1、1 1、19571957年克里克预测中心法则年克里克预测中心法则DNADNARNARNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复复制制脱氧核苷酸序列脱氧核苷酸序列核糖核苷酸序列核糖核苷酸序列遗传信息遗传信息遗传密码遗传密码氨基酸序列氨基酸序列一、中心法则的提出及其发展资料分析资料分析:(1)1965(1)1965年，科学家在某种年，科学家在某种RNARNA病毒病毒里发现了一种里发现了一种RNARNA复制酶复制酶，像，像DNADNA复复制酶能对制酶能对DNADNA进行复制一样，进行复制一样，RNARNA复复制酶能对制酶能对RNARNA进行复制进行复制。RNA RNA RNARNA复制酶复制酶2、中心法则的
2、发展、中心法则的发展(2)1970(2)1970年，科学家在致癌的年，科学家在致癌的RNARNA病病毒毒中发现中发现逆转录酶逆转录酶，它能以，它能以RNARNA为模为模板板合成合成DNADNA。RNA DNA 逆转录酶逆转录酶(3)1982(3)1982年，科学家发现年，科学家发现疯牛病疯牛病是由一种结是由一种结构异常的构异常的蛋白质蛋白质在脑细胞内在脑细胞内大量增值大量增值引引起的。这种因错误折叠而形成的结构异常起的。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，的蛋白质，可能可能促使与其具有相同氨基酸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，从而序列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导
3、致大量结构异常的蛋白质的形成。导致大量结构异常的蛋白质的形成。蛋白质蛋白质 蛋白质蛋白质 中心法则的发展中心法则的发展转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录中心法则实质蕴涵着中心法则实质蕴涵着_和和_这两类这两类生物大分子之间的相互生物大分子之间的相互_和相互作用。和相互作用。核酸核酸蛋白质蛋白质联系联系 中心法则的地位：是生命体系中最核心、中心法则的地位：是生命体系中最核心、最本质的规律最本质的规律 基因基因结构蛋白结构蛋白细胞结构细胞结构生物性状生物性状酶或激素酶或激素 细胞代谢细胞代谢生物性状生物性状蛋白质蛋白质直接作用直接作用间接作用间接作用 基因与性状之间并
4、不是简单的一一对应基因与性状之间并不是简单的一一对应关系，有些性状是由多个基因决定的，有的关系，有些性状是由多个基因决定的，有的基因可决定或影响多个性状。基因可决定或影响多个性状。编码淀粉分支酶的基因正常编码淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常合成淀粉分支酶正常合成淀粉含量高，而蔗糖含量低淀粉含量高，而蔗糖含量低淀粉含量高，有效保留水分，豌淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒性状：圆粒）基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系 DNADNA中插入了一段中插入了一段外来的外来的DNADNA序列序列，打乱了编码，打乱了编码淀粉分淀粉分支酶的基因支酶的基因淀粉分支酶
5、淀粉分支酶不能正常合成不能正常合成淀粉含量低，蔗糖含量高淀粉含量低，蔗糖含量高淀粉含量低的豌豆由于失水淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩而显得皱缩（性状：皱粒）（性状：皱粒）淀粉分支酶控制控制酪氨酸酶酪氨酸酶形成的形成的基因基因异常异常酪氨酸酶酪氨酸酶不能正常合成不能正常合成酪氨酸不能正常转化为酪氨酸不能正常转化为黑色素黑色素缺乏黑色素而表现为缺乏黑色素而表现为白化病白化病基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系编码编码跨膜蛋白（跨膜蛋白（CFTRCFTR）的基因的基因缺失缺失了了3 3个碱基对个碱基对导致导致CFTRCFTR蛋白蛋白缺少苯丙氨酸缺少苯丙氨酸，影响了影响了CFTR蛋白结
6、构蛋白结构使使CFTR转运氯离子的功能异常，患者支气管内黏液增多转运氯离子的功能异常，患者支气管内黏液增多黏液增多，支气管管腔受阻，细菌大量繁殖，肺黏液增多，支气管管腔受阻，细菌大量繁殖，肺部功能严重受损部功能严重受损基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系 控制控制血红蛋白血红蛋白形成的基因中一个形成的基因中一个碱基碱基变化变化血红蛋白血红蛋白的的结构结构发生变化发生变化红细胞呈红细胞呈镰刀型镰刀型，运输氧的能力降低，运输氧的能力降低容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血正常红细胞正常红细胞镰刀型细胞镰刀型细胞基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的
7、关系基因、蛋白质与性状的关系 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：长翅果蝇幼虫正常的培养环境温度长翅果蝇幼虫正常的培养环境温度为为2525，将孵化后，将孵化后4 47d7d的长翅果蝇的长翅果蝇幼虫放在幼虫放在35353737的环境中处理的环境中处理6 624h24h后，得到了一些残翅果蝇，这些后，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残翅果蝇在正常温度下繁殖的后代仍然是长翅果蝇。仍然是长翅果蝇。表现型表现型=基因型基因型+环境条件环境条件 基因与基因、基因与环境、基因与基因、基因与环境、基因与基因产物之间存在复杂基因与基因产物之间存在复杂的相互关系，精细的调
8、控着生的相互关系，精细的调控着生物性状。物性状。基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系基因基因蛋白质蛋白质性状的关系性状的关系DNADNA的多样性的多样性蛋白质的多样性蛋白质的多样性生物界的多样性生物界的多样性决定决定导致导致根本原因根本原因直接原因直接原因/物质基础物质基础表现形式表现形式 根本原因根本原因：DNA分子上的脱氧核苷酸的排分子上的脱氧核苷酸的排列顺序不同。列顺序不同。直接原因直接原因：氨基酸的种类，数目和排列顺序：氨基酸的种类，数目和排列顺序不同，肽链的空间结构不同。不同，肽链的空间结构不同。生物呈现多样性生物呈现多样性 细胞质中的细胞质中的叶绿体、线粒体叶绿体、线粒
9、体内含有少量内含有少量的的DNA，其上的基因，叫做细胞质基因。其上的基因，叫做细胞质基因。细胞质基因能进行细胞质基因能进行半自主复制半自主复制、转录和、转录和翻译。翻译。三、细胞质基因三、细胞质基因DNADNA的分布的分布主要在染色体上主要在染色体上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（所以说，染（所以说，染色体是色体是DNADNA的主的主要载体）要载体）例：紫茉莉例：紫茉莉叶色的遗传叶色的遗传细胞质基因细胞质基因细胞质遗传特点：细胞质遗传特点：1、母系遗传（、母系遗传（细胞质基因只能通过细胞质基因只能通过母亲母亲遗遗传给后代。传给后代。）2、不符合、不
10、符合孟德尔遗传定律，后代无性状分孟德尔遗传定律，后代无性状分离比。离比。三、细胞质基因三、细胞质基因细胞质遗传物质基础细胞质遗传物质基础：细胞质中的线粒体、：细胞质中的线粒体、叶绿体等。叶绿体等。细胞质基因细胞质基因细胞核基因细胞核基因存在部位存在部位是否与蛋是否与蛋白质结合白质结合基因数量基因数量遗传方式遗传方式功能功能细胞质基因与细胞核基因的区别细胞质基因与细胞核基因的区别叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体细胞核中细胞核中否，否，DNA分子裸露分子裸露与蛋白质结合与蛋白质结合为染色体为染色体少少多多母系遗传母系遗传遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律半自主复制半自主复制转录、翻译转录、翻译复制复
11、制转录、翻译转录、翻译 线粒体线粒体DNADNA的缺陷与数十种人类的遗传病有的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：线粒体脑肌病线粒体脑肌病：乳酸中毒，中风样发作综合症，：乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。表现为身材矮小、多毛、头痛、肌母系遗传病。表现为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、癫痫发作、再发性脑损伤，无力、运动诱发呕吐、癫痫发作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语并引起偏瘫、偏语线粒体肌病、肥厚性心肌病线粒体肌病、肥厚性心肌病：母系遗传或非遗：母系遗传或非遗传性，表现为骨骼肌异常及心肌病变。传性，表现为骨骼肌异常
12、及心肌病变。细胞质基因细胞质基因1 1、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（）A A基因的遗传定律基因的遗传定律 B B碱基互补配对原则碱基互补配对原则 C C中心法则中心法则 D D自然选择学说自然选择学说课堂练习题：4 4美国德克萨斯州科学家在美国德克萨斯州科学家在20022002年年2 2月月1414日宣布，日宣布，他们已经培育出世界上第一只克隆猫。这只名为他们已经培育出世界上第一只克隆猫。这只名为CCCC的小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花的小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因妈斑猫妈妈，也不完全像为
13、它提供细胞核的基因妈妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是：（妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是：（）（1 1）发生了基因重组所造成的结果）发生了基因重组所造成的结果（2 2）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表达的结果）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表达的结果（3 3）表现型是基因型与环境共同作用的结果）表现型是基因型与环境共同作用的结果（4 4）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果A A（1 1）B B（2 2）（）（3 3）C C（2 2）（）（3 3）（）（4 4）D D（1 1）（）（2 2）（）（3 3）（）（4 4）3 3白化病患者的毛发呈白色，皮肤呈淡红色。白化病
14、患者的毛发呈白色，皮肤呈淡红色。其患病的根本原因是其患病的根本原因是 ()()A A皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素 B B皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸C C皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸酶皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸酶 D D皮肤和毛发等全身细胞中的基因不正常皮肤和毛发等全身细胞中的基因不正常4 4囊性纤维病发病的直接原因是囊性纤维病发病的直接原因是 （）A ACFTRCFTR蛋白结构异常蛋白结构异常 B B氯离子转运受阻氯离子转运受阻C CCFTRCFTR基因缺陷基因缺陷 D D细菌的繁殖细菌的繁殖D DC CD D7 7有关基因与酶关系的叙述正确的是有关基因与酶关系的叙述正确的是 （）A A每个基因都控制合成一种酶每个基因都控制合成一种酶 B B酶的遗传信息编码在转运酶的遗传信息编码在转运RNARNA的碱基序列中的碱基序列中C C基因的转录、翻译都需要酶基因的转录、翻译都需要酶 D D同一生物体不同细胞的基因和酶是相同的同一生物体不同细胞的基因和酶是相同的 8 8已停止分裂的细胞，其遗传信息的传递情况已停止分裂的细胞，其遗传信息的传递情况可能是可能是 ()()A ADNADNA BDNADNA BRNARNA RNARNA C CDNARNA DDNARNA D蛋白质蛋白质RNARNA
