3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 课件 高中生物人教版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
第3章 基因的本质
必修二：
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
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。
必修一：
染色体=DNA+蛋白质
染色体是DNA的主要载体
基因 = DNA
基因与DNA之间是什么关系？
【资料1】大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为470万个碱基对，在DNA分子上分布着大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。
讨论1.
大肠杆菌体内的DNA分子数目与基因数目相同吗
其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
说明基因与DNA的关系的实例
数目 长度
（碱基对数目）
DNA
基因
1个
4400个
470万个
440万个
事实 结论
DNA分子数目＜基因数目
所有基因的碱基总数＜DNA分子的碱基总数
一个DNA分子上有许多个基因
基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段
【资料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%。
说明基因与DNA的关系的实例
人类DNA上大部分碱基序列为非基因片段
--ATGCATGCATCCATGCT AGCC ATC C CTAAGGACAG---
--TACGTACGTAGGTACGATCGGT AGGGAT TCC TGTC---
基因A
非基因片段
基因B
基因是 。
一段DNA
但一段DNA不一定是基因
DNA链
基因是DNA的片段，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。
绿色荧光蛋白基因
（约5170个碱基对）
绿色荧光蛋白基因
小鼠受精卵
紫外线
说明基因与DNA的关系的实例
满足什么条件的DNA片段是基因呢？
基因有什么作用？
——基因是DNA片段，但必须具有遗传效应，即具有复制、转录、翻译等功能，能够控制一定的性状。
绿色荧光蛋白
有的DNA片段属于间隔片段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。
根据以上实例，请从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。
资料3
转入绿色荧光蛋白基因的小鼠发出绿色荧光
资料1
资料2
大肠杆菌、人的全部基因的碱基总数
只是DNA分子碱基总数的一部分
基因是DNA的部分片段
基因具有遗传效应
基因是具有遗传效应的DNA片段
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
特别提醒 有的DNA片段不具有遗传效应,这样的DNA片段不是基因,因此DNA上的片段不一定都是基因。
说明基因与DNA关系的实例
据教材资料 1 和 3
↓
所有基因的碱基总数小于 DNA 分子碱基总数
├─→ 一个 DNA 分子上有许多基因
└─→ DNA 中只有部分碱基参与基因组成
↓
基因是 DNA 片段
据教材资料 2
↓
绿色荧光等性状与基因有关
↓
基因能控制生物的性状
↓
基因具有特定的遗传效应
↓
基因是具有遗传效应的 DNA 片段
对基因概念的理解
(1)从结构上看
①DNA上的基因与DNA结构一样,由4种脱氧核苷酸(分别含A、T、C、G 4种碱基)按一定顺序排列而成,也呈双螺旋结构。
②每个基因的碱基数目及碱基排列顺序是特定的。
③基因中的碱基排列顺序代表着遗传信息,不同基因的碱基排列顺序不同。
(2)从功能上看
①基因具有遗传效应,即基因是控制生物性状的基本单位。
②特定的基因决定特定的性状。
③遗传信息的传递:通过复制把遗传信息传递给下一代。
易混易错 辨析遗传信息、遗传物质和遗传效应
(1)遗传信息:蕴藏在核酸的碱基排列顺序中。
(2)遗传物质:携带遗传信息的物质,包括DNA和RNA。
(3)遗传效应:对蛋白质合成有直接或间接影响的能力。
对所有生物而言：
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
基因只能是具有遗传效应的DNA片段吗？
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,则基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA,对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。
7种音符
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26个
英文字母
许许多多词汇、句子
DNA只含有4种脱氧核苷酸，为什么能够储存大量的遗传信息呢？
DNA片段中的遗传信息
外侧：基本骨架，由脱氧核糖和
磷酸交替连接（固定不变）
内侧：4种碱基对的排列顺序（可变）
回忆DNA分子结构：
哪部分可以代表遗传信息？
遗传信息与DNA分子结构中4种碱基的排列顺序有关，遗传信息蕴藏在DNA分子中碱基
DNA片段中的遗传信息
的排列顺序中
碱基对
脱氧核苷酸
A
T
A
T
A
T
C
G
G
G
C
C
G
G
若1个碱基对组成1个基因有___种排列方式
若2个碱基对组成1个基因有___种排列方式
若3个碱基对组成1个基因有___种排列方式
若4个碱基对组成1个基因有___种排列方式
若n个碱基对组成1个基因有___种排列方式
4
16
64
4n
256
对于不同的DNA分子来说，碱基的排列顺序千变万化
DNA分子的多样性
DNA的特性
基因是碱基对随机排列的DNA片段吗？
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。对于特定的DNA分子来说，具有特定的碱基排列顺序。
DNA分子的特异性
DNA的特性
【资料4】
理论上，每一个基因中的碱基对是可以随机排列的
但大量随机排列的核苷酸序列一般不能表达出某种适应环境的性状，这种序列在长期进化过程中会逐渐被淘汰掉。
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。
哪些DNA片段（基因）能够保存下来？
DNA分子的多样性和特异性
(1)多样性:若某个DNA分子具有n个碱基对,则DNA分子可有4n种碱基排列顺序,从而构成了DNA分子的多样性。
(2)特异性:每个特定的DNA分子都有特定的碱基排列顺序,构成了DNA分子的特异性。
(3)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。
染色体
DNA是主要的 。
蛋白质
DNA
基因
脱氧核苷酸
每个DNA分子含有 个基因
基因通常是有 的DNA片段（本质）
基因在染色体上呈 排列
基因能决定 。
染色体是DNA的 。
（DNA的载体还有 和 等）
每条染色体含有 个DNA分子
每个基因含有 个脱氧核苷酸
脱氧核苷酸（碱基）的 代表遗传信息。
主要载体
线粒体
叶绿体
1个或2
遗传物质
多
遗传效应
线性
生物性状
许多
排列顺序
DNA、基因与染色体三者的关系
1条染色体
1个DNA
1条染色体
2个 DNA
一、易错辨析
1.染色体的基本组成单位是基因 (　　)
2. 染色体是DNA的主要载体，一条染色体上只含有1个DNA分子，
1个DNA上有许多个基因 (　　)
3.真核细胞的基因数目比核DNA分子数目多 (　　)
4.人体正常胰岛素基因中碱基的排列顺序具有多样性 (　
5.基因是DNA上任意一个片段 (　　)
6.DNA是由基因组成的 (　　)
7.基因组成了染色体 （ ）
8.基因都位于染色体上 ( )
×
√
×
×
特异性
基因和非基因
×
氨基酸和脱氧核苷酸
特定的，有遗传效应的DNA片段
×
蛋白质和DNA
×
×
含1或2个
线粒体、叶绿体内的DNA上也有基因
)
果蝇由于易饲养、繁殖速度快、染色体数目相对较少，经常被用于遗传学实验材料，如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，仔细识图，回答下列问题：
位于同一条染色体上，不是等位基因。
不一定，基因作为控制生物性状的基本单位，在基因S和基因R之间的区域，可能还有新的基因，也可能是没有遗传效应的脱氧核苷酸序列。
(2)基因S和基因R之间的区域，是否具有一定的遗传效应？为什么？
(1)这条染色体上黄身基因R与基因S、基因N是否为等位基因？
这几个基因之间不同的根本原因是什么？
等位基因：位于一对同源染色体相同位置上控制相对性状的基因。
根本原因是碱基对的排列顺序不同。
2．下列有关DNA多样性的叙述，正确的是(　　)
A．DNA分子多样性的原因是DNA分子空间结构千变万化
B．含有200个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有4200种
C．DNA分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的基础
D．DNA分子的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因
C
100个碱基对
DNA分子中碱基对排列顺序多种多样
4100
①多样性:
不同DNA分子，所含碱基对的数量不同、排列顺序也千变万化
课本p59 1. 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
B
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
DNA分子的特异性
下课
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