4.2基因表达与性状的关系 (教学课件）-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

05 中心法则 中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA ，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 复制 转录 翻译 蛋白质 DNA RNA 中心法则的完善： 1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，它能对RNA进行复制。 1970年，在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。 复制 转录 翻译 蛋白质 DNA 复制 RNA 逆转录 中心法则图解（虚线表示少数生物的遗传信息的流向） 生物种类 遗传信息的传递过程 以DNA作为遗传物质的生物 原核生物 真核生物 DNA病毒 以RNA作为遗传物质的生物 一般RNA病毒 逆转录病毒 (HIV) 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 复制 复制 RNA 翻译 蛋白质 逆转录 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 复制 RNA 各种生物的遗传信息传递过程 复制 转录 翻译 场所 主要在细胞核 主要在细胞核 核糖体 模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸 条件 DNA的两条母链、4种游离的脱氧核苷酸、ATP、解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶、ATP、 DNA一条链、核糖核苷酸 ATP、tRNA、酶、mRNA为模板、氨基酸 产物 2个双链DNA 1个单链RNA 多肽链 特点 半保留复制；边解旋边复制 边解旋边转录； 1条mRNA可同时合成多条肽链 复制、转录、翻译总结 拓展 例：如mRNA上有n个碱基，转录时产生它的基因片段中至少有________个碱基，该mRNA指导合成蛋白质中至多有________个氨基酸。 DNA碱基总数：mRNA碱基数：多肽链氨基酸数= 6：3：1 2n n/3 注意：无特别说明，不考虑终止密码 13.某DNA分子共有1 200对碱基，A＋T占46%，其中一条链中G和T分别占22%和28%，则由该链转录的mRNA中G所占比例和其翻译产物中含氨基酸的数目最多分别是 A.32%　400个 B.32%　200个 C.18%　200个 D.22%　400个 √ 第四章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系 6 问题探讨 同一株水毛茛，裸露在空气中的叶片和浸没在水中的叶片，形态是不同的。 浮在水面上的叶子是宽阔的五边形或者手掌形，而沉在水中的叶子则变成了细细的丝状叶。 1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗? 2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的? 一样 可能是由叶片所处环境因素引起的 为什么相同的生物在不同的环境中会出现性状差异？ 基因、蛋白质、性状三者间究竟存在怎样的联系？ 基因 控制 蛋白质 体现 性状 蛋白质是生命活动的主要承担者 怎样控制？ 一、基因表达产物与性状的关系 豌豆的圆粒与皱粒 ①性状对比（淀粉在细胞中具有保留水分的作用） 圆粒：饱满，能有效保留水分 皱粒：皱缩，失水 ②基因对比： 圆粒：含有编码淀粉分支酶的基因 皱粒：插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因 圆粒豌豆 皱粒豌豆 资料1 豌豆的圆粒与皱粒的形成机制 圆粒豌豆的形成机制 皱粒豌豆的形成机制 编码淀粉分支酶的基因正常 淀粉分支酶正常 淀粉合成正常，含量增加 淀粉含量高，有效保留水分 编码淀粉分支酶的基因被打乱 淀粉分支酶异常，活性降低 淀粉合成受阻，含量降低 淀粉含量低的由于失水而皱缩 基因 酶 细胞代谢 性状 一、基因表达产物与性状的关系 人的白化病 ①性状对比 正常：皮肤颜色正常，毛发为黑色 患病：皮肤、毛发为淡白色 ②基因对比： 正常：含有编码酪氨酸酶的基因 患病：编码酪氨酸酶的基因异常 白化病患者 正常人 一、基因表达产物与性状的关系 资料2 人的白化症状形成机制 正常的形成机制 患者的形成机制 编码酪氨酸酶的基因正常 酪氨酸酶正常 酶将酪氨酸转变为黑色素 表现正常 编码酪氨酸酶的基因被打乱 酪氨酸酶异常，无法正常合成 缺少酶，酪氨酸无法合成黑色素 缺乏黑色素表现白化症状 基因 酶 细胞代谢 性状 一、基因表达产物与性状的关系 基因与性状的关系（间接）： 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 过程： 基因→酶的合成→细胞代谢→性状 实例： ①豌豆的圆粒和皱粒（淀粉分支酶） ②人的白化症状（酪氨酸酶） 一、基因表达产物与性状的关系 囊性纤维病（约70%患者中） ①性状对比 正常：肺部功能正常 患病：肺部功能严重受损 ②基因对比： 正常：含有编码CFTR蛋白的基因正常 患病：编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基 囊性纤