高中生物人教版（2019）必修二3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段（共19张ppt）

(共19张PPT)
3.4
基因通常是有遗传效应的DNA片段
第三章
基因的本质
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。
1、为什么转基因鲤鱼生长更快？
2、导入的外源基因是一个DNA分子，还是DNA片段？
因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA上，并发挥了促进生长激素合成的功能，而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。
导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。
问题探讨
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。
一、说明基因与DNA关系的实例
思考?讨论
大肠杆菌一个DNA上含有多个基因。
大肠杆菌所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数，说明基因是DNA的片段，
DNA
中存在非基因片段。
分析基因与DNA的关系
资料2、生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5.1×103个碱基对的片段---绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。
说明基因能控制生物性状，基因具有遗传效应。它可以独立起作用。
思考?讨论
分析基因与DNA的关系
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%。
思考?讨论
分析基因与DNA的关系
基因是DNA的片段，DNA中存在大量的非基因片段。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。
基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
1、生物体内的DNA分子数目与基因的数目相同吗？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。
思考?讨论
分析基因与DNA的关系
2、你如何理解基因具有遗传效应？本节“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是什么？
3、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。
基因能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等。“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是使鲤鱼的生长速率加快。
基因是有遗传效应的DNA片段。
思考?讨论
分析基因与DNA的关系
1个DNA分子上有许多个基因
具有特定的遗传效应
每一个基因
都是特定的DNA片段
说明：
DNA蕴含大量的遗传信息
DNA只含有4种脱氧核苷酸（4种碱基），核苷酸的排列顺序中蕴藏着遗传信息。为什么DNA能够储存大量的遗传信息？
二、DNA片段中的遗传信息
思考?讨论
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
7种音符可以组成各种美妙旋律，26个英文字母可以组成许许多多词汇和句子，形成传递和交流信息语言。同样，10个数字可以组成无数个数（如电话号码），20种氨基酸可以组成多种多样的蛋白质。
那么，4种脱氧核苷酸能组成的许多脱氧核苷酸序列吗？能够储存大量的遗传信息吗？
资料1
1个DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的，从头至尾没有变化，而骨架内侧4种碱基的排列顺序与遗传信息的多样性却是可变的。
思考?讨论
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
T
C
G
A
T
A
G
C
T
A
遗传信息
基本骨架
碱基排列顺序千变万化
DNA的多样性
若1个碱基对组成1个基因
若2个碱基对组成1个基因
若3个碱基对组成1个基因
4种
16种
64种
资料2
资料1的推算是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因这一假设上的。事实上，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，而有些序列却会在生物体内重复许多次。
基因不是碱基对随机排列构成的DNA片段，
碱基具有特定的排列顺序，构成了DNA分
子的特异性。
教材59页
思考?讨论
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
研究表明，
DNA能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性；
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上分布着许多个基因，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,如人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)、流感病毒等
对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。
三、基因通常是有遗传效应的DNA片段
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，核苷酸序列多样性和特异性表现为每个人的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。
思考?讨论
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是
DNA的主要载体
每个染色体上有一个DNA分子
基因是有
遗传效应的DNA片断
每个DNA分子
上有许多基因
基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息
每个基因由许多
脱氧核苷酸组成
DNA是
主要的遗传物质
课堂小结
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
课堂小结
1．下列有关DNA与基因关系的叙述中，正确的是
A
基因是碱基对随机排列而成的DNA片段
B
一个DNA分子上有许多个基因
C
DNA的碱基排列顺序就代表基因
D
组成不同的基因的碱基数量一定不同
B
巩固练习
2．DNA分子结构多样性的原因是
A
碱基配对方式的多样性
B
磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性
C
螺旋方向的多样性
D
碱基对排列次序的多样性
D
巩固练习
3．DNA指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，这是因为
A
每个人的指纹大多相同
B
每个人的指纹是不同的
C
不同的个体的相同的组织中的DNA指纹是相同的
D
DNA技术是检测DNA上碱基种类
B
巩固练习
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。
4.在严查偷猎野生动物的行动中,执法部门发现某餐馆出售的一种烤肉比较可疑,餐馆工作人员说是“山羊肉”,经实验室检验,执法部门确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物斑羚。你认为执法部门最可能采取哪种检测方法?为什么?
巩固练习