1、基因对性状的控制基因对性状的控制第第4 4章章 基因的表达基因的表达第第2 2节节一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展 1957年，科学家年，科学家克里克克里克首先预见了遗传首先预见了遗传信息传递的一般规律并命名为：信息传递的一般规律并命名为：中心法则中心法则DNA复制复制RNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译22022-11-211、1965年，科学家在年，科学家在RNA肿瘤病毒里发现了一种肿瘤病毒里发现了一种RNARNA复制酶，像复制酶，像DNA复制酶能对复制酶能对DNA进行复制一样，进行复制一样，RNA复复制酶能对制酶能对RNA进行复制进行复制。2、1970年，科学家在致癌的
2、年，科学家在致癌的RNA病毒中发现病毒中发现逆转录酶逆转录酶，它能它能以以RNA为模板合成为模板合成DNA。3、1982年，科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋白年，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殖引起的。这种因错误折叠而形成质在脑细胞内大量增殖引起的。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。常的蛋白质的形成。中心法则的发展中心法则的发展32022-11-21现在最完善的中心法则：
3、现在最完善的中心法则：中心法则：中心法则：代表代表所有所有生物遗传信息的生物遗传信息的传递规律传递规律。DNA复制复制转录转录RNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录复制复制42二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系 分析以下实例，并思考：分析以下实例，并思考：如何从基因控制蛋白质合成如何从基因控制蛋白质合成的角度解释生物性状的形成？的角度解释生物性状的形成？52022-11-21促使促使编码淀粉分支酶的基因编码淀粉分支酶的基因指导指导 合成合成DNA中插入了一段中插入了一段外来外来DNA序列序列 蔗糖合成蔗糖合成淀粉淀粉 引起引起编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的基因异常基因异
4、常 淀粉分支酶淀粉分支酶不能正常合成不能正常合成 淀粉含量降低，蔗糖含量升高淀粉含量降低，蔗糖含量升高 实例实例1 1、圆粒与皱粒豌豆、圆粒与皱粒豌豆淀粉含量升高淀粉含量升高 淀粉分支酶淀粉分支酶 62022-11-21实例实例2 2、人的白化病、人的白化病控制酪氨酸酶的基因异常控制酪氨酸酶的基因异常酪氨酸酶酪氨酸酶不正常合成不正常合成酪氨酸不能正常转化酪氨酸不能正常转化为黑色素为黑色素缺乏黑色素缺乏黑色素而表现为白化病而表现为白化病结论：基因通过控制结论：基因通过控制酶的合成酶的合成来控制来控制代谢代谢过程，进而控制过程，进而控制性状性状。72022-11-21实例实例3 3、囊性纤维病、囊
5、性纤维病CFTR蛋白蛋白结构异常结构异常，导致导致功能异常。功能异常。黏液清除困难，细菌黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染繁殖，肺部感染患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多编码编码CFTR基因缺失基因缺失3 3个碱基个碱基82022-11-21实例实例4 4、镰刀型细胞贫血症、镰刀型细胞贫血症 编码血红蛋白的编码血红蛋白的 基因中一个碱基基因中一个碱基变化变化血红蛋白的结构血红蛋白的结构发生异常发生异常红细胞成镰刀型红细胞成镰刀型容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血结论：基因通过控制结论：基因通过控制蛋白质的结构蛋白质的结构而直接控制生物体的而直接控制生物体的性状性状。92022-1
6、1-21基因控制性状的方式：基因控制性状的方式：(1 1)基因通过控制基因通过控制_的合成来控制的合成来控制过程，过程，进而控制生物体的性状。（进而控制生物体的性状。（间接间接控制）控制）例：例：；。(2 2)基因通过控制基因通过控制直接直接 控制生物体的性状。（控制生物体的性状。（直接直接控制）控制）例：例：；。酶酶蛋白质的蛋白质的结构结构代谢代谢两种方式都是基因控制两种方式都是基因控制蛋白质蛋白质的合成来控制性状。的合成来控制性状。镰刀型红细胞贫血症镰刀型红细胞贫血症囊性纤维病囊性纤维病人的白化病人的白化病圆粒和皱粒圆粒和皱粒豌豆豌豆二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系
7、 102022-11-21 上述涉及的性状都是由上述涉及的性状都是由单个基因单个基因控控制的，但基因与性状的关系并不都是简制的，但基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。单的线性关系。请分析以下实例，得出自己的观点？请分析以下实例，得出自己的观点？三、基因与性状的关系三、基因与性状的关系 112022-11-21 多个基因控制多个基因控制+后天后天的营养和体育锻炼的营养和体育锻炼的结果的结果 实例实例1 1：人的身高：人的身高122022-11-21 实例实例2 2：水毛茛的叶：水毛茛的叶 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泡在水中的气中的叶和浸泡在水中的叶表现出两种不同的形
8、态。叶表现出两种不同的形态。表现型表现型=基因型基因型 +外界环境外界环境132022-11-21 实例实例3 3：果蝇的翅型：果蝇的翅型 遗传学家曾经做过这样的实验：遗传学家曾经做过这样的实验：长翅果蝇长翅果蝇幼虫正常的培养幼虫正常的培养环境温度为环境温度为25，将孵化后，将孵化后47d的长翅果蝇幼虫放在的长翅果蝇幼虫放在3537的环境中处理的环境中处理624h后，得到了一些后，得到了一些残翅果蝇残翅果蝇，这些残，这些残翅果蝇在翅果蝇在正常温度正常温度下繁殖的后代仍然是下繁殖的后代仍然是长翅果蝇长翅果蝇。1 1、请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。、请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，
9、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？的？酶与温度的关系是怎样的？2 2、这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？、这个实验说明基因与性状的关系是怎样的？142022-11-21假设假设：翅的发育需要经过酶催化的反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，酶应，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、的活性受温度、pH等条件影响等条件影响。结论结论：基因控制生物体的性状，而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。性状的形成同时还受到环境的影响。性状性状基
10、因基因外界环境外界环境 性状的形成往往是内因（基因）与外因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（环境因素等）相互作用的结果152022-11-21（2 2）基因对性状的控制受环境因素的影响基因对性状的控制受环境因素的影响 表现型表现型=基因型（内因）基因型（内因）+外界环境（外因）外界环境（外因）（3 3）基因与基因、基因与基因产物、基因与环境基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一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。个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。（1 1）
11、一种性状可由多个基因控制一种性状可由多个基因控制 （一个基因也可控制多个性状）（一个基因也可控制多个性状）三、基因与性状的关系三、基因与性状的关系 162022-11-21DNA的分布的分布细胞核内细胞核内细胞质内细胞质内细胞核遗传细胞核遗传细胞质遗传细胞质遗传生物的遗传生物的遗传（染色体是（染色体是DNA的主要的主要载体）载体）四、细胞质基因与遗传四、细胞质基因与遗传172022-11-21_和和_中的基因都中的基因都称为称为细细胞胞质质基因基因线粒体线粒体叶绿体叶绿体思考：回忆受精作用过程，分析细胞质基因控思考：回忆受精作用过程，分析细胞质基因控制的性状有什么遗传特点？为什么？制的性状有什
12、么遗传特点？为什么？受精过程中，受精卵的细胞质主要来自母受精过程中，受精卵的细胞质主要来自母亲的卵细胞。亲的卵细胞。细胞质遗传细胞质遗传_孟德尔的遗传规孟德尔的遗传规律，后代不会出现一定的分离比，而只律，后代不会出现一定的分离比，而只表现出表现出_的性状。的性状。不符合不符合母本母本182022-11-211、揭示生物体内揭示生物体内遗传信息传递遗传信息传递一般规律的一般规律的是（是（）A基因的遗传定律基因的遗传定律 B碱基互补配对原则碱基互补配对原则 C中心法则中心法则 D自然选择学说自然选择学说C192022-11-212、下列属于基因通过控制蛋白质分子结构直接、下列属于基因通过控制蛋白质
13、分子结构直接控制生物性状实例的是控制生物性状实例的是（）人类的白化病囊性纤维病豌豆的皱粒人类的白化病囊性纤维病豌豆的皱粒镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症A.B.C.D.D202022-11-213 3、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同、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（存在两个显性基因（A和和B）时，花中的紫色素才）时，花中的紫色素才能合成，下列说法正确的是（能合成，下列说法正确的是（）A一种性状只能由一种基因控制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基因之间存在着相互作用D212022-11-21
