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1、,4.2 基因对性状的控制,第四章 基因的表达,基因指导蛋白质合成的示意图,根据基因指导蛋白质合成的过程图，请你画出一张流程图，简要地表示出其中遗传信息的传递方向。,DNA,RNA,蛋白质,基因指导蛋白质合成中，遗传信息的传递方向：,1957年，克里克提出的中心法则,克里克认为：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。,转录,翻译,复制,蛋白质的合成过程被揭示后，中心法则获得了科学家的公认。,一、中心法则的提出及其发展,中心法则的发展,资料1： 某些RNA 病毒中，RNA复制酶能够对RNA进行复制。,结论：遗传信息可
2、以从RNA流向RNA。,资料2：致癌RNA病毒中的逆转录酶能以RNA为模板合成DNA。,结论：遗传信息可以从RNA流向DNA。,资料3：疯牛病病毒中结构异常的蛋白质可能会使具有相同氨基酸序列的蛋白质发生折叠错误。,结论：遗传信息可能从蛋白质流向蛋白质。,一、中心法则的提出及其发展,DNA,RNA,蛋白质,转录,逆转录,复制,复制,翻译,中心法则的发展,中心法则的发展补充：遗传信息从RNA到RNA，以及从RNA到DNA的两个传递方向。,一、中心法则的提出及其发展,（逆转录酶）,1、以DNA为遗传物质的生物的遗传信息传递：DNA能够自身复制并成为合成RNA的模板，RNA是蛋白质合成的模板。如动植物
3、、原核生物、DNA病毒等。,中心法则,2、以RNA为遗传物质的生物的遗传信息传递：实例： 某些RNA病毒（RNA复制酶）实例：致癌病毒、艾滋病病毒（逆转录酶）,中心法则的发展,1, 揭示生物体内遗传信息一般规律的是 A、基因的遗传规律 B、碱基互补配对原则 C、中心法则 D、自然选择学说,操练一下,2, 下图所示的过程，正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是A、 B、 C、 D、,操练一下,蛋白质与生物性状之间有什么关系?,问题1,蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者,问题2,蛋白质的功能是什么呢?,基因指导_的合成，,基因控制生物体的_。,蛋白质,性状,二、基因、蛋白质与性状的关系,基因通
4、过控制合成不同的蛋白质，从而调控生物的性状特征。,蛋白质的功能：1、结构蛋白（头发、羽毛等）2、催化功能（酶等）3、运输功能（血红蛋白等）4、免疫功能（抗体等）5、调节功能（胰岛素、生长激素等）,实例1：豌豆的圆粒和皱粒,圆粒,皱粒,R,r,编码淀粉分支酶的基因正常,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,淀粉分支酶正常合成,淀粉分支酶不能正常合成,蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高,蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高,淀粉含量高,有效保留水分,豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）,淀粉含量低，失水，豌豆显得皱缩（性状：皱粒）,实例2：白化病成因的分析,酪氨酸酶不能正常合成,缺乏黑色素
5、而表现为白化病,控制酪氨酸酶合成的基因异常,酪氨酸不能正常转化为黑色素,结论：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。【间接控制】,实例3：囊性纤维病成因的分析,CFTR基因缺失了三个碱基,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,血红蛋白的结构发生变化,容易破裂，患溶血性贫血,控制血红蛋白合成的基因中一个碱基变化,红细胞呈镰刀状,实例4：镰刀型细胞贫血症成因的分析,结论：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。【直接控制】,基因,酶或激素,细胞代谢,生物性状,结构蛋白,细胞结构,生物性状,二、基因、蛋白质与性状的关系,
6、【直接控制】,【间接控制】,【练习】下列各项中，属于基因通过控制蛋白质分子结构直接控制生物性状的实例是（）。 人类的白化病囊性纤维病 苯丙酮尿症 镰刀型细胞贫血症 A.B.C.D.苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病，由于基因突变导致肝脏中苯丙氨酸羟化酶缺陷或活性降低，从而引起苯丙氨酸代谢障碍(使得苯丙氨酸不能转变成为酪氨酸)所致，导致苯丙氨酸及其酮酸蓄积引起中枢神经系统损伤。,D,连一连,规律色素等非蛋白质类物质体现生物性状都属于间接控制途径。,基因型决定表现型(性状)；表现型受环境因素的影响；表现型=基因型+环境,丝状叶,扁平状叶,水毛茛,基因与性状的关系,基因与性状并不是简单的一一对应关系，某
7、些性状可能是由几个基因共同决定的，比如人的身高，先天性心脏病等。,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形状。,二、基因、蛋白质与性状的关系,2基因与性状的关系,细胞质基因：线粒体和叶绿体中的基因。 半自主性细胞器 线粒体DNA的缺陷与数十种人类遗传病有关，这些遗传病都只能通过母亲遗传给后代（母系遗传）。,三、细胞质基因,线粒体脑肌病： 乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。 表现为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、 运动诱发呕吐、癫痫发作、再发性脑损伤， 并引起偏瘫、偏语。,DNA,RNA,蛋白质,转录,逆转录
8、,复制,复制,翻译,1、中心法则,2、基因、蛋白质与性状的关系,基因,酶或激素,细胞代谢,生物性状,结构蛋白,细胞结构,生物性状,小结,3、基因与性状并不是简单的一一对应关系，某些性状可能是由几个基因共同决定的,4、表现型=基因型+环境,直接控制,间接控制,1, 下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述，其中不正确的是 A、一个性状受一个基因的控制 B、蛋白质的结构可以直接影响性状 C、蛋白质的合成受基因的控制 D、蛋白质的功能之一是可以体现性状,操练一下,2, 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,如下图所示为甲、乙、丙三种病毒的遗传信息的传递过程，请依图回答： （l）3种病毒的遗传物质分别甲_；乙_；丙_。（2）用图示表示它们的遗传信息传递过程甲_；乙_ _；丙_。,DNA,RNA,RNA,