第四章 第二节 基因对性状的控制

血红蛋白的结构正常 蛋白质结构 血红蛋白的结构发生变化
红细胞呈圆饼状
红细胞呈镰刀状
红细胞正常
性状 红细胞易破裂，患溶血性贫血
结论：基因通过控制蛋白质结构的合成来控制红细胞的外形和特性。
二、基因、蛋白质与性状的关系
3.囊性纤维病 4.镰刀型贫血症
——以上实例说明基因是如何控制性状的？
直接控制
基因通过控制 蛋白质的结构， 直接控制 生物体的性状 。
构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图
一个性状可受到多个基因的影响
人的身高可能是由 多个基因决定的。
1号染色体 基因A
3号染色体 基因B
酶A
酶B
前体物质 （白色）
中间物质 （白色）
紫色物质 （紫色）
水稻中的Ghd7基因编 码的蛋白质不仅参与 开花的调控，对其生 长、发育和产量都有 重要作用
一个基因可影响多个性状
拔高练习
1、观赏植物藏报春，在20-25℃的条件下，红色（A）对 白色（a）为显性，基因型为AA或Aa的藏报春开红花， 基因型为aa的藏报春开白花。但是，如果把开红花的藏 报春移到30℃条件下，虽然基因型仍为AA或Aa，但新 开的花全是白花，这说明了什么？
表现型是基因型与环境相互作用的结果
点击高考 引发非典型肺炎的SARS病毒为单链RNA病毒，复制不经过DNA中间体， 使用标准密码子。下图为SARS病毒在宿主细胞内的增殖示意图：
逆转录 复
RNA
制
转录 DNA
翻译 RNA
蛋白质
HIV进入T细胞完成 逆转录需要哪些条件 呢？
逆转录： 模板——HIV的RNA 原料——脱氧核苷酸 酶 ——逆转录酶等 能量——ATP
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
三、细胞质基因
基础训练
1、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（ C ） 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
2、如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。若将缺
乏此途径中必需的某种酶的微生物置于含X的培养基中生
结论：遗传信息可以从RNA流向RNA，即 RNA的 自我复制。
RNA RNA复制酶 RNA
结论：遗传信息可以从RNA流向DNA，即 RNA的逆转录。
RNA 逆转录酶 DNA
结论：遗传信息可能从蛋白质到蛋白质
蛋白质
蛋白质
2、中心法则的发展
复制
复
转录
制 DNA
翻译 RNA
蛋白质
逆转录
3、中心法则的应用 请选择如下中心法则图片中的数字填空：
第四章 基因的表达 第2节 基因对性状的控制
学习目标： 1.能结合生物体内遗传信息的传递过程解释中心法则； 2.能利用教材提供的实例，理解基因、蛋白质和性状的 关系 3.能结合教材小字信息了解细胞质基因及其遗传特点
一、中心法则的提出及其发展
小任务1
阅读课本P68-P69回答下列问题. 1.谁提出了中心法则？请根据DNA的复制和基因的表达绘制流 程图，表示遗传信息的传递方向。
长，发现微生物内有大量的M和L，但没有Z，试问基因
突变影响到哪种酶（ C ）
B酶 X
C酶
E酶
Y
Z
L
A、 E酶 C、 C酶
M
B、 B酶 D、A酶和D酶
3、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（ ）
B
A、①② B、③④⑥ C、⑤⑥ D、②④
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 说法正确的是（ D ） A．一种性状只能由一种基因控制 B．生物体的性状完全由基因控制 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
雄蛙和雌蛙的性染色体分别是XY和XX。如果让它们的蝌蚪在20℃温度 下发育时，雌雄比例大约为1：1。如果让这些蝌蚪在30℃温度下发育时， 不管它们的性染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。
后天营养和锻炼对人 的身高也很重要。
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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。
环境对性状也有重要影响
酶
蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高 代谢 蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高
淀粉含量低的豌豆由于失水而 显得皱缩（性状：皱粒）
过程 淀粉含量高，有效保留水分，豌
豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒） 性状
2、白化病 控制酪氨酸酶的基因异常
基因 控制酪氨酸酶的基因正常
酪氨酸酶不能正常合成
酶
酪氨酸酶正常合成
酪氨酸不能转化为黑色素
2.功能：能进行半自主自我复制， 受细胞核控制
通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。
3.实例：线粒体DNA缺陷会引起遗传病，如： 线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运 １ 动失调及眼视网膜炎等。
4.特点：
３
① 母系遗传：只能通过母亲遗传给后代。６ ②不符合孟德尔遗传定律。
２
４
５
７
８
９ 10 11
紫茉莉枝条颜色的遗传
1.请针对出现残翅果蝇的原因提出假 说，进行解释。 提示：翅的发育是否经过酶催化的反 应?酶与基因的关系是怎样的?酶与温 度的关系是怎样的？ 2.这个实验说明基因与性状的关系是 怎样的？
4.2 基因对性状的控制
一、中心法则的提出及其发展
复 制
DNA
转录
逆转录
翻译 RNA
复制
蛋白质
二、基因、蛋白质和性状的关系
G(绿色)对g(白色)显性，有人用纯合亲本在相同的 条件下做了两组实验，结果如下：
实验一：P:绿色（♀) ×白色（♂) →绿色 实验二：P:白色（♀) ×绿色（♂) →白色
你能试着解释后代表现型出现的原因吗？ 正反交实验，是验证是否为细胞质遗传（母系遗传）最好的方式！
典例分析
遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温度为 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环境温度 下，产生的后代仍然是长翅果蝇。
3、囊性纤维病 CFTR基因缺失了3个碱基
基因
CFTR蛋白结构异常，导致功能异常 患者支气管内黏液增多
蛋白质结构
黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染
性状
结论：基因通过控制蛋白质结构的合成来控制人的相关性状。
4、镰刀型红细胞贫血症
控制血红蛋白形成的基因 碱基对正常
基因
控制血红蛋白形成的基因 中一个碱基对变化
请概括出SARS病毒遗传信息传递和表达的主要途
径：
（病毒）RNA。→ （互补）RNA → （病毒）RNA
→蛋白质或RNA（自我复制） →蛋白质
新型冠状病毒的遗传信息的传递途径 是怎样的？
病毒完成增殖需要哪些条件呢？
复制 翻译
RNA
蛋白质
条件： 病毒的RNA 核糖核苷酸 RNA复制酶 ATP
病毒的RNA 氨基酸 酶、ATP、 核糖体、 tRNA
• (1)健康人体中，发生的生理过程有 123 。 • (2)普通细菌体内，发生的生理过程有 123 。 • (3)HIV感染人体后，发生的生理过程有 4123 。 • (4)烟草花叶病毒生活过程中，发生的生理过程有 53 。 • (5)疯牛病中朊病毒的发病机理是 7 。
小结
真核生物：
DNA为 遗传物质
性状(表现型)＝基因 ＋ 外界环境
1.性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境因素等）相互作用的结果 2.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性状。
三、细胞质基因（细胞质遗传） 1.细胞质基因：细胞质中的DNA。（叶绿体、线粒体）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。
原核生物： DNA病毒：
RNA复制病毒：
RNA为
遗传物质 逆转录病毒：
二、基因、蛋白质与性状的关系
1.豌豆的圆粒与皱粒 2.人的白化病 3. 囊性纤维病 4.镰刀型贫血症
二、基因、蛋白质与性状的关系
1、皱粒豌豆的形成是由于淀粉分支酶异常,活性大大降低而引起的 2、人的白化症状形成的原因是缺少酪氨酸酶
代谢 酪氨酸能转化为黑色素 过程
表现为白化病
性状
表现正常
结论：基因通过控制酪氨酸酶的合成来控制人的肤色和毛发。
二、基因、蛋白质与性状的关系 1.豌豆的圆粒和皱粒 2.人的白化病 ——以上实例说明基因是如何控制性状的？
基因通过控制 酶的合成 ，
间接控制 来控制 代谢的过程 ，
进而控制 生物体的性状 。
任务：请结合遗传信息流动规律，尝试解释上述实例中酶活性异常 （或酶缺乏）的原因？由此会给细胞代谢带来什么结果？用文字和箭 头总结基因、酶与性状之间的关系
1、豌豆的圆粒和皱粒
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
基因 编码淀粉分支酶的基因正常
淀粉分支酶不能正常合成
淀粉分支酶正常合成
一、中心法则的提出及其发展
1、中心法则的提出
阅1.读谁19课提57本出年P了克6中8里-心P克6法9提回则出答？中下请心列根法问据则题D：N.A的复制和基因的表达绘制流
程图复，表示遗传信息转的录传递方向。
制 DNA
RNA
翻译
蛋白质
猜想:生物界是否还有其它的遗传信息传递途径呢？
2、中心法则的发展
阅读P69资料分析，根据资料分析的内容你认为中心法则应该如何修改？