生物人教版（2019）必修2 3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段（共25张ppt）

(共25张PPT)
问题探讨
我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼受精卵，培育出转基因鲤鱼，与对照组相比，生长速度加快。
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。
1.为什么转基因鲤鱼生长更快？
2.导入的外源基因是一个DNA分子，还是DNA片段？
外源生长激素基因在鲤鱼细胞内表达，促进生长激素合成，促进了鲤鱼的生长。
转基因鲤鱼（右）
第三章 基因的本质
第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段
1865年，孟德尔：提出了遗传因子
1909年，约翰逊：将“遗传因子”命名为基因
1910年，摩尔根：证实了基因在染色体上
20世纪中叶：染色体主要是由两种物质组成的——DNA和蛋白质
1944，艾弗里等；1952年，赫尔希及蔡斯：
实验证明了DNA是遗传物质。
1953年：沃森、克里克提出了DNA双螺旋结构模型
基因追踪记
一、说明基因与DNA关系的实例
DNA分子数目＜基因数目,
DNA分子的碱基总数 ＞ 基因的碱基总数
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
实例1：
大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，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。
个数 总碱基对数
DNA
基因
1个
470万
4400个
440万
结论: 基因是DNA的片段，DNA 中存在非基因片段。
一、说明基因与DNA关系的实例
实例2：
太平洋西北部一种水母能发出绿色荧光，其DNA上有一段长度为5.17×103个碱基对片段——绿色荧光蛋白基因。实验表明，转入水母绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下也能像水母一样发光。
实验说明：
基因是具有遗传效应的特定DNA片段，可切除，可拼接到其他生物的DNA上去，从而获得某种性状的表达，是遗传物质的结构单位。
遗传效应：
指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能。
一、说明基因与DNA关系的实例
实例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%。
同样说明基因是DNA片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由大量非基因的碱基序列将其分隔开。
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
基因是一段DNA，基因不是连续分布在DNA上的。
基因具有遗传效应,基因能控制生物性状。
实例1和3：
实例2：
归纳：
什么是基因？
合作探究：能否从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。
基因是____________的__________。
基因的作用 与DNA的关系
有遗传效应
DNA片段
一、说明基因与DNA关系的实例
大多数生物以DNA作为遗传物质，其基因是有遗传效应的DNA片段
有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒，试推测这些病毒的基因的本质。
对于RNA病毒而言，其基因就是有遗传效应的RNA片段
RNA病毒
基因通常是有遗传效应的DNA片段
辩证思维：
完善概念:
构建基因的概念
HIV病毒
是生物体遗传的功能单位和结构单位。
一、说明基因与DNA关系的实例
说明DNA蕴含大量的遗传信息
1个DNA分子上有许多个基因
每一个基因都是特定的DNA片段
基因具有特定的遗传效应
二、DNA片段中的遗传信息
T
G
A
A
T
C
T
G
A
A
T
C
回忆DNA分子结构：
哪部分可以代表遗传信息？
遗传信息：
DNA分子中碱基（或碱基对、脱氧核苷酸）的排列顺序。
基本骨架，由磷酸和脱氧核糖
交替连接
（顺序固定不变）
4种碱基对的排列
（顺序可变）
外侧：
内侧：
二、DNA片段中的遗传信息
A
T
A
T
C
G
G
C
G
资料四：
若1个碱基对组成1个基因有_____排列方式
4种
二、DNA片段中的遗传信息
A
T
A
T
A
T
C
G
G
G
C
C
G
G
4种
16种
资料四：
若1个碱基对组成1个基因有_____排列方式
若2个碱基对组成1个基因有_____排列方式
二、DNA片段中的遗传信息
A
T
A
T
G
A
T
C
A
T
C
G
G
G
C
C
G
G
资料四：
若1个碱基对组成1个基因有_____排列方式
若2个碱基对组成1个基因有_____排列方式
若3个碱基对组成1个基因有_____排列方式
若4个碱基对组成1个基因有_____排列方式
若n个碱基对组成1个基因有_____排列方式
4种
16种
64种
4n种
256种
碱基排列顺序千变万化
DNA的多样性
二、DNA片段中的遗传信息
资料五
基因的碱基序列都有特定的排列顺序
DNA的特异性
资料4的推算是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因这一假设上的。事实上，大部分随机排列的脱氧核苷酸序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却会在生物体内重复许多次。
二、DNA片段中的遗传信息
（1）图中的几号可能是罪犯？
1号
DNA指纹图
受害者
从受害者体内分离的精液样品
怀疑对象
—— 真相永远只有一个 ！
二
DNA片段中的遗传信息
从DNA的结构特点分析生物具有多样性和特异性的原因
多样性→ 多样性→ 多样性
特异性→ 特异性→ 特异性
碱基排列顺序
DNA分子
生物
碱基排列顺序
DNA分子
生物
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
二、DNA片段中的遗传信息
【探规寻律】　基因的内涵
①功能上，是遗传物质的结构和功能的基本单位。
②本质上，是有遗传效应的DNA片段。
③结构上，含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。
④位置上，
二、DNA片段中的遗传信息
在染色体上有特定的位置，呈线性排列。
三、DNA、基因与染色体三者的关系是怎样的？
基 因
染色体
脱氧核苷酸
DNA
每条染色体上含有1个或2个DNA分子
DNA是主要的遗传物质
每个DNA分子含有许多个基因
染色体是DNA的主要载体
基因在染色体上呈线性排列
基因通常是有遗传效应的DNA片段
是遗传物质的结构和功能单位
基因中的脱氧核苷酸
排列顺序代表遗传信息
遗传因子
新名
蛋白质+
染色质
同种物质
1.对一个基因的正确描述是
①基因通常是DNA分子上特定的片段　②它的分子结构首先由摩尔根发现　③它决定着某一遗传性状或功能　 ④它的化学结构不会发生变化
A.①和② B.①和③ C.③和④ D.①和④
　实战训练　
　实战训练　
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
　实战训练　
3.研究人员对数千种生物的DNA碱基序列进行测定发现,没有任何两个物种的DNA序列是一样的。 DNA具有多样性的主要原因是（ ）
A.DNA由4种碱基组成
B.DNA具有规则的双螺旋结构
C.DNA具有碱基互补配对的特点
D.DNA的碱基对有很多种不同的排列顺序
4.如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述不正确的是(　　)
A．观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列
B．图示DNA中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质
C．每个基因均由多个脱氧核糖核苷酸组成
D．由图可知染色体是生物体内基因的唯一载体
　实战训练　
　实战训练　
5.科学研究发现，未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因，而这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分，因此番薯被人类选育并种植。下列相关叙述错误的是（ ）
A.农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制
B.农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列
C.农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段
D.农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞
6.整理总结染色体、DNA和基因三者之间的关系，并以你认为最简明的形式表示出来。
染色体
DNA
基因
　实战训练　
作业：教科书习题&三维习题