1、第2节基因对性状的控制知识梳理1.中心法则的提出及其发展(1)1957年,克里克提出中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即自我复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即转录和翻译。(2)中心法则的发展科学家在RNA肿瘤病毒里发现RNA能够复制;在致癌的RNA病毒中发现,能以RNA为模板合成DNA。所以中心法则可表示为:包括遗传信息从DNA流向DNA(DNA的自我复制)、从DNA流向RNA进而流向蛋白质(转录和翻译)、从RNA流向RNA(RNA的复制)和从RNA流向DNA(逆转录)。2.基因、蛋白质和性状的关系(1)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。(2)基
2、因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,可见基因控制生物的性状是通过控制蛋白质的合成来实现的。(3)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系,有些性状可能是由多个基因决定的,而且性状也与环境有关。知识导学1.中心法则:(1)图解(2)含义五条线路均遵循碱基互补配对原则:DNADNA:以DNA作为遗传物质的生物的自我复制。RNARNA:以RNA作为遗传物质的生物的自我复制。DNARNA:遗传信息从DNA流向RNA的转录过程。RNA蛋白质:细胞质核糖体上的翻译过程。RNADNA:在逆转录酶作用下以RNA为模板合成DNA的过程。(如HIV病毒)注意:科学家发现了疯牛病的病原体朊病毒,其化学成分
3、是蛋白质。朊病毒是有感染性的错误折叠的结构异常的蛋白质,能促使与其有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样错误折叠,朊病毒的发现对现代遗传理论有一定的补充作用。2.基因对性状的控制有两种情况:一是通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状。另一情况是通过控制蛋白质的分子结构来直接影响性状。疑难突破1.DNA、RNA的碱基数量与氨基酸的数量之间有什么关系?剖析:由DNA的基本功能而归纳的中心法则中,有关计算是难点内容,同时也联系到蛋白质分子中其肽键数(或失去水分子数)和肽链数的一些问题。由上述分析可知:信使RNA上每三个相邻的碱基决定一个氨基酸,蛋白质中氨基酸数与信使RNA上的碱基数存在着13的对
4、应关系;信使RNA是以DNA分子的一条链为模板转录而得,基因(DNA)中的碱基数目与mRNA的碱基数目存在12的对应关系。由可推知,蛋白质中的氨基酸数与基因中的碱基数存在16的对应关系。在蛋白质中,有如下的对应关系:氨基酸数肽键数脱去水分子数氨基羧基一条肽链nn-1n-1至少1个至少1个x条肽链NN-xN-x至少x个至少x个说明:N个氨基酸连接成一条肽链,由于不能是环形连接,因而有肽键n-1个。如果N个氨基酸连接成x条肽链,则可设每条肽链的氨基酸数为S1,S2,Sx,有S1S2Sx=N,每条肽链的肽键数为S1-1,S2-1,Sx-1,则总的肽键数为(S1-1)(S2-1)(Sx-1)=N-x。
5、总结以上3个方面,可写成关系式:蛋白质中氨基酸数目=蛋白质中肽链数+肽键数(或脱下的水分子数)=信使RNA的碱基数(或核糖核苷酸数)=基因中碱基数(或脱氧核苷酸数)2.你如何全面地评价基因决定生物体的性状这一观点?剖析:基因决定生物的性状包括以下几个方面:(1)单个基因对生物体性状的控制。有两个方面,一方面是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;另一方面基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(2)多个基因对性状的控制。例如,人的身高可能由多个基因决定,其中每个基因对身高都有一定的作用。(3)基因与基因产物对性状的控制。(4)基因与环境的相互作用对生物体性状的控制。