jù)是否推翻了傳統(tǒng)的中心法則,為什么?,2、作為生物學的核心規(guī)律之一,中心法則應該全面地反映遺傳信息的傳遞規(guī)律。根據(jù)上述資料,你認為傳統(tǒng)的中心法則是否需要修改?如果需要,應該怎樣修改?,3、請根據(jù)討論結果,修改原中心法則圖解,建議用實線表示確信無疑的結論,用虛線表示可能正確的結論。,沒有,實驗證據(jù)指出了原有的中心法則沒包含的遺傳信息的可能傳遞途徑,是對中心法則的補充而非否定,P69資料分析 中心法則的發(fā)展
4、,,轉錄,,DNA,,RNA,,翻譯,蛋白質(zhì),,逆轉錄,中心法則實質(zhì)蘊涵著______和________這兩類生物大分子之間的相互______和相互作用。,核酸,蛋白質(zhì),聯(lián)系,復制,復制,以上5支試管分別進行的是什么生理過程?,轉錄,翻譯,,DNA,RNA,蛋白質(zhì),,逆轉錄,,,,n個基因(脫氧核苷酸序列),,核苷酸排列序列,,遺傳信息,遺傳密碼,,氨基酸序列,,,,,,3. 中心法則的地位:是生命體系中最核心、最簡約、最本質(zhì)的規(guī)律,
5、基因→mRNA →蛋白質(zhì)→性狀,轉錄 翻譯,?,,生命活動的主要承擔者,結構成分,運輸功能,調(diào)節(jié)作用,催化作用,防御機能,根本原因,直接原因/物質(zhì)基礎,表現(xiàn)形式,基因、蛋白質(zhì)與性狀有何關系?,二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關系,,DNA中插入了一段外來的DNA序列,打亂了編碼淀粉分支酶的基因,,淀粉分支酶不能正常合成,,蔗糖不合成為淀粉,蔗糖含量升高,,淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮(性狀:皺粒),編碼淀粉分支酶的基因正常,
6、,淀粉分支酶正常合成,,蔗糖合成為淀粉,淀粉含量升高,,淀粉含量高,有效保留水分,豌豆顯得圓鼓鼓(性狀:圓粒),白化病,白化病是一種較常見的皮膚及其附屬器官黑色素缺乏所引起的疾病。 這類病人通常是全身皮膚、毛發(fā)、眼睛缺乏黑色素,表現(xiàn)出怕光等行為,人的白化病,控制酪氨酸酶形成的基因異常,控制酪氨酸酶形成的基因正常,,酪氨酸酶不能正常合成,,酪氨酸酶正常合成,,酪氨酸不能正常轉化為黑色素,,酪氨酸能正常轉化為黑色素,,缺乏黑色素而表
7、現(xiàn)為白化病,,表現(xiàn)正常,由這二個實例大家可以總結出什么共同點?,結論:基因通過控制酶或激素的合成來控制代謝的過程,進而控制生物體的性狀,mRNA,氨基酸,結構蛋白質(zhì),正常,異常,纈氨酸,谷氨酸,,GTACAT,GAA,,,突變,,GUA,,,鐮刀型細胞貧血癥,控制血紅蛋白形成的基因中一個堿基對變化,,血紅蛋白的結構發(fā)生變化,,紅細胞呈鐮刀狀,,紅細胞容易破裂,患溶血性貧血,囊性纖維病,CFTR基因缺失了3個堿基,,結構蛋白(CFTR蛋
8、白)異常,導致功能異常,,患者支氣管內(nèi)黏液增多,,黏液清除困難,細菌繁殖,肺部感染,治療方法——基因治療,由這兩個實例大家可以總結出什么共同點?,結論:基因通過控制蛋白質(zhì)的結構直接控制生物體的性狀,基因、蛋白質(zhì)與性狀的關系是,,,,基因,,結構蛋白,,細胞結構,,生物性狀,,酶或激素,,細胞代謝,,生物性狀,,蛋白質(zhì),直接作用,間接作用,總之:a.生物性狀主要是由蛋白質(zhì)體現(xiàn) b.蛋白質(zhì)的合成又受基因的控制所以:生物的性狀是
9、由基因控制的,人的身高可能是由多個基因決定的。后天營養(yǎng)和鍛煉也很重要。,三、生物體性狀的多基因因素,基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用,這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網(wǎng)絡,精細地調(diào)控著生物體的性狀。,DNA的分布,細胞核遺傳,細胞質(zhì)遺傳,(所以說,染色體是DNA的主要載體),例:紫茉莉葉色的遺傳,,,,,,,,,,,,細胞質(zhì)遺傳________孟德爾的遺傳規(guī)律, 后代只表現(xiàn)出______
10、的性狀,______和______中的DNA中的基因都稱為細胞質(zhì)基因,線粒體DNA的缺陷與數(shù)十種人類的遺傳病有關,這些疾病多與腦部和肌肉有關,如:,線粒體腦肌?。喝樗嶂卸?,中風樣發(fā)作綜合癥,母系遺傳病。表現(xiàn) 為身材矮小、多毛、頭痛、肌無力、運動誘發(fā)嘔吐、癲癇發(fā) 作、再發(fā)性腦損傷,并引起偏癱、偏語,線粒體肌病、肥厚性心肌病:母系遺傳或非遺傳性,表現(xiàn)為骨骼肌 異常及心肌病變。,這些疾病有什么特點?為什么?,母系遺傳。
11、受精過程中,受精卵的細胞質(zhì)主要是接受自母親的卵細胞,線粒體,葉綠體,不符合,母本,四、細胞質(zhì)基因與細胞核基因的區(qū)別,葉綠體、線粒體,細胞核中,否,DNA分子裸露,與蛋白質(zhì)結合成為染色體,少,多,母系遺傳,遵循孟德爾遺傳規(guī)律,半自主復制轉錄、翻譯,復制轉錄、翻譯,五、基因型與表現(xiàn)型的關系,同一株水毛茛,裸露在空氣中的葉和浸 在水中的葉,表現(xiàn)出了兩種不同的形態(tài)。 ▲ 討論: 1.這兩種葉形有什么區(qū)別? 水
12、中的葉比空氣中的葉要狹小細長一些 2.這兩種形態(tài)的葉,其細胞的基因組成 一樣嗎? 一樣 3.你能提出什么問題嗎?,為什么細胞的基因組成相同,而性狀卻表現(xiàn)出明顯不同?,技能訓練,遺傳學家曾做過這樣的實驗:長翅果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)溫度為25℃,將孵化后4~7d的長翅果蠅幼蟲在35~37℃處理6~24h后,得到了某些殘翅果蠅,這些殘翅果蠅在正常環(huán)境溫度下產(chǎn)生的后代仍然是長翅果蠅。
13、 1、請針對出現(xiàn)殘翅果蠅的原因提出假說,進行解釋。 提示:翅的發(fā)育是否經(jīng)過酶催化的反應?酶與基因的關系是怎樣的?酶與溫度的關系是怎樣的? 2、這個實驗說明基因與性狀的關系是怎樣的?,假設:翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應,而酶是在基因指導下合成的,酶的活性受溫度、pH等條件影響。,結論:基因控制生物體的性狀,而性狀的形成同時還受到環(huán)境的影響。,性狀=,基因型,+,外界環(huán)境,▲ 性狀的形成往往是內(nèi)因(基因
14、)與外因(環(huán)境因素等)相互作用的結果,1、揭示生物體內(nèi)遺傳信息傳遞一般規(guī)律的是( ) A.基因的遺傳定律 B.堿基互補配對原則 C.中心法則 D.自然選擇學說,基礎訓練,C,2、如下圖是設想的一條生物合成途徑的示意圖。若將缺乏此途徑中必需的某種酶的微生物置于含X的培養(yǎng)基中生長,發(fā)現(xiàn)微生物內(nèi)有大量的M和L,但沒有Z,試問基因突變影響到哪種酶( ),M,A、 E酶
15、 B、 B酶 C、 C酶 D、A酶和D酶,C,3、下圖所示的過程,正常情況下在動植物細胞中都不可能發(fā)生的是( ),,A、①② B、③④⑥ C、⑤⑥ D、②④,B,4、甜豌豆的紫花對白花是一對相對性狀,由非同源染色體上的兩個相對基因共同控制,只有當同時存在兩個顯性基因(A和B)時,花中的紫色素才能合成,下列說法正確的是( )A.一種性狀只能由一種基因控制B.生物
16、體的性狀完全由基因控制C.每種性狀都是由兩個基因控制的D.基因之間存在著相互作用,D,1、觀賞植物藏報春,在20-25℃的條件下,紅色(A)對白色(a)為顯性,基因型為AA或Aa的藏報春開紅花,基因型為aa的藏報春開白花。但是,如果把開紅花的藏報春移到30℃條件下,雖然基因型仍為AA或Aa,但新開的花全是白花,這說明了什么? 表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境相互作用的結果,拔高練習,引發(fā)非典型肺炎的SARS病毒為單鏈RNA病毒,復
17、制不經(jīng)過DNA中間體,使用標準密碼子。下圖為SARS病毒在宿主細胞內(nèi)的增殖示意圖: 請概括出SARS病毒遺傳信息傳遞和表達的主要途徑: 。,(病毒)RNA→ (互補)RNA → (病毒)RNA→蛋白質(zhì)或RNA(自我復制) →蛋白質(zhì),點擊高考,第二節(jié) 基因?qū)π誀畹目刂?小結:,一、中心法則的提出及其發(fā)展,二、基因、蛋白質(zhì)和性狀的關系,五、基因型和表現(xiàn)型的關系,三
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