2020——2021学年高一下学期生物人教版必修2 3.4基因是有遗传效应的DNA片段 课件(共29张PPT)

(共29张PPT)
第三章 基因的本质
第4节 基因是有遗传效应的DNA片段
基因
正式提出“基因”
生物的性状是由遗传因子控制的观点
遗传因子
果蝇的遗传实验
基因在染色体上
孟德尔
19世纪60年代
约翰逊
1909年
20世纪初期
摩尔根
20世纪50年代以后
沃森
克里克
DNA双螺旋结构
染色体是基因的载体
人们进一步认识了基因
20世纪中叶
染色体的组成
DNA和蛋白质
基因在染色体上
染色体是DNA的主要载体
什么关系
　　资料1：大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为470万个碱基对，在DNA分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。
个数 碱基对数长度
DNA
基因
1个
470万
4400个
440万
一、说明基因和DNA关系的实例
大肠杆菌一个DNA分子上含有许多个基因。
DNA分子数目 基因数目
基因的碱基总数 DNA分子的碱基总数
分析:
<
<
并不是随便一段DNA就称为基因。基因是一段DNA片段，但是一段DNA片段不一定是基因。
--ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG---
--TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC---
基因
基因
非基因片段
资料3：人类基因组计划测定的是24条染色体（22条染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。
一、说明基因和DNA关系的实例
基因是DNA上的片段
推理
根据资料1和资料3，你能得出什么结论？
一、说明基因和DNA关系的实例
资料2：生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5 170个碱基对的片段---绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。
推理: 基因是特定的DNA片段，可切除，可拼接
发出荧光的水母
绿色荧光蛋白克隆鼠
一、说明基因和DNA关系的实例
基因有遗传的功能
转基因荧光猪
资料4 ： 人和动物体的胖瘦是遗传决定的。研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。
说明基因能控制生物的性状(功能单位)
基因具有遗传效应
一、说明基因和DNA关系的实例
含肥胖基因的小鼠
不含肥胖基因的小鼠
肥胖
不肥胖
相同食量
说明:基因能控制生物的性状。
人和动物的胖瘦是受基因控制的。
一、说明基因和DNA关系的实例
基因具有特定的遗传效应
推理
根据资料2和资料4，你能得出什么结论？
一、说明基因和DNA关系的实例
基因的概念：
基因是有遗传效应的DNA片段
它是生物体遗传的功能单位和结构单位.
遗传效应：
指具有复制、转录、翻译、重组、突变及调控等功能。
基因：有遗传效应的DNA片段
基因间区：没有遗传效应的片段
DNA
基因
性状
二、DNA片段中遗传信息
每条染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多基因，每个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。
DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？
构成DNA的基本单位是什么？
---脱氧核苷酸
DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？
探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
417种。
碱基排列顺序的千变万化，构成了
DNA分子的多样性
假如决定脸型的一个基因只有17个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？
（大约为一百七十二亿种）
情境1：
二、DNA片段中遗传信息
DNA的平面结构
全球人口总数约为６5亿。假设人类基因组中第１号染色体的第１个基因是由１７个碱基对随机排列构成的，那么，１７个碱基对的所有排列是否都有机会出现？————。
探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？
碱基特定的排列顺序，又构成了DNA分子的特异性
情境2：
二、DNA片段中遗传信息
4种碱基的排列顺序——可变
基本骨架：脱氧核糖和磷酸交替排列——无变化
脱氧核苷酸序列
二、DNA片段中遗传信息
4种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息
不同DNA的碱基的个数不同，排列顺序不同
DNA分子多样性是指：碱基排列顺序的千变万化
二、DNA片段中遗传信息
每个特定的DNA分子都是具有特定的碱基排列顺序。
这种排列是其他DNA没有的，可以理解为独有的。
DNA的特性:多样性、 特异性、 稳定性
基因的多样性决定了物种的多样性
碱基排列顺序多样性
DNA分子多样性
生物多样性
碱基排列顺序特异性
DNA分子特异性
生物特异性
染色体
脱氧核苷酸
基因
DNA
染色体是DNA的主要载体
每个染色体上有1个或2个DNA
基因是有遗传效应的DNA片段
每个DNA分子上含有多个基因
是遗传物质的结构功能单位
是主要的遗传物质
每个基因含有多个脱氧核苷酸
基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息
三、相关概念间的关系
基因、染色体、蛋白质、性状的关系：
DNA指纹技术
DNA指纹图
√
应用领域：现代刑侦、亲子鉴定、死者遗骸的鉴定
四、DNA片段中遗传信息的应用
控制某种性状的基因有特定的DNA片段，蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物DNA上，从而获得某种性状的表达。例如：把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA上，大肠杆菌可以生产胰岛素。
2、基因工程简介
基因工程简介
通过技术手段，定向改造生物性状，以利于人类的生产生活。
3、DNA分子杂交技术
书P60[思维拓展]
DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链（如图所示）。形成杂合双链区的部位越多，说明这两种生物的亲缘关系越近，这是为什么？
形成杂合双链区的部位越多，则DNA碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，因此亲缘关系越近。
4、人脸识别技术的可行性分析
我国一些城市在交通路口启用了人脸识别技术，针对行人和非机动车闯红灯等违规行为进行抓拍。这种技术应用的前提是每个人都具有独一无二的面孔。为什么人群中没有一模一样的两个人呢？请你从生物学的角度评述人脸识别技术的可行性。
人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的，这说明了基因的多样性。
5、基因编辑技术
判刑3年，罚金300万
1．下列关于DNA、基因、染色体的叙述错误的是
A 基因是有遗传效应的DNA片段
B DNA是遗传信息的主要载体
C DNA分子在染色体上成念珠状排列
D DNA的相对稳定性决定染色体的相对稳定性
2．下列有关DNA与基因关系的叙述中，正确的是
A 基因是碱基对随机排列而成的DNA片段
B 一个DNA分子上有许多个基因
C DNA的碱基排列顺序就代表基因
D 组成不同的基因的碱基数量一定不同
C
B
巩固练习：
3．DNA分子结构多样性的原因是
A 碱基配对方式的多样性
B 磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性
C 螺旋方向的多样性
D 碱基对排列次序的多样性
4．DNA指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，
这是因为
A 每个人的指纹大多相同
B 每个人的指纹是不同的
C 不同的个体的相同的组织中的DNA指纹是相同的
D DNA技术是检测DNA上碱基种类
D
B
分析下面的概念图，回答有关问题：
A
染色体
B
+
C
DNA
D
基因
E
脱氧核苷酸
构成
H
磷酸
+
+
F
G
（1）图中B是 ，F是 ，G是 。
（2 ）1个A与C有两种比例关系： 和 。
（3 ）每个C含有 个D，每个D中可以由 个
E 组成。
蛋白质
含N碱基
脱氧核糖
1：1
1：2
很多
成百上千
（4 ）D 和A的位置关系： 。
（5 ）从分子水平看D和C的关系 。
（6）C的基本组成单位是图中的 。
（7 ）在E构成的链中，与一分子G相连接的有 分子F
和_________ 分子H。
（8）遗传信息是D中 的排列顺序。
D位于A上
基因（D）是有遗传效应的DNA（C）片段
E
1
2
F（碱基）
分析下面的概念图，回答有关问题：
A
染色体
B
+
C
DNA
D
基因
E
脱氧核苷酸
构成
H
磷酸
+
+
F
G