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19张ppt）

(共19张PPT)
基因通常是有遗传效应的DNA片段
“基因”概念的演变
既然DNA是基因的载体，这是否意味着每段DNA都是基因呢？
既然基因是呈线性排列的，那么是否说明DNA上的基因都是一个一个紧密连接在一起的呢？
通过实验证明基因在染色体上，确认了基因的物质基础
摩尔根
1910年
提出用“基因” 代替孟德尔提出的遗传因子
约翰逊
1909年
孟德尔
生物的性状是由遗传因子决定的，体细胞中遗传因子是常对存在的
1865年
艾弗里
实验证明DNA是遗传物质，基因的载体
1944年
揭示DNA的双螺旋结构，遗传学进入分子遗传学的时代
沃森、克里克
1953年
说明基因与DNA关系的实例
An example of the relationship between genes and DNA
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。
说明基因与DNA关系的实例
An example of the relationship between genes and DNA
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。
1)生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？如果不同，说明了什么？
生物体内的DNA分子数目小于基因数目，生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。
这说明基因是DNA片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
说明基因与DNA关系的实例
An example of the relationship between genes and DNA
2.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%。
说明基因与DNA关系的实例
An example of the relationship between genes and DNA
3.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。
说明基因与DNA关系的实例
An example of the relationship between genes and DNA
3.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。
(2)你如何理解基因具有遗传效应？
如能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等
基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，从而获得某种性状的表达，所以基因是遗传物质的结构单位。
说明基因与DNA关系的实例
An example of the relationship between genes and DNA
3)请结合上述材料，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。
一段DNA片段一定是基因吗？
基因1
基因2
--ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG---
--TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC---
非基因片段
基因是有遗传效应的DNA的片段
资料一和二，从数量上说明基因是DNA的片段
资料三，从功能上说明基因有遗传效应
DNA片段种的遗传信息
The genetic information of a species of DNA fragment
一个DNA分子上有许多个基因，每一个基因都是特定的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。
为什么DNA的4种脱氧核苷酸，能够储存大量的遗传信息？
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。
计算公式：可能的基因种类=4100
问题1：若长度为100个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因，那么100个碱基对可以排列成多少种基因？
碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。
DNA片段种的遗传信息
The genetic information of a species of DNA fragment
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。
问题2：若长度为100个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因，那么100个碱基对的所有排列是否都有机会出现呢？
碱基特定的排列顺序，构成了DNA的特异性。
DNA片段种的遗传信息
The genetic information of a species of DNA fragment
碱基特定的排列顺序，构成了DNA的特异性。
碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。
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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片段种的遗传信息
The genetic information of a species of DNA fragment
有遗传效应的片段
基因通常是具有遗传效应的DNA片段
性状
染色体
控制
体现
呈线性排列
组成
遗传因子
新名
染色质
同种物质
基因
DNA+蛋白质
注意：如果遗传物质是RNA，则基因就是具有遗传效应的RNA片段。
DNA片段种的遗传信息
The genetic information of a species of DNA fragment
染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
DNA
每个染色体上有1或2个DNA
染色体
基因
脱氧核苷酸
每个基因由许多脱氧核苷酸组成
有遗传效应的DNA片段
线性排列
DNA片段种的遗传信息
The genetic information of a species of DNA fragment
补充：DNA指纹技术
DNA指纹技术的实质是把DNA作为像指纹那样来识别不同的人，DNA指纹的特异性主要是由于人的DNA中，不表达的碱基序列中存在着一部分串联重复的短序列，它们在不同个体间存在显著的差异
刑事侦查、亲子鉴定等
随堂练习
In-class practice
1.下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述，正确的是（ ）
A．遗传信息都是指DNA中碱基的排列顺序
B．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性和特异性
C．不管是原核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数
D．染色体是DNA的主要载体，每一条染色体上都只有一个DNA分子
C
随堂练习
In-class practice
2.下列有关大肠杆菌的叙述，正确的是（ ）
A．大肠杆菌拟核的DNA中有控制性状的基因
B．大肠杆菌中DNA分子数目与基因数目相同
C．在普通光学显微镜下能观察到大肠杆菌的核糖体
D．大肠杆菌分泌的蛋白，需要经过内质网加工
A
随堂练习
In-class practice
3.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是 （ ）
A．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的
B．基因是具有遗传效应的DNA片段，不是4种碱基对的随机排列
C．在DNA分子结构中，脱氧核苷酸的排列构成了DNA分子的基本骨架
D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上只含有1个DNA分子
B
随堂练习
In-class practice
4．近来的科学研究发现，小鼠体内HMIGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常，说明（ ）
A．基因在DNA上 B．基因在染色体上
C．DNA具有遗传效应 D．基因具有遗传效应
D