3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 课件（人教版2019必修2）(共23张PPT)

(共23张PPT)
第4节 基因通常是有遗传效应的DNA 片段
SZ-LWH
第3章 基因的本质
通过应用数学方法理解DNA分子的多样性和特异性， 培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。
(科学思维、科学探究)
通过分析材料案例，概括基因与DNA的关系，归纳基因 通常是有遗传效应的DNA片段。
(生命观念、科学思维)
归纳基因与遗传信息的关系，形成结构与功能相适 应的观念。 (生命观念、科学思维)
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 。
问题1:为什么转基因鲤鱼生长更快
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。
问题2:导入的外源基因是 一个DNA 分子，还是DNA 片 段
导入的是DNA 分子的一段脱氧核苷酸序列。
问题3:基因与DNA之间是什么关系
问题●探讨
格里菲斯
通过实验证明存在 胞 转化因子使R型活
细菌转化为S型细 菌。
NA 科学家
染色体主要是由两 种物质组成——DNA 和蛋白质
问题●探讨 基因追寻记
摩尔根
通过实验证明基 因位于染色体上， 且呈线性排列。
约翰逊
提出用基因来代替 遗传因子，但没有 给基因的定义。
孟德尔
提出遗传因子
概念，认为遗 传因子决定生
物 性 状 。
沃森和克里克
揭示DNA的双螺旋结 构，遗传学跨入分 子遗传学时代。
艾弗里
证明DNA是使R型 细菌产生稳定遗 传变化的物质。
赫尔希和蔡斯
揭示了DNA是噬
菌体的遗传物质。
19
28
染 色 体
20世
纪中
叶
19
44
19
10
18
65
19
52
19
53
19
09
深红眼
棒状眼
短硬毛
一 条染色体上应该有许多个基 因； 基 因在染色体上呈线性排列。
— DNA 蛋白质
DNA是染色体的组成成分，染色体 是DNA的主要载体。
必 修 一 ：
染色体
染色质
必 修 二 ：
白 眼
红宝石眼 截翅
朱红眼
问题●探讨 基因追寻记
基因= DNA
目标一
目标二
DNA 片段中的遗传信息
基因与DNA 关系的实例
练习与应用
目录
目标三
CONTENTS
SZ-LWH
》》一、基因与DNA关系的实例
合作探究：合作探究教材P57-58资料1、资料2、资料3,思考下列问题
1.生物体内的DNA分子数目与基因数目相同么 生物体内所有基因 的碱基总数与DNA的碱基总数相同么 如果不同，说明了什么
2.根据资料1:能得出什么结论
3.根据资料2:说明了什么
4.根据资料3:说明了什么
5. 根据资料1、资料2、资料3: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、基因与DNA关系的实例
1 | 分析基因与DNA 的关系
【资料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。
分析 ：
基 因 数 目 > DNA分子数目
基因的碱基对总数 < DNA分子的碱基对总数
说明基因是DNA片段， DNA中存在非基因片段。
基因A 基因B 基因C
【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1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%。
1.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
2.DNA中存在大量的非基因片段
问题4:那什么样的DNA片段是基因呢
》 一 、 基 因 与DNA 关系的实例
非基因片段 非基因片段 非基因片段
含有3个基因的DNA片段的模式图
基因A
基因B
分析
非基因片段
基因C
【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，也能像水母一样发出绿色荧光。
Q1.为什么转基因鼠能发出荧光
绿色荧光蛋白基因整合到转基因鼠的DNA中， 发挥了控制合成荧光蛋白的作用，使鼠具
有发出绿色荧光的性状
Q2.说明基因有什么功能
基因能指导相应蛋白质合成，进而控制生 物的性状(即基因具有特定的遗传效应)
水晶水母
水晶水母也叫水晶果冻水母
》 一 、基因与DNA 关系的实例
》 一 、基因与DNA 关系的实例
归 纳 问题6:基因都是DNA片段吗
资料1: 基因是DNA片段。
资料3: 基因在染色体上是不连续分布的。
资料2: 基因具有遗传效应，基因能控制生物性状。
总结
问题5: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 有遗传效应
基因的作用
WH
的 DNA片段
与DNA的关系
O
》 一 、基因与DNA 关系的实例
构建基因的概念 HIV病 毒
完善概念： 基 因通 常是有遗传效应的DNA 片 段
是生物体遗传的功能单位和结构单位。
AH
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。
RNA 病 毒
对于RNA病毒而言，其基因就 是有遗传效应的RNA片段
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
辩证思维：
跟踪训练
1. “人类基因组计划”研究表明，人类基因组计划测定的24条染色体上有
2～2.5万个基因，这一事实说明
A.基因是DNA 上有遗传效应的片段
B.基因是染色体的片段
C.一个DNA 分子上有许多个基因
D.基因只存在于染色体上
MH
跟踪训练
2.如图表示脱氧核苷酸、基因、DNA 和染色体间的关系。下列有关叙述不 正确的是
A.d是脱氧核苷酸，其种类取决于c的种类
B.基因通常是具有遗传效应的f片段
Ce 含有的碱基总数等于f
D.e在h上呈线性排列
f
h染色体 g
基因 DNA 染色体
a磷酸
b糖
c
e基因
d
目标一
目标二
DNA 片段中的遗传信息
基因与DNA 关系的实例
练习与应用
目录
目标三
CONTENTS
SZ-LWH
美妙旋律
词汇句子
碱基序列
7种音符
26个 英文字母
遗传信息
BCDEF c
HIJKLMN
综 R
UXY
脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
》 二、DNA 片段中的遗传信息
9 思考 ·讨论
1.如果是100个碱基对组成1个基因，可能组合成多少种基因 410种
碱基排列顺序的千变万化 碱基特定的排列顺序
2.怎样理解DNA的多样性和特异性
你能从DNA的结构特点分析生物体具有多样性和特异性的原因吗
物质基础：DNA的多样性和特异性
注意：生物多样性和特异性的原因：
√ 根本原因：DNA的多样性和特异性
√ 直接原因：蛋白质的多样性和特异性
》 二、DNA 片段中的遗传信息
思考 ·讨论
3.在刑侦领域，DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱氧核苷酸 序列的多样性和特异性，你能分析这一方法的科学依据吗
在人类的DNA中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完 全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。
4.你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗 为什么
不是
基因的碱基序列都有特定的排列顺序
每个基因都是特定的DNA片段
具有特定的碱基排列顺序
具有特定的遗传效应
》 > 二 、DNA 片段中的遗传信息
遗传信息：DNA或RNA分子中碱基(或碱基对、脱氧核苷酸)的排列顺序
>归纳总结：
√遗传信息蕴藏在4种碱基的_排 列 顺 序中；
√碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的 多样性 ；
√ 特定的碱基的排列顺序，构成了每一个DNA分 子 的 特 异 性；
√DNA 的_多样性_和 特异性_是生物体多样性与特异性的物质基础。 √DNA分子上分布多个基因， 基 因_通常是有遗传效应的DNA片段。
MH
3.决定DNA分子的多样性和特异性的是
A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点
B. 嘌呤总数与嘧啶总数的比值
C.碱基互补配对原则
1D.碱基排列顺序
解析
DNA分子的多样性主要表现为碱基排列顺序的千变万化；特异性主要
表现为每个特定的DNA分子的碱基都有特定的排列顺序。
跟踪训练
AH
解析
基因是有遗传效应的核酸分子片段，而核酸包括DNA和RNA,A 正确；
一个DNA片段上可以有多个基因，D 错误。
AH
4.下列关于DNA和基因的叙述，不正确的是
A.基因是有遗传效应的核酸分子片段
B.遗传信息能够由亲代传递到子代
C. 亲代DNA通过复制向子代传递遗传信息
v 一 个DNA片段上有一个基因
跟踪训练
基因通常是有遗传 效应的DNA片段 RNA病毒中的基因 是有遗传效应的 RNA 片段
实例 基因与DNA 结论 的关系
遗传信息
的概念 DNA
储存遗传信息
传递遗传信息
控制生物性状
基因、染色体、 DNA 、 脱氧核苷酸之间的关系
DNA分子
的特异性 DNA 分子 的多样性
基因 通常 是有 遗传 效应 的
DNA 片段
基 , 因
的
概
念
片段中 的遗传 信息
课堂小结
基因的 功能
拓展应用
最可能采取DNA 鉴定的方法。因为每种生物的DNA 具有特异性，只有将“山羊”的 DNA与斑羚的DNA进行比对，才能确定这种“山羊肉”是否来自国家二级保护动物 斑 羚 。
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。
》》 练习与应用(P59)
一、概念检测
1、B
2、
染色体 DNA 基因
二、
1、
2、