人教版高中生物必修二第4章第2节《基因对性状的控制》课件(共41张PPT)

RNA复制酶
RNA
RNA
• 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。
逆转录酶
RNA
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值引起
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的形成。
从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆
编码淀粉分支酶的 DNA中插入了一段外来的DNA序列，
基因正常
打乱了编码淀粉分支酶的基因
圆粒 淀粉分支酶正常合成
皱粒 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，有效保持水 淀粉含量低的豌豆由于
基因指导_蛋__白__质___的合成
基因控制生物体的__性__状__
Q：蛋白质与生命性状特征有何关系? 蛋白质是生命活动的_体__现___者和_承__担___者 Q：蛋白质如何承担生命活动？
运动(如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩)
运输(如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白) 调节(如生长激素、胰岛素) 防御(如抗体) 催化（各种酶）
课后练习 （P71）
基础题 1.A。 2.（1）×；（2）×；（3）√。 拓展题 1.红眼基因正常是形成红眼的必要而非充分 条件。红眼基因正常，并且其他涉及红眼 形成的基因也正常时，果蝇的红眼才能形 成；如果红眼基因不正常，即使所有其他 涉及红眼形成的基因都正常，果蝇的红眼 也不能形成。
2.生物体内基因的数目多、作用方式复杂，难以单 独对其进行研究，生物体的异常性状为科学家研 究相关基因的作用提供了一个突破口，使科学家 能够从异常性状入手，分析性状异常的个体的基 因与正常个体的基因是否存在区别，存在哪些区 别等问题，从而建立起性状与基因的对应关系。 因为性状是由基因控制的，如果某一性状发生异 常，并且能够稳定遗传，说明控制该性状的基因 发生了突变。根据异常性状的遗传方式，还可以 分析出控制该性状的基因是位于性染色体上还是 常染色体上，是显性还是隐性，并且可以预测这 一性状将来的遗传规律。
蛋白质 －－－ 蛋白质
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、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，应如何修改？
（建议用实线表示确信无疑的结论，用虚线表示 可能正确的结论。）
中心法则的补充
DNA
转录
翻译
RNA
蛋白质
逆转录
转录 DNA
逆转录
翻译
RNA

蛋白质
A．翅膀基因在幼虫阶段就已经开始表达 B．高温下相关蛋白质活性下降 C．这种长翅个体的基因型已经变为杂合子 D．表现型是基因与环境因素共同作用的结果
美国德克萨斯州科学家在2002年2月14日宣布，
他们已经培育出世界上第一只克隆猫。这只名为
CC的小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花
斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因妈
请你根据转录、翻译、DNA 复制的内容，画出一张能表示 出遗传信息传递过程的流程图。
一、中心法则的提出及其发展
1957年克里克的预测：
复
转录
制 DN
A
翻译 RN A
蛋白 质
概括了生物遗传信息的主要传递方向。
资料分析：并写出遗传信息的传递方向
• 1、1965年，科学家在RNA肿瘤病毒 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。
性状 （表现型）
表现型是基因型与环 境相互作用的结果。 基因是决定性状的主 要因素。
基因 （内因）
＋
环境 （外因）
水毛茛
DNA的分布
主要在染色体上
（所以说，染 色体是DNA的主 要载体）
细胞核遗传
细胞质内
例：线粒体 肌病
细胞质遗传
生物的遗传
_线_粒__体__和_叶__绿__体_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
直接控制
控制酶的合成来控制代谢 → 生物性状
基因
控制蛋白质结构直接控制 → 生物性状
上述涉及的性状都是由单个基因控制 的，生物体的很多性状都是由多个基因 共同决定的，如人的身高等。
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。
基因与基因、基因与环境、基因与基因产物之间存 在复杂的相互关系，精细的调控着生物性状。
中心法则是对遗传信息的传递过程的概括。
根据上述图，你能找出遗传信息传递的几条途径？
1、DNA
DNA （DNA自我复制）
2、DNA 转录 RNA 翻译 蛋白质
3、RNA
RNA （RNA自我复制）
逆转录
4、RNA
DNA
揭示生物体内遗传信息传递一般规 律的是（ ）
A．基因的遗传定律 B．碱基互补配对原则 C．中心法则 D．自然选择学说
下列关于细胞质基因的说法，不正确的是（ ）
A、细胞质基因存在于所有的细胞器中 B．细胞质基因存在于线粒体和叶绿体中 C．细胞质基因能进行半自主自我复制 D、细胞质基因控制的遗传病只能通过母亲传 递给子代
果蝇长翅对残翅显性。用一定高温处理长翅 基因纯合子的幼虫，其发育为成虫后，翅膀表现 为残翅。下列解释错误的是：（ ）。
三、技能应用 1.可以通过查阅密码子表，写出每个氨基酸可 能对应的碱基编码。
2.这种方法只能推测出可能的碱基序列，而 不能写出确定的碱基序列。这种方法简便、 快捷，不需要实验。 3.推测不能代替用测序仪进行的基因测序。 因为推测只能得出几种可能的碱基序列，而 不能得到确定的碱基序列。
四、思维拓展 1. C。 2.搜集生物科学史的资料，通过科学发现的 过程认识理论推导和实验论证在科学发现中 的作用。
确的是（ ） D
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
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。
疾病多与脑部和肌肉有关，如：
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
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 细胞质遗传不__符__合____孟德尔的遗传规律，后代只表现 _母__本___的性状
下列对基因型与表现型关系的叙述，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．在相同的生活环境中，基因型相同，表 现型一定相同 D．在相同的生活环境中，表现型相同，基 因型不一定相同
金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交，F1在强 光低温条件下开红花，在遮阳高温条件下开白花， 这个实例说明（ ）
本节小结
• 1、中心法则的内容
转录
DNA
RNA
逆转录
翻译
蛋白质
• 2、基因、蛋白质、性状的关系
基因
控制酶的合成 控制蛋白质的结构
性状
DNA—蛋白质—性状的关系
DNA的多样性 根本原因
决定 蛋白质的多样性 直接原因/物质基础
导致 生物界的多样性 表现形式
技能训练 （P71）
1.翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶 是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、 pH等条件的影响。 2.基因控制生物体的性状，而性状的形成 同时还受到环境的影响。
A、基因型是性状表现的内在因素 B．表现型是基因型的表现形式 C．基因型相同，表现型一定相同 D．表现型是基因型与环境相互作用的结果
甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同 源染色体上的两对基因共同控制，只有当同时存在 两个显性基因（A合B），花中的紫色素才能合成。 下列说法中，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．基因之间存在相互作用
身体健康，学习进步。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。
9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走 ，它会让你走得更坦然些。
使CFTR转运氯离子的功能异常，患者支气管内黏液增多
黏液增多，支气管管腔受阻，细菌大量繁殖，肺 部功能严重受损
镰刀型细胞贫血症
控制血红蛋白形成的基因中一个碱基 变化
血红蛋白的结构发生变化
红细胞呈镰刀型，运输氧的能力降低
正常红细胞
容易破裂，患溶血性贫血
镰刀型细胞
基因通过控制蛋白质的结构直 接控制生物体的性状。
切取动物控制合成生长激素的基因，注入鲇鱼受精 卵中，与其DNA整合后能产生生长激素，从而使鲇 鱼比同种正常鱼增大3－4倍，此项研究遵循的原则 是（ ）
A． DNA RNA 蛋白质 B． DNA RNA 蛋白质 C． DNA RNA 蛋白质 D． RNA RNA 蛋白质
二、基因、蛋白质与性状的关系
自我检测 （P77）
一、概念检测 填表题
DNA双链 1 C
G
T
2G
C
A
mRNA
G
C
A
tRNA
C
G
U
氨基酸 丙氨酸（密码子为GCA）
选择题 1.D。 2.D。 3.A。 4.C。
识图作答题 （1）氢键断裂；解旋酶；能量。 （2）ACUGAA；转录。 （3）2。 （4）碱基互补配对。
画概念图
二、知识迁移 核糖体、tRNA和mRNA的结合都是蛋白质 的合成所不可缺少的。抗生素通过干扰细菌 核糖体的形成，或阻止tRNA与mRNA的结 合，来干扰细菌蛋白质的合成，抑制细菌的 生长。因此，抗生素可用于治疗因细菌感染 而引起的疾病。
分，豌豆显得圆鼓鼓
失水而显得皱缩
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
基因通过控制酶的合成来控制代 谢的过程，进而控制生物体的性 状。
间接控制
囊性纤维病
编码跨膜蛋白（CFTR）的基因缺失了3个碱基对
导致CFTR蛋白缺少苯丙氨酸，影响了CFTR蛋白结构
妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是：（ ）
（1）发生了基因重组所造成的结果
（2）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表达的结果
（3）表现型是基因型与环境共同作用的结果
（4）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果
A．（1）
B．（2）（3）
C．（2）（3）（4） D．（1）（2）（3）（4）
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
基因对性状的控制
问题探讨 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。 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？ 这两种形态的叶，其细胞的基因组成应是一 样的。 3、你还能提出什么问题吗？
为什么叶片细胞的基因组成相同，而叶片却 表现出明显不同的形态？