山東省沂水縣高中生物 第四章 基因的表達(dá) 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(xì)長(zhǎng)一些2 這兩種形態(tài)的葉 其細(xì)胞的基因組成一樣嗎 3 你能提出什么問(wèn)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(shuō)明 遺傳信息可以從DNA流向DNA 即DNA的自我復(fù)制 也可以從DNA流向RNA 進(jìn)而流向蛋白質(zhì) 即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 復(fù)制 1 1965年 科學(xué)家在RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶 像DNA復(fù)制酶能對(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制一樣 RNA復(fù)制酶能對(duì)RNA進(jìn)行復(fù)制 2 1970年 科學(xué)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(shuō)明 遺傳信息可以由RNA流向RNA 即RNA的自我復(fù)制 說(shuō)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(xué)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(xì)胞內(nèi)大量增殖引起的 這種因錯(cuò)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(cuò)誤 從而導(dǎo)致大量結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)形成 說(shuō)明 遺傳信息可能由 流向 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì) 1 你認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)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(xué)的核心規(guī)律之一 中心法則應(yīng)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(rèn)為傳統(tǒng)的中心法則是否需要修改 如果需要 應(yīng)該怎樣修改 3 請(qǐng)根據(jù)討論結(jié)果 修改原中心法則圖解 建議用實(shí)線表示確信無(wú)疑的結(jié)論 用虛線表示可能正確的結(jié)論 沒(méi)有 實(shí)驗(yàn)證據(jù)指出了原有的中心法則沒(méi)包含的遺傳信息的可能傳遞途徑 是對(duì)中心法則的補(bǔ)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(jiǎn)約 最本質(zhì)的規(guī)律 注意 以上表示確信無(wú)疑的結(jié)論 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)是可能正確的結(jié)論 復(fù)制 復(fù)制 復(fù)制 二 基因 蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系 DNA中插入了一段外來(lái)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(gè)實(shí)例大家可以總結(jié)出什么共同點(diǎn) 結(jié)論 基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝的過(guò)程 進(jìn)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(xì)胞貧血癥 控制血紅蛋白形成的基因中一個(gè)堿基對(duì)變化 血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 紅細(xì)胞呈鐮刀狀 這樣的紅細(xì)胞容易破裂 使人患溶血性貧血嚴(yán)重時(shí)會(huì)死亡 囊性纖維病 CFTR基因缺失了3個(gè)堿基 結(jié)構(gòu)蛋白 CFTR蛋白 異常 導(dǎo)致功能異常 患者支氣管內(nèi)黏液增多 黏液清除困難 細(xì)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(diǎn) 結(jié)論 基因通過(guò)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(xì)胞結(jié)構(gòu) 生物性狀 酶 細(xì)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(jiǎn)單的線性關(guān)系 大多數(shù)性狀是由單個(gè)基因控制的 有些性狀是由多個(gè)基因控制 例如 人的身高 有多個(gè)基因控制 每個(gè)基因都起一定作用 同時(shí)后天的營(yíng)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(fù)雜的相互作用 這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò) 精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀 四 細(xì)胞質(zhì)基因 線粒體和葉綠體中的DNA都能進(jìn)行半自主自我復(fù)制 并通過(guò)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(xì)胞質(zhì)基因 其遺傳遵循母系遺傳 五 細(xì)胞質(zhì)基因與細(xì)胞核基因的區(qū)別 葉綠體 線粒體 細(xì)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(fù)制轉(zhuǎn)錄 翻譯 復(fù)制轉(zhuǎn)錄 翻譯 技能訓(xùn)練 遺傳學(xué)家曾做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn) 長(zhǎng)翅果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)溫度為25 將孵化后4 7d的長(zhǎng)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(zhǎng)翅果蠅 1 請(qǐng)針對(duì)出現(xiàn)殘翅果蠅的原因提出假說(shuō) 進(jìn)行解釋 提示 翅的發(fā)育是否經(jīng)過(guò)酶催化的反應(yīng) 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(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明基因與性狀的關(guān)系是怎樣的 遺傳學(xué)家曾做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn) 長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)翅果蠅 針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)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(guò)酶的作用 酶的合成由基因控制 溫度影響酶的活性 在長(zhǎng)翅果蠅的基因指導(dǎo)下合成的酶在正常溫度下催化反應(yīng)使幼蟲發(fā)育成長(zhǎng)翅果蠅 而在較高的溫度下 酶的活性受到影響 一些反應(yīng)不能進(jìn)行 造成長(zhǎng)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(méi)有改變 仍然是長(zhǎng)翅果蠅的基因 所以在正常溫度下產(chǎn)生的后代仍是長(zhǎng)翅果蠅 技能訓(xùn)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(bǔ)配對(duì)原則C 中心法則D 自然選擇學(xué)說(shuō) 基礎(chǔ)訓(xùn)練 C 2 如下圖是設(shè)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(zhǎng) 發(fā)現(xiàn)微生物內(nèi)有大量的M和L 但沒(méi)有Z 試問(wèn)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(guò)程 正常情況下在動(dòng)植物細(xì)胞中都不可能發(fā)生的是 A B C D B 4 甜豌豆的紫花對(duì)白花是一對(duì)相對(duì)性狀 由非同源染色體上的兩個(gè)相對(duì)基因共同控制 只有當(dāng)同時(shí)存在兩個(gè)顯性基因 A和B 時(shí) 花中的紫色素才能合成 下列說(shuō)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(gè)基因控制的D 基因之間存在著相互作用 D