2020-2021学年高一下学期生物人教版必修2 3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段课件（28张PPT）

(共28张PPT)
3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
学习目标
1.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2.运用数学方法说明DNA的多样性和特异性。
3.说明基因与DNA的关系。
朱作言院士：转基因鱼的前世今生
我国科学家,中国科学院院士朱作言（1941— ）领衔团队研制出世界上首批转基因鱼。
1990年《纽约时报》称，中国这个研究领先美国3年。
朱作言院士：转基因鱼的前世今生
他们将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵，培育出了转基因鲤鱼。与对照组相比，转基因鲤鱼的生长速率加快。
据科学家介绍，外源基因导入受体细胞后，必须整合到受体细胞的DNA上才能发挥作用。
3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
分析基因与DNA的关系
大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子（图A），长度约为4.7×106个碱基对，在DNA分子上分布着大约4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
阅读P57 “思考·讨论” 1
分析基因与DNA的关系
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。
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%。
阅读P58 “思考·讨论” 3
分析基因与DNA的关系
DNA分子数 总碱基对数 基因数 平均每个基因的碱基对总数 比例
（基因的碱基对/总碱基对）
大肠杆菌
人类基因组计划测定 约3万 /
1
4.7×106
4.4×103
1000
44/47000
24
(22+X+Y）
31.6亿
不超过2%
数量：基因数< DNA分子数
结论：基因是DNA的片段
阅读P57、58“思考·讨论”1、3，填好下表
分析基因与DNA的关系
思考：
基因的碱基对数 ＜ DNA分子的碱基对数
剩余的碱基是否能称为基因呢？
分析基因与DNA的关系
生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光（图B），这是因为水母DNA上有一段长度为5.17×103个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了水母绿色荧光基因的转基因鼠，在紫外线的照射下.也能像海蛰一样发光（图C）。
阅读P57 “思考·讨论” 2
分析基因与DNA的关系
小组讨论
现象
1.转基因小鼠为什么会发光？
2.绿色荧光蛋白基因起到什么作用？
（！提示：从“基因作用”角度进行分析）
转基因小鼠发光是因为获得了水母的绿色荧光蛋白基因。
绿色荧光蛋白基因能起到控制小鼠发光这一性状的作用。
结论：基因具有遗传效应
阅读P57 “思考·讨论” 2
分析基因与DNA的关系
综合以下结论，请你给基因下个定义。
结论 1：基因是DNA的片段
结论 2：基因具有遗传效应
基因是有遗传效应的DNA片段。
基因是有遗传效应的DNA片段
思考：
所有DNA片段都是基因吗？为什么？
？
RNA病毒
烟草花叶病毒示意图
RNA病毒
RNA病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA 片段。
基因通常是有遗传效应的DNA片段
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
DNA片段中的遗传信息
基因 排列种数
1个碱基对
2个碱基对
4×4（42）
……
……
n个碱基对
4n
探究
4
DNA片段中的遗传信息
碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。
DNA片段中的遗传信息
不是
截止2011年10月（第6次人口普查），全球人口总数达到70亿。假设决定脸型的基因是由17个碱基对随机排列构成的。
17个碱基对的所有排列是否都有机会出现？
你与你的同桌相比，出现相同脸型的可能性有多大？
这说明了什么？
1/417 或 4-17
碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。
DNA的多样性和特异性的应用
执法必备
特定的DNA具有特定的碱基排列顺序，蕴含着特定的遗传信息，而不同的DNA蕴含的遗传信息不同。
每个人的DNA分子中脱氧核苷酸序列是不同的，但每个人的DNA分子中脱氧核苷酸序列是恒定的。
故可利用DNA分子的特异性用于刑事侦破、尸体鉴定、亲子鉴定、判断亲缘关系远近等方面。
生物体多样性和特异性
DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
生物体多样性和特异性的根本原因是DNA的多样性和特异性。
生物体多样性和特异性的直接原因是蛋白质的多样性和特异性。
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA
的主要载体
基因是有遗传
效应的DNA片段
每个DNA分子
上有许多基因
基因中的脱氧核
苷酸排列顺序代表
着遗传信息
每个基因由许多脱氧核苷酸组成
DNA是主要的
遗传物质
每个染色体上有一个DNA分子
辨析：脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体
辨析：脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体
以Venn图形式，表示脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体之间的关系。
小结
１.遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；
碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性；
DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
２.DNA上分布着多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。
生物科技进展：单细胞基因组测序
作业
搜集资料，初步了解生物信息学的最新研究进展，以及测序工程师的职业信息。
DNA分子结构特点
１.DNA分子结构稳定
3.2 DNA的结构
2.能够准确地自我复制
3.3 DNA的复制
3.具有储存遗传信息的能力
4.能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢
3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
4.1 基因指导蛋白质的合成
谢
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