1、基因对性状的控制人教版必修2 生物任务一：任务一：请你根据请你根据DNADNA复制、基因指导蛋白质合成过程，复制、基因指导蛋白质合成过程，用流程图表示细胞中遗传用流程图表示细胞中遗传信息信息的的传递方向传递方向转录转录RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质DNADNA复复制制1957年克里克提出中心法则：转录转录RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质DNADNA复复制制猜想猜想:生物界是否还有其它的遗传信息传递途径呢？生物界是否还有其它的遗传信息传递途径呢？任务二：请根据资料对传统的中心法则作出修改任务二：请根据资料对传统的中心法则作出修改转录转录RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质DNADNA复复制制逆转录
2、逆转录复制复制新型新型冠状病毒的遗传信息的传递途径是怎样的冠状病毒的遗传信息的传递途径是怎样的？病毒病毒完成增殖需要哪些条件呢？完成增殖需要哪些条件呢？条件：条件：病毒的病毒的RNARNA核糖核糖核苷酸核苷酸RNARNA复制酶复制酶 ATPATP病毒的病毒的RNARNA 氨基酸氨基酸酶、酶、ATPATP、核糖体核糖体、tRNAtRNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质复制复制转录转录RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质DNADNA复复制制逆转录逆转录RNARNAHIV进入进入T细胞完细胞完成成逆转录逆转录需要哪些需要哪些条件呢？条件呢？逆转录：逆转录：模板模板HIVHIV的的RNARNA 原料原料脱
3、氧核苷酸脱氧核苷酸 酶酶 逆转录酶等逆转录酶等 能量能量ATPATP在遗传信息的流动过程中：在遗传信息的流动过程中：DNADNA、RNARNA信息信息的载体的载体，蛋白质蛋白质 信息信息的表达产物的表达产物 ATP ATP 为信息为信息的流动提供能量的流动提供能量生命是物质、能量、信息的统一体生命是物质、能量、信息的统一体事实：实例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实例2 人的白化症状形成的原因是缺少酪氨酸酶任务三：请结合遗传信息流动规律，尝试解释上述实例中任务三：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酶活性异常
4、（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什么结果？用文字和箭头总结基因、酶与性状之间的关系编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的基因基因指导 合成淀粉分支酶淀粉分支酶促使合成淀粉合成淀粉淀粉含量升高，淀粉含量升高，有效保留水分有效保留水分编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的基因被基因被插入的插入的DNADNA序列序列打乱打乱指导 合成淀粉分支酶异常，活性降低淀粉分支酶异常，活性降低淀粉合成受阻淀粉合成受阻淀粉含量低，淀粉含量低，失水皱缩失水皱缩控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因基因指导 合成酪氨酸酶酪氨酸酶促使酪氨酸能转化为黑色素酪氨酸能转化为黑色素正常肤
5、色正常肤色控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因异常基因异常酪氨酸酶酪氨酸酶不能合成不能合成酪氨酸不能转化为黑色素酪氨酸不能转化为黑色素白化症状白化症状控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因异常基因异常酪氨酸酶酪氨酸酶不能合成不能合成酪氨酸不能转化为黑色素酪氨酸不能转化为黑色素白化症状白化症状基因基因酶的酶的合成合成代谢代谢过程过程性状性状编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的基因被基因被插入的插入的DNADNA序列序列打乱打乱指导 合成淀粉分支酶异常，活性降低淀粉分支酶异常，活性降低淀粉合成受阻淀粉合成受阻淀粉含量低，淀粉含量低，失水皱缩失水皱缩实例实例3 3 囊性纤维病是北美白种人中常见的一种遗传病，患者支
6、气囊性纤维病是北美白种人中常见的一种遗传病，患者支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。实例实例4 4 镰刀型细胞贫血症患者的红细胞不是正常的圆饼状镰刀型细胞贫血症患者的红细胞不是正常的圆饼状,而是而是弯曲的镰刀弯曲的镰刀状，状，易破裂，使人患溶血性贫血易破裂，使人患溶血性贫血。事实：事实：编码编码CFTRCFTR蛋白的基因蛋白的基因缺失缺失了了3 3个碱基个碱基CFTR CFTR 蛋白结构异常，导蛋白结构异常，导致功能异常致功能异常患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染肺部感染控制血红
7、蛋白的基因控制血红蛋白的基因中一个碱基对变化中一个碱基对变化血红蛋白结构发生变化血红蛋白结构发生变化囊性纤维病囊性纤维病镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症红细胞呈镰刀状红细胞呈镰刀状红细胞易破裂，使人患红细胞易破裂，使人患溶血性贫血溶血性贫血任务四：上述实例中两种疾病形成的原因有什么共同点？任务四：上述实例中两种疾病形成的原因有什么共同点？用流程图表述基因、基因表达产物（蛋白质）与性状之间用流程图表述基因、基因表达产物（蛋白质）与性状之间的关系的关系红细胞呈镰刀状红细胞呈镰刀状编码编码CFTRCFTR蛋白的基因蛋白的基因缺失缺失了了3 3个碱基个碱基CFTR CFTR 蛋白结构异常，导蛋白结构异
8、常，导致功能异常致功能异常患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染肺部感染控制血红蛋白的基因控制血红蛋白的基因中一个碱基对变化中一个碱基对变化血红蛋白结构发生变化血红蛋白结构发生变化囊性纤维病囊性纤维病镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症红细胞易破裂，使人患红细胞易破裂，使人患溶血性贫血溶血性贫血控制控制基因基因酶的合成酶的合成控制控制细胞代谢细胞代谢蛋白质结构蛋白质结构性状性状控制控制间接控制间接控制直接控制直接控制一个性状可受到多个基因的影响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 1号染色体号染色体 3 3号染色体
9、号染色体 基因基因A A 基因基因B B酶酶A A酶酶B B前体物质前体物质（白色）（白色）中间物质中间物质（白色）（白色）紫色物质紫色物质（紫色）（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一个基因可影响多个性状后天营养和锻炼对人的身高也很重要。同一株水毛茛，裸露在空同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，气中的叶和浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态。表现出了两种不同的形态。环境对性状也有重要影响环境对性状也有重要影响 雄蛙和雌蛙的性染色体分别是雄蛙和雌蛙的性染色体分别是XYXY和和XXXX。如果让它们的蝌蚪在。如
10、果让它们的蝌蚪在2020温度温度下发育时，雌雄比例大约为下发育时，雌雄比例大约为1 1：1 1。如果让这些蝌蚪在。如果让这些蝌蚪在3030温度下发育时，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。不管它们的性染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。遗传学家遗传学家曾经做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培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养环境温度为2525，将孵化后，将孵化后4 47d7d的长翅果蝇幼虫放在的长翅果蝇幼虫放在35353737的环境中处理的环境中处理6 624 h后，得到了一些残翅果蝇，这些残后，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
11、然是长翅果蝇。翅果蝇在正常温度下繁殖的后代仍然是长翅果蝇。问：请针对出现残翅果蝇的原因问：请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释提出假说，进行解释。（1 1）翅的发育需要经过酶催化的反应）翅的发育需要经过酶催化的反应（2 2）酶是在基因指导下合成的）酶是在基因指导下合成的（3 3）酶的活性受温度、）酶的活性受温度、pHpH等条件影响。等条件影响。生物体多种性状的形成，都是以生物体多种性状的形成，都是以细胞分化细胞分化为基础的。为基础的。同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，而同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，而形态结构和功能却各不形态结构和功能却各不相同，这是为什么呢？相同
12、，这是为什么呢？这这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？3 3种细胞中的种细胞中的DNADNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的测到其中一种基因的mRNAmRNA，这一事实说明了什么？，这一事实说明了什么？3 3种细胞中有表达情况相同的基因吗？说明理由种细胞中有表达情况相同的基因吗？说明理由造成同一生物体不同类型的的细胞形态、结构和功能差异的原因是什么？造成同一生物体不同类型的的细胞形态、结构和功能差异的原因是什么？请根据基因在不同类型细胞中的表达情况，尝试对基因进行分类。
13、请根据基因在不同类型细胞中的表达情况，尝试对基因进行分类。这这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？3 3种细胞中的种细胞中的DNADNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的测到其中一种基因的mRNAmRNA，这一事实说明了什么？，这一事实说明了什么？在特定的细胞中，基因的表达存在选择性，进而产生特在特定的细胞中，基因的表达存在选择性，进而产生特异性的表达产物。异性的表达产物。3 3种细胞中有表达情况相同的基因吗？说明理由种细胞中有表达情况相同的基因吗？说明理由有，如有，如AT
14、PATP合成酶基因、细胞呼吸酶基因、核糖体蛋白基因合成酶基因、细胞呼吸酶基因、核糖体蛋白基因请根据基因在不同类型细胞中的表达情况，尝试对基因进行分类。请根据基因在不同类型细胞中的表达情况，尝试对基因进行分类。所有细胞均表达的基因，其产物是基本生命活动所必需的。（所有细胞均表达的基因，其产物是基本生命活动所必需的。（管家基因管家基因）不同类型细胞特异性表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能。不同类型细胞特异性表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能。（奢侈基因奢侈基因）造成同一生物体不同类型的的细胞形态、结构和功能差异的原因是什么？造成同一生物体不同类型的的细胞形态、结构和功能差异的原
15、因是什么？每种类型的细胞只表达一部分基因，即表达的差异产生了不同每种类型的细胞只表达一部分基因，即表达的差异产生了不同类型的细胞类型的细胞三、细胞分化三、细胞分化的本质就是的本质就是基因的基因的_选择性表达选择性表达DNADNA一般相同一般相同RNARNA、蛋白质不完全相同、蛋白质不完全相同基因的选择性表达导致性状的差异，基因什么时候表达，在哪种细胞中表达以及表达水平的高低都是受到调控的。基因表达发生改变，性状也会改变表观遗传生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫做表观达和表型发生可遗传变化的现象，叫做表观遗传。遗传。任务五
16、：请利用网络搜集有关表观遗传学的学习资料，并任务五：请利用网络搜集有关表观遗传学的学习资料，并进行自主学习，解决两个问题：什么是表观遗传？遗传与进行自主学习，解决两个问题：什么是表观遗传？遗传与表观遗传有什么异同表观遗传有什么异同？以？以“有趣的表观遗传现象有趣的表观遗传现象”为主题为主题撰写学习报告跟撰写学习报告跟同学进行交流同学进行交流分享（分享（课后）课后）基因通过其表达产物基因通过其表达产物蛋白质来控制性状，细胞蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的内的基因表达与否以及表达水平的高低受到基因表达产高低受到基因表达产物、环境等多种因素的影响。物、环境等多种因素的影响。生物体的性状是基因、基因表达产物、环境等多种因素生物体的性状是基因、基因表达产物、环境等多种因素共同决定的共同决定的一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系复制复制DNA转录转录逆转录逆转录复制复制RNA翻译翻译蛋白质基因基因环境环境影响影响性性状状间接控制间接控制直接控制直接控制酶的合成酶的合成细胞代谢细胞代谢蛋白质结构蛋白质结构 小结小结三、基因的选择性表达与细胞分化三、基因的选择性表达与细胞分化谢谢聆听！谢谢聆听！
