2.4.2基因对性状的控制(共37张PPT)

环境(如温度和pH值)通过影响酶的活性，来 影响基因对性状的控制。
表现型=基因型+环境条件
基因与性状并不是都是一一对应的简单的线 性关系，一种性状由多个基因控制。而还受到环 境因素的影响。
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。
流
从 DNA 流向 DNA，即自我复制；也可以从
向 RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的 转录和翻译。
中心法则图解 DNA
转录
RNA
翻译
蛋白质
2．中心法则的发展 科学家在 RNA 肿瘤病毒里发现 RNA 能够复制；在致癌 的 RNA 病毒中发现， 能以 RNA 为模板合成 DNA。 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增 殖引起的。
皱 粒
②从基因的角度来解释人的白化病现象 控制酪氨酸酶的基 因异常 酪氨酸酶不能正常 合成 控制酶形成的基因正常
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸不能正常转 化为黑色素 缺乏黑色素表现为 白化病
酪氨酸能正常转化 为黑色素
表现正常
2.基因还能通过控制蛋白质的结构直接控
制生物的性状。
如囊性纤维病、镰刀形细胞贫血病。
复
蛋白质
中心法则的发展
对原有中心法则进行了补充：
①遗传信息可以从RNA反过来流向DNA，如致癌 RNA病毒；
②遗传信息可以从RNA流向RNA，如RNA肿瘤病 毒； ③遗传信息可以从蛋白质流向蛋白质，如疯牛 病病毒。 说明：前面两个已经完全确认，后面一个没有 完全确认。
3．基因与性状间的对应关系 (1)生物的绝大多数性状受 单个基因 控制。
多个基因 (2)生物的有些性状是由 决定的，如人的身高。
(3)生物的性状还受 环境条件 的影响是生物的基因型 和 环境条件 共同作用的结果。
三、基因型和表现型的关系
遗传学家曾经做过这样的实验：长翅果蝇幼虫 正常的培养环境温度为25℃，将孵化后4～7d的长 翅果蝇幼虫放在35～37℃的环境中处理6～24h后， 得到了一些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常温度下 繁殖的后代仍然是长翅果蝇。
解析： 基因通过控制酶的合成来控制生物的性状。 由于豌 豆的控制合成淀粉分支酶的基因插入外来 DNA 片段，引起基 因异常不能合成淀粉分支酶， 进而影响了淀粉的合成， 导致吸 水能力弱而皱缩。
答案：C
4.图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则。①～⑤表 示不同生理过程。下列叙述正确的是( )
A．图甲所示的过程对应图乙中的②和③ B．红霉素影响核糖体在 mRNA 上的移动，故影响转录 过程 C ．侵染了 T 2 噬菌体的大肠杆菌中会发生图乙中的④⑤ 过程 D．图乙中涉及碱基 A 与 U 配对的过程为①③④⑤
二、基因、蛋白质与性状的关系
生物的一切遗传性状都是受基因控制的
DNA分子（基因）的脱氧核苷酸的排列顺序 信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序 多肽链中氨基酸的排列顺序 蛋白质的结构和功能的特异性
生物体表现出各种遗传性状
基因对性状的控制有两种情况：
1.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，
进而控制生物的性状。
四、细胞质基因（细胞质遗传）
细胞质基因：指存在于细胞质结构中的遗传 物质。与核基因一样具有稳定性、连续性和变异 性。 功能：控制一些蛋白质的合成，线粒体DNA 缺陷会引起遗传病。 特点： 1、DNA分子半自主性复制； 2、母系遗传：只能通过母亲遗传给后代。
三、细胞质基因 1．分布： 叶绿体 和 线粒体中。 2．功能 (1)进行半自主自我 复制。 (2)通过 转录 和 翻译控制某些蛋白质的合成。 3．遗传方式 由
答案：C
2．下图为遗传信息在生物大分子之间传递的图解。正常 情况下在动植物细胞中都不可能发生的是( )
A．①②⑤
B．③④⑥
C ．③⑥
D．④⑤
解析：本题考查中心法则的应用。RNA 的复制和逆转录 过程只能发生在遗传物质为 RNA 的生物体内，而 DNA 分子 的复制、转录和翻译可以发生在动植物细胞中。
如豌豆的圆粒与皱粒、人的白化病。
①从基因的角度来解释豌豆的圆粒与皱粒
编码淀粉分支酶的基因正常 淀粉分支酶正常合成 蔗糖合成为淀粉,淀粉含量升高
圆 粒
淀粉含量高，有效保持水分，豌豆显得圆鼓鼓
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 正常合成 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
2．基因对性状的直接控制 (1)实质：基因通过控制 物体的性状。 (2)举例 ①囊性纤维病：编码 CFTR 蛋白的基因缺了 3个碱基 导致 ――→CFTR 蛋白缺少苯丙氨酸，引起 CFTR 蛋白结构和功能 异常。
蛋白质的结构 直接控制生
②镰刀型细胞贫血症： 编码血红蛋白正常基因的碱基对发 导致 血红蛋白组成的红细胞结构 导致 生替换――→ 异常――→红 细胞功能受损。
解析：要研究某物质的作用或转移途径，常用同位 素示踪法。尿嘧啶是合成RNA特有的物质，在细胞 核中合成的RNA分子要进入细胞质起作用。设计实 验证明蛋白质合成直接受RNA的影响时，可以通过 加入RNA水解酶的方法实现无RNA的目的，然后再 与正常的进行对照。 答案：(1)同位素示踪 细胞核移植 (2)标记RNA 特有的物质——尿嘧啶 (3)细胞核 (4)RNA分子 在A组变形虫细胞核内合成，在B组变形虫细胞中 被释放到细胞质中 (5)信使
1个染色体
1个DNA
多个基因
基 因 在 染 色 体 上 呈 线 性 排 列
b 黑身
cn 朱红眼
vg 残翅
px 丛脉
1个基因成百上千个脱氧核苷酸
sp 斑点翅
Ⅱ 果蝇染色体
学习目标
1.解释中心法则。
2.举例说明基因与性状的关系。
检查预习： 一、中心法则的提出及其发展 1．1957 年，
克里克 提出中心法则：遗传信息可以 DNA
提示：产生 DNA 的途径有：DNA 复制和逆转录；产生 RNA 的途径有：RNA 复制和转录。
3.中心法则所示过程都遵循什么原则？
提示：碱基互补配对原则。
4.细胞质遗传又称为母系遗传，在遗传方式上有什么特 点？
提示： 子代性状总是与母亲相同； 杂交后代无一定的性状 分离比。
课堂小结
一、中心法则
镰刀型细胞贫血症
正常型红细胞
镰刀型细胞贫血症红细胞
基因 编码 血红蛋白 红细胞 红细胞 异常 功能异常 结构异常 结构异常 （根本原因） （直接原因） （性状）
①从基因的角度来解释镰刀型细胞贫血症 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
②从基因的角度来解释囊性纤维病 CFTR基因缺失了三个碱基(碱基缺失)
母本 遗传给后代，表现为母系遗传，不遵循孟德尔
遗传规律。
合作探究：
1.你知道艾滋病的遗传物质是什么吗？它的遗传信息的传递 过程又是怎样的呢？
2.结合中心法则思考 DNA、RNA 产生的途径分别有哪些？
3.中心法则所示过程都遵循什么原则？
4.细胞质遗传又称为母系遗传，在遗传方式上有什么特点？
合作探究：
答案：B
3．在豌豆粒中，由于控制合成淀粉分支酶的基因中插入 外来的 DNA 片段而不能合成淀粉分支酶，使得豌豆粒不能合 成淀粉而变得皱缩，如图所示。此事实说明了( )
A．基因是生物体性状的载体 B．基因能直接控制生物体的性状 C ．基因可以通过控制酶的合成来控制生物体的性状 D．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状
囊 性 纤 维 病
CFTR蛋白缺少一个丙苯氨酸，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。
请构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图
基因
控制
酶的合成
控制
蛋白质结构
细胞代谢
控制
性状
直接控制作用 结构基因 调节基因 结构蛋白 酶或激素 细胞结构 性状
细胞代谢
间接控制作用
第2节 基因对性状的控制
一、中心法则的提出及其发展 二、基因、蛋白质与性状的关系 三、基因型和表现型的关系
新课导入
旧知回顾
1.基因
有遗传效应的DNA片段，是控制生物 性状的遗传物质的功能单位和结构单位。
2.染色体、 DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
每个染色体上只有一个DNA分子； 每个DNA分子上有许多个基因； 基因在染色体上呈线性排列。 3.遗传信息 指基因中脱氧核苷酸的排列顺序。
【正确解答】 图甲所示为基因表达过程， 包括转录和翻 译，对应图乙中的②和③，A 项正确。在翻译过程中，核糖体 要沿着 mRNA 移动， 所以影响核糖体在 mRNA 上移动即影响 了翻译过程，B 项错误。图乙中的过程④为 RNA 复制过程， 过程⑤为逆转录过程，T2 噬菌体的遗传物质是 DNA，不可能 发生④⑤过程，C 项错误。DNA 复制过程中无 A 与 U 之间的 配对，D 项错误。答案：A。
复制
复制 转录 逆转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
当堂检测: 1．下列关于“中心法则及其发展”含义的叙述错误的是 ( A．表示遗传信息的传递方向 B．表示基因控制蛋白质合成的过程 C ．DNA 只能来自 DNA 的复制 D．基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状 )
解析： 注意“中心法则”与“中心法则及其发展”两者外 延的差别，后者含前者的全部，还要加上逆转录和 RNA 的自 我复制过程及其他有待论证的过程。 中心法则及其发展中还包 含以 RNA 为模板合成 DNA 的逆转录过程， 所以 DNA 不仅仅 来自 DNA 的复制。