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课件网) 第四节 基因控制蛋白质的合成 (第三课时) 第三章 遗传的分子基础 素养目标 通过对中心法则的理解记忆,认同遗传信息流动的观念。 01 生命观念 通过对资料进行分析归纳,概括中心法则的提出及发展过程。 02 科学思维 教学重难点 01 02 基因控制生物性状 中心法则 课程导入 叶呈扁平状 叶呈丝状 用概念图表示基因与性状之间可能的关系。 性状 基因表达 受精卵 有丝分裂 叶呈扁平状与丝状 (基因组成相同) 环境 可能影响 不同 蛋白质(不同) 直接 决定 作出假设:基因通过蛋白质控制生物性状 基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 基因控制生物性状的情况是复杂的,一方面,多对基因共同控制生物的某个性状,基因之间存在复杂的相互作用;另一方面,基因的表达受到环境的影响,所以生物的性状 (或表型) 是基因(或基因型) 与环境共同作用的结果。生物的性状主要通过蛋白质来体现。 基因 酶 细胞代谢 生物性状 结构蛋白 生物性状 蛋白质 间接控制 直接控制 从基因角度解释囊性纤维化遗传病 基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 囊性纤维化(CF)是一种遗传病,该病的病因是位于7号染色体上基因的碱基序列缺失了3个碱基,使得所编码的氯离子载体蛋白(CTFR)中少了一个氨基酸,导致细胞对氯离子的转运发生异常,造成黏液分泌过多,堵塞呼吸道,诱发感染。 红色面包霉 基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 美国遗传学家比德尔和塔特姆以红色面包霉为材料,进行一系列的生化遗传学实验,发现在红色面包霉的生物合成中,每一阶段都有相应的基因控制,当某个基因发生突变而不显示活性时,相应的生物合成即中断。 红色面包霉 尿黑症 基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 尿黑症患者的基因型为双隐性aa,这是由相对应的显性基因A结构发生变化所致。患者的肝细胞里不能合成有活性的尿黑酸氧化酶,酪氨酸分解代谢产生的尿黑酸不能被分解,便从血液里运送到排泄器官随尿液排出,含有尿黑酸的尿液在空气中放置一段时间就会变黑。尿黑酸在体内积累会引起色素沉着,并引发多关节炎,引起剧痛。 基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 尿黑症 控制酶形成的基因正常 控制酶形成的基因异常 尿黑酸氧化酶正常合成 尿黑酸被分解 表现正常 尿黑酸氧化酶不能合成 尿黑酸不能被分解 随尿液排出,尿液呈黑色 基因 性状 酶 代谢过程 镰刀型细胞贫血症 基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 人的正常红细胞呈圆饼状,当血红蛋白基因的结构发生改变时,红细胞变为镰刀形,影响运输氧的功能,出现贫血症状。 正常红细胞 镰刀形红细胞 基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 镰刀型细胞贫血症 编码血红蛋白的基因正常 编码血红蛋白的基因 中一个碱基对变化 红细胞呈镰刀状 血红蛋白结构改变 性状正常 血红蛋白结构正常 红细胞呈圆饼状 出现贫血症状 基因 性状 蛋白质结构 果蝇无眼 在果蝇的眼睛发育中有一个无眼基因,这个基因一旦变化,就会使幼虫的有关眼细胞不能发育成眼球组织,造成果蝇成虫没有眼睛。 基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 有眼果蝇 基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 基因控制生物性 状的复杂性 多对基因共同控制生物的某个性状,基因之间存在复杂的相互关系。 基因的表达受到环境的影响。生物的性状是基因与环境共同作用的结果。 基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 多种功能性RNA分子 参与性状的表现 tRNA、rRNA直接参与蛋白质的合成。 一些RNA具有调控基因表达的功能。 一些RNA具有催化功能,即核酶。 中心法则 遗传信息流从DNA—RNA—蛋白质 1957年,克里克首先预见了遗传信息的传递规律,并将这一规律命名为中心法则 ... ...