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)
第4节
基因通常是有遗传效应的DNA片段
新人教版 必修2
第三章 基因的本质
教学目标
1.通过资料分析，说明基因与DNA的关系。
2.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。
3.运用数学方法说明DNA的多样性和特异性。
4.认同遗传物质的结构与功能相适应、多样性与特异性相统一的观点。
新课导入
1952年
赫尔希和蔡斯：噬菌体侵染细菌的实验
孟德尔:
发表遗传定律相关论文
1866年
萨顿假说：
基因在染色体上
1903年
摩尔根:
果蝇杂交实验：
基因在染色体上
1910年
格里菲思:
肺炎链球菌体内转化实验
1928年
艾弗里:
肺炎链球菌体外转化实验
1944年
1953年
沃森和克里克：
提出DNA双螺旋结构模型
问题探讨
一、基因与DNA的关系
资料1：大肠杆菌细胞的拟核有一个DNA分子，长度约为4.7 x 106个碱基对，在DNA分子上分布了大约4.4 x 103个基因，每个基因的平均长度约为1 x 103个碱基对。
资料3：人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上DNA分子的碱基序列。每条染色体上有一个DNA分子，这24个DNA分子大约含有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%。
基因是DNA的片段
思考：基因在DNA上的分布是连续的吗？
教材P57-58
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
非基因片段
非基因片段
非基因片段
非基因片段
基因在DNA上的分布是不连续的，基因之间由非基因片段隔开。
资料2：生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为水母的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。
转水母绿色荧光蛋白基因的小鼠
基因具有特定的遗传效应
转外源生长激素基因的鲤鱼
基因是有遗传效应的DNA片段
一、基因与DNA的关系
RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
流感病毒
艾滋病毒
冠状病毒
RNA
RNA
补充：RNA病毒
基因通常是有遗传效应的DNA片段
绝大多数生物的遗传物质是DNA，基因是其DNA上有遗传效应的特定的片段，基因之间往往由非基因片段隔开。
RNA病毒的遗传物质是RNA ，其基因是RNA上有遗传效应的片段。
基因的定义
问题探讨
二、DNA 片段中的遗传信息
信息
DNA是否足以储存大量的遗传信息？
DNA分子能储存大量遗传信息
DNA片段中的碱基对数
碱基排列种类数
1
2
3
……
n
41
4x4（42）
4x4x4（43）
4n
……
碱基排列顺序
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
教材P58
人类基因组计划
人类基因组计划(Human Genome Project, HGP)由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的，美国、英国、法国、德国、日本和中国科学家共同参与。
测定人类24条染色体(22条常染色体＋X＋Y)上DNA的碱基序列，大约包含31.6亿个碱基对。从而绘制人类基因组图谱，并且辨识其载有的基因及其序列，破译人类遗传信息。
2001年人类基因组工作草图发表，2003年测序工作已经完成。
某生物个体（2N=32）基因组测序需要测多少条染色体上的DNA序列？
思考
17条
资料1：前面的探究是建立在所有碱基对都随机排列这一假设上的。实际上，基因组测序结果表明大部分随机排列的碱基序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却重复千百次。
（GATA)n
不同人的短序列重复
DNA分子并不是碱基随机排列构成的
资料3：人与黑猩猩血红蛋白 链部分基因序列比较
资料2：两个健康人CFTR基因的碱基对差异
不变区
单碱基差异
(Genetics, McGraw-Hill, 2004)
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。
DNA分子具有多样性和特异性。
1.物种鉴定
病毒感染？
食品污染？
真假羊肉？
核酸分子多样性和特异性的应用：
2.身份鉴定（DNA指纹技术）
刑侦
亲子鉴定
母
父
子
母
父
子
核酸分子多样性和特异性的应用：
教材P52
3.防治遗传病
教材P60
单细胞基因组测序
问题探讨
三、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
基因
DNA
染色体
细胞
细胞核
染色体
DNA
基因A
基因B
基因C
基因D
图片来自 National Human Genome Research Institute
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
果蝇某X染色体上一些基因的示意图
染色体、DNA、基因的关系
真核生物的基因主要位于染色体上,
少数位于叶绿体、线粒体中。
叶绿体
线粒体
DNA
荞麦叶绿体基因
159,272bp
所有的基因都在染色体上吗？
DNA与脱氧核苷酸的关系
脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA的主要载体
每条染色体上有一个或两个DNA
基因通常是有遗传效应的DNA片段
每个DNA含有多个基因
脱氧核苷酸是基因的基本组成单位
基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息
基因在染色体上呈线性排列
基因
有遗传效应
碱基排列顺序
遗传信息
DNA片段
DNA=基因+非基因片段
多样性
特异性
碱基排列顺序千变万化
碱基特定的排列顺序
主要位于染色体,少量位于线粒体、叶绿体
决定
功能
化学本质
位置
特性
课堂小结
课堂练习
2. 生物的遗传信息是指基因中的碱基序列
请判断以下观点的正误：
1. DNA的片段是基因
X
X
课后练习
教材P59