基因对性状的控制

问题探讨 同一株水毛茛裸露在空气中的叶和浸泡在水中的叶表现出两种不同的形态。 1、这两种叶形有什么不同？ 水中的叶比空气中的叶要狭小一些。 2、这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 基因组成应该一样，由一个受精卵发育而来。 3、你还能提出什么问题？ 为什么叶片细胞的基因组成相同，而叶片却表现出明显的不同？

一、中心法则的提出及其发展 转录 复制 翻译 蛋白质 DNA RNA 　　以DNA自身为模板合成子代DNA，以DNA的一条链为模板合成RNA，以信使RNA为模板合成蛋白质从而决定生物的性状表现，叫中心法则。 人和动植物及绝大多数微生物的遗传信息传递都遵循这一法则。

中心法则的发展 先阅读书本P69页的三个资料并回答后面的问题。 　1、没有推翻中心法则，实验证据指出了原有中心法则所没有包含的遗传信息的可能传递途径，是对原有中心法则的补充而非否定。 2、补充： ①遗传信息可以从RNA反过来流向DNA，如致癌RNA病毒； ②遗传信息可以从RNA流向RNA，如RNA肿瘤病毒； ③遗传信息可以从蛋白质流向蛋白质，如疯牛病病毒。 说明：前面两个已经完全确认，后面一个没有完全确认。

转录 翻译 复制 蛋白质 DNA RNA 逆转录 RNA复制 3、补充修正的中心法则 　　中心法则是生命体系中最核心、最简约、最本质的规律，掌握中心法则对生命本质的把握有着重要作用。

二、基因、蛋白质与性状的关系 蛋白质与生物性状特征有什么关系？ 蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。 蛋白质是如何承担生命活动的呢？ 结构功能，催化功能；运输载体功能；调节功能；免疫功能。

下面我们再通过及格具体的实例来看基因、蛋白质与生物性状之间的关系。 1、豌豆的圆粒和皱粒这一对相对性状。 DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因(基因增添) 淀粉分支酶不能正常合成。 蔗糖不能合成淀粉，蔗糖含量升高。 淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）。 编码淀粉分支酶的基因正常。 淀粉分支酶正常合成。 蔗糖合成淀粉，淀粉含量升高。 淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）。

基因通过控制酶的结构来控制代谢过程，从而控制生物性状。 2、白化病。 控制酶形成的基因异常。 控制酶形成的基因正常。 酪氨酸酶正常合成。 酪氨酸正常转化成黑色素。 表现正常。 酪氨酸酶不能正常合成。 酪氨酸不能转化成黑色素。 缺乏黑色素而表现为白化病。 这两个例子来看，大家可以总结出基因是如何控制生物的性状的？ 基因通过控制酶的结构来控制代谢过程，从而控制生物性状。

基因通过控制蛋白质分子的结构来直接控制生物的性状。 3、囊性纤维病。 4、镰刀型贫血症。 控制血红蛋白形成基因的一个碱基发生变化。（碱基替换） 血红蛋白的结构发生变化。 红细胞呈镰刀状。 红细胞容易破裂，患溶血性贫血 CFTR基因缺失了三个碱基(碱基缺失) CFTR蛋白缺少一个丙苯氨酸，结构异常，导致功能异常。 患者支气管内黏液增多。 黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染。 这两个例子来看，大家可以总结出基因是如何控制生物的性状的？ 基因通过控制蛋白质分子的结构来直接控制生物的性状。

基因、蛋白质与性状的关系总结： 酶或激素 细胞代谢 生物性状 基因 生物性状 结构蛋白 细胞结构

表现型=基因型 +环境条件 三、基因型和表现型的关系 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为25℃，将孵化后4～7d的长翅果蝇幼虫放在35～37℃的环境中处理6～24h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然是长翅果蝇。 问：请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。（环境如何影响基因的对性状的控制的） 环境(如温度和pH值)通过影响酶的活性，来影响基因对性状的控制。

四、生物体性状的多基因因素 基因与性状并不是都是一一对应的简单的线性关系，一种性状由多个基因控制。而还受到环境因素的影响。 基因与基因、基因与基因产物，基因和环境之间存在这复杂的相互作用，共同精细地调控生物的性状。 所以要用系统的观点来看待生物体。

五、细胞质基因（细胞质遗传） 细胞质基因：指存在于细胞质结构中的遗传物质。与核基因一样具有稳定性、连续性和变异性。 功能：控制一些蛋白质的合成，线粒体DNA缺陷会引起遗传病。 特点： 1、DNA分子半自主性复制； 2、母系遗传：只能通过母亲遗传给后代。 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 10 11

小结： 第二节 基因对性状的控制 一、中心法则的提出及其发展 转录 翻译 复制 DNA RNA 蛋白质 逆转录 RNA复制 二、基因、蛋白质和性状的关系 生物性状 酶或激素 细胞代谢 基因 细胞结构 生物性状 结构蛋白 三、基因型和表现型的关系 四、生物性状是由多个基因控制的 五、细胞质基因

THE END

基因 酶或激素 结构蛋白 细胞代谢 细胞结构 生物性状

┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧ 逆转录 科学家们同时还发现，在环境适宜的夏季只有RNA的烟草花叶病病毒到了环境严酷的冬季，它们体内又具有DNA了。显然，这些DNA是以RNA为模板合成的。 以RNA为模板合成DNA的过程叫“逆转录”，这，需要逆转录酶来催化它。 ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧ ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷ 以RNA为模板合成的DNA单链

┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧ 逆转录 科学家们同时还发现，在环境适宜的夏季只有RNA的烟草花叶病病毒到了环境严酷的冬季，它们体内又有DNA了。显然，这些DNA是以RNA为模板合成的 以RNA为模板合成DNA的过程叫“逆转录”，这，需要逆转录酶来催化它。 ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧ ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷

逆转录 DNA双螺旋 ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＴＧＧＴＴＴＧＣＣＧＧＡＡＡＡＴＧ ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ 科学家们同时还发现，在环境适宜的夏季只有RNA的烟草花叶病病毒到了环境严酷的冬季，它们体内又有DNA了。显然，这些DNA是以RNA为模板合成的 以RNA为模板合成DNA的过程叫“逆转录”，这，需要逆转录酶来催化它。 DNA双螺旋 ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＴＧＧＴＴＴＧＣＣＧＧＡＡＡＡＴＧ ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷

通过DNA复制，繁殖出大量DNA型病毒。 逆转录 ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＴＧＧＴＴＴＧＣＣＧＧＡＡＡＡＴＧ ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷ 通过DNA复制，繁殖出大量DNA型病毒。 ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＴＧＧＴＴＴＧＣＣＧＧＡＡＡＡＴＧ ＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷

RNA复制 ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧ ＵＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＵＵＵＵＡＣ ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧ ＵＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＵＵＵＵＡＣ ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷

通过RNA复制，繁殖出大量的RNA型病毒！ ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧ ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＵＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＵＵＵＵＡＣ ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷ ＡＵＧＧＴＴＴＧＣＣＧＧＡＡＡＡＴＧ ┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＵＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＵＵＵＵＡＣ ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷

中心法则 复制 转录 翻译 蛋白质 RNA DNA 表示遗传信息的流动方向（信息流） 以DNA自身为模板合成子代DNA，以DNA的一条链为模板合成RNA，以mRNA为模板合成蛋白质从而决定生物性状。人和动植物及绝大多数微生物的遗传信息传递都遵循这一法则。 DNA RNA 蛋白质 转录 翻译 复制

四、中心法则

中心法则 DNA RNA 蛋 白 质 （性状） 转录 逆转录 翻译 复制

基因对性状的控制 性状：生物形态结构和生理特征，由蛋白 质体现。 酶的合成：白化病 蛋白质分子的结构： 镰刀型贫血症 根本原因：基因异常导致酪氨酸酶不 能合成 直接原因：体内缺少酪氨酸酶 蛋白质分子的结构： 镰刀型贫血症

补充修正的中心法则 转录 翻译 复制 蛋白质 DNA RNA 逆转录 RNA复制 　　绝大多数生物的遗传物质是DNA，极少数生物的遗传物质是RNA或RNA和DNA。遗传物质都能通过复制将遗传信息遗传给后代，并通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状表现。