人教版必修2生物：3．4 基因是有遗传效应的DNA片段 课件（共20张PPT）

(共20张PPT)
转基因生物
基因在染色体上
染色体中只有DNA是遗传物质


1910年，摩尔根：
什么关系？

基因=DNA吗？
学习目标：
1、举例说明基因是有遗传效应的DNA片段；
2、阐明基因与遗传信息的关系；
3、运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。 ?
重点:1、基因是有遗传效应的DNA片段。
2、DNA分子具有多样性和特异性。
难点:脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。
自学检测 1.B 2.A 3.D 4.B 5.B
第三章 基因的本质
第4节 基因是有遗传效应的DNA片段
自学指导(一):仔细精读课本P55-56页，分组讨论下列问题（2-3min）
1.精读资料1，找出大肠杆菌DNA和它的基因数量关系？能得出什么结论？（1、3、5组）
2.精读资料1和3，基因碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗?能得出什么结论？（2、4、6组）
3.比较资料1和3中基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数比例关系，你还能得出什么结论？ （所有组）
4.精读分析资料2、4，找出基因的功能？(7、8、
9组）


资料1
一、说明基因与DNA关系的实例
资料1：大肠杆菌细胞的拟核有 1 个DNA分子，长度约为4700000 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。
资料3：人类基因组计划测定的是 24条染色体。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%。
资料3人类的染色体
结论3：生物越高等DNA中存在的非基因片段的
比例越高。

基因1

基因2


结论2：基因不是连续分布的，而是有间隔的。
基因是DNA中的一段，但是一段DNA并不
一定是基因。基因是DNA中的特定一段。



非基因片段
什么样的DNA片段就是基因？

结论1：1个DNA分子上有很多基因，
基因是DNA的片段

资料2：太平洋中的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为海蜇的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蜇一样发光。
资料4：现代科学研究发现，小鼠体内的HMGIC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，吃同样多的高脂肪的食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而实验鼠体重仍然保持正常。


对照组
基因正常
实验组
基因缺陷
结论1：说明基因有遗传效应。

结论2：可拼接到其他生物的DNA上去，说明基因具有一定独立性。（生物遗传的基本单位）

结论3：说明基因能控制生物的性状


小结：基因与DNA的关系



综合上述资料，请你给基因下个定义？
通过资料1、3
通过资料2、4
说明基因是一段DNA
基因有遗传效应
概念：基因是有遗传效应的DNA片段，
是生物体遗传的功能和结构单位。
想一想
利用以下概念图描述基因、
DNA、染色体的关系
基因
DNA
染色体






1
2
3
4
5
6
思考讨论
1、基因是有遗传效应的DNA片段；
2、一个DNA上有多个基因；
3、DNA是染色体的主要成分；
4、染色体是DNA的主要载体；
5、基因在染色体上，呈线性排列；
6、染色体是基因的主要载体。

一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都是特定的具有遗传效应的DNA片段。DNA必然蕴含着大量的遗传信息。
DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？由四种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，足以储存生物体必需的全部遗传信息吗？

探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
二、DNA片段如何蕴藏遗传信息
自学指导(二):自学课本P56-57，回答：
1.构成DNA分子的基本单位是什么？DNA分子储存的遗传信息与它结构中的什么有关？
2.DNA分子为什么能储存大量的遗传信息？基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？ （情景1、2）
3.DNA分子结构特点及原因？
4.总结什么是遗传信息？
5.DNA指纹能用来鉴定身份吗？有科学依据吗？



DNA中哪一部分储存着遗传信息？





A





T






G





A







C











T





T







A
基本骨架相同




碱基顺序不同
4种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息
情境1：假如决定脸型的一个基因由17个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？

碱基对数
碱基排列顺序

基因种类
1对


A

T

G

C
4（41）
2对


A

G

C


A

T

C

G

T
4 ×4（42）


C

G



T

A

A

T

G

C

A

T

C

G
3对
4×4×4（43）

17对

（约为172亿）417
n对
4n
【合作探究】
二、DNA片段如何蕴藏遗传信息
2017全世界人口为74.47亿！
结论1：基因（DNA分子）具多样性！

数学模型
截至2005年6月，全球人口总数接近65亿。假设人类基因组中第1号染色体的第1个基因是由17个碱基对随机排列构成的，那么你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？ 17个碱基对的所有排列是否都有机会出现？

４-17×４-17，几乎为零
情境2：

不是
在生物体内，基因是碱基对随机排列的DNA片段吗？
不是
结论2：基因（DNA分子）具有特异性
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
你能从分子水平解释生物的
多样性和特异性的原因吗？
小结：遗传信息蕴藏在 之中；碱基 ，构成DNA分子多样性;碱基的 ，又构成了每一个DNA分子的特异性； _______________ 是生物体多样性和特异性的物质基础。




4种碱基的排列顺序
排列顺序的千变万化
特定的排列顺序
DNA分子的多样性和特异性
尝试对以下概念的联系进行描述:
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
碱基
模型建构
作业

三、DNA指纹：每个人的指纹都很独特，很难找到一模一样的指纹，指纹因而也就成了人的独特特征。指纹是可以抹去的，但DNA却无法改变或抹去。 DNA指纹，即把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。因为每个人的DNA都不完全相同（克隆人除外），通过分子生物学方法显示人的DNA，就可以像指纹那样分辨人与人的不同了。
知识拓展
（1）进行DNA指纹的检测需要哪些材料？
（2）DNA指纹技术有哪些方面的应用？
只需要一滴血或一根头发等生物样品
罹难者的尸体身份识别、亲子鉴定、
刑事侦查……
思考

DNA分子的特异性

DNA指纹图是如何做出来的：首先需用合适的酶将这三个人的待检测的样品DNA切成片段，然后用电泳方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图。每个人的指纹图谱独一无二。

（1）图中的几号可能是罪犯？
1号
（2）图中的一个片段就是一个基因吗？
DNA指纹图谱
DNA分子的特异性
一、说明基因与DNA关系的实例
二、DNA片段中的遗传信息
基因是有__________的DNA片段。
1.遗传信息蕴藏在___________________之中。
2.DNA分子的特点：1）碱基的排列顺序千变万化，
构成了DNA分子的_______； 2）碱基的特定的排
列顺序，又构成了DNA分子的_______



三、脱氧核苷酸、基因、DNA 、染色体之间的
关系
遗传效应
四种碱基的排列顺序
多样性
特异性
课堂小结


四、DAN指纹
1.遗传效应 4种碱基的排列顺序
DNA分子 特异性
2.C 3.B 4.D 5.D
6. 蛋白质 脱氧核糖 含氮碱基 1 ：1 1 ：2 D在A上呈线性排列
D是有遗传效应的C片段 E E
作业：1.第3.4活页练习 2.教材P58 一、二
课堂练习 ：
请同学们做导学案“课堂巩固”