山東省沂水縣高中生物 第四章 基因的表達 4.2 基因?qū)π誀畹目刂普n件 新人教版必修2.ppt

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基因?qū)π誀畹目刂?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 3 你能提出什么問題嗎 為什么基因組成相同 而性狀卻表現(xiàn)出明顯不同 一樣 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(zhuǎn)錄 翻譯 DNA RNA 蛋白質(zhì) 該法則說明 遺傳信息可以從DNA流向DNA 即DNA的自我復制 也可以從DNA流向RNA 進而流向蛋白質(zhì) 即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 復制 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 1970年 科學家在致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶 它能以RNA為模板合成DNA 說明 遺傳信息可以由RNA流向RNA 即RNA的自我復制 說明 遺傳信息可以由RNA流向DNA 即RNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生DNA 歷史的步伐 中心法則的發(fā)展 3 1982年 科學家發(fā)現(xiàn)瘋牛病是由一種結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)形成 說明 遺傳信息可能由 流向 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì) 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(jié)果 修改原中心法則圖解 建議用實線表示確信無疑的結(jié)論 用虛線表示可能正確的結(jié)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 思考討論 轉(zhuǎn)錄 翻譯 DNA RNA 蛋白質(zhì) 逆轉(zhuǎn)錄 基因 蛋白質(zhì)與性狀有何關(guān)系 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 注意 以上表示確信無疑的結(jié)論 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)是可能正確的結(jié)論 復制 復制 復制 二 基因 蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)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 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 例1 人的白化病 控制酶形成的基因異常 控制酶形成的基因正常 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(zhuǎn)化為黑色素 酪氨酸能正常轉(zhuǎn)化為黑色素 缺乏黑色素而表現(xiàn)為白化病 表現(xiàn)正常 例2 由這二個實例大家可以總結(jié)出什么共同點 結(jié)論 基因通過控制酶的合成來控制代謝的過程 進而控制生物體的性狀 m 氨基酸 結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì) 正常 異常 纈氨酸 谷氨酸 例3 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(jié)構(gòu)發(fā)生變化 紅細胞呈鐮刀狀 這樣的紅細胞容易破裂 使人患溶血性貧血嚴重時會死亡 囊性纖維病 CFTR基因缺失了3個堿基 結(jié)構(gòu)蛋白 CFTR蛋白 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 例4 由例3 例4可以總結(jié)出什么共同點 結(jié)論 基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 直接控制生物體的性狀 基因 蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系是 基因 結(jié)構(gòu)蛋白 細胞結(jié)構(gòu) 生物性狀 酶 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 生物的性狀是由基因控制的 三 生物體性狀的多基因因素 注意 基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的線性關(guān)系 大多數(shù)性狀是由單個基因控制的 有些性狀是由多個基因控制 例如 人的身高 有多個基因控制 每個基因都起一定作用 同時后天的營養(yǎng)和體育鍛煉等也有影響 四 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 四 細胞質(zhì)基因 線粒體和葉綠體中的DNA都能進行半自主自我復制 并通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成 為了與核基因區(qū)別稱為細胞質(zhì)基因 其遺傳遵循母系遺傳 五 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)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(zhuǎn)錄 翻譯 復制轉(zhuǎn)錄 翻譯 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 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(guān)系是怎樣的 酶與溫度的關(guān)系是怎樣的 2 這個實驗說明基因與性狀的關(guān)系是怎樣的 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 如果將孵化后4 7天的長翅果蠅幼蟲在35 37 處理6 24h 可得到某些殘翅果蠅 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 針對上述實驗現(xiàn)象 結(jié)合酶與基因的關(guān)系及酶的特性作出合理的解釋 果蠅的發(fā)育需要經(jīng)過酶的作用 酶的合成由基因控制 溫度影響酶的活性 在長翅果蠅的基因指導下合成的酶在正常溫度下催化反應使幼蟲發(fā)育成長翅果蠅 而在較高的溫度下 酶的活性受到影響 一些反應不能進行 造成長翅果蠅幼蟲發(fā)育成殘翅果蠅 但殘翅果蠅體內(nèi)的基因沒有改變 仍然是長翅果蠅的基因 所以在正常溫度下產(chǎn)生的后代仍是長翅果蠅 技能訓練 總結(jié)基因與性狀的關(guān)系是 生物的性狀由基因決定 并受環(huán)境的影響 可以概括為 表現(xiàn)型 基因型 決定 環(huán)境 影響 性狀的形成往往是內(nèi)因 基因 與外因 環(huán)境因素等 相互作用的結(jié)果 性狀的形成往往是內(nèi)因 基因 與外因 環(huán)境因素等 相互作用的結(jié)果 性狀的形成往往是內(nèi)因 基因 與外因 環(huán)境因素等 相互作用的結(jié)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 B C D 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