[生物学]41_基因指导蛋白质的合成.ppt

第四章 基因的表达 第一节 基因指导蛋白质的合成 DNA分子是怎样控制遗传性状的？ 现代遗传学认为： 生物的性状是由 控制的 1）转录：在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成mRNA的过程。 二、遗传信息的翻译 一、遗传信息的转录 比较RNA与DNA结构的不同 转录和DNA复制都是以DNA为模板并按碱基互补配对原则进行的，碱基互补配对原则能够保证遗传信息准确无误地传递下去，从而保证了遗传地稳定性。 1、有3个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。 2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。 3、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。 对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸－谷氨酸－丙氨酸－半胱氨酸－脯氨酸－丝氨酸－赖氨酸－脯氨酸 蛋白质是生物性状的体现者，基因通过控制蛋白质的合成从而控制了生物的性状。 DNA的碱基数：mRNA的碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6n:3n:n。 小结： 蛋白质与生物性状之间有什么关系? 基因、蛋白质与性状的关系总结： 三、生物体性状的多基因因素 基因型和表现型的关系 四、细胞质基因（细胞质遗传） 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。 2、这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 3、你还能提出什么问题？ 水中的叶比空气中的叶要狭小一些。 基因组成应该一样，由一个受精卵发育而来。 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？ 1、这两种叶形有什么不同？ 问题探讨 　　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。 一、中心法则的提出及其发展 DNA RNA 蛋白质 转录 翻译 复制 　　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。 3、补充修正的中心法则 DNA 转录 复制 逆转录 蛋白质 翻译 RNA复制 RNA 问题1 蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者 问题2 蛋白质的功能是什么呢? 二、基因、蛋白质与性状的关系 蛋白质的功能 运输功能 免疫功能 结构 调节作用 催化功能 下面我们再通过几个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。 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）。 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）。 控制酶形成的基因异常。 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。 2、白化病。 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。 这两个例子来看，基因是如何控制生物的性状的？ 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状。 CFTR基因缺失了三个碱基(碱基缺失) CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸，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。 3、囊性纤维病。 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 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？ 4、镰刀型贫血症。 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 酶或激素 结构蛋白 细胞代谢 细胞结构 生物性状 生物性状 基因与性状并不都是一一对应的简单的线性关系，一种性状可能由多个基因控制，而且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着复杂的相互作用，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。 表现型=基因型 +环境条件 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