2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修二3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段课件（31张ppt）

(共31张PPT)
人教版高中生物必修二
3.4
基因通常是有遗传效应的DNA片段
教学课件
×
√
√
×
×
√
易错点提醒：
在同一条脱氧核苷酸链中，相邻2个碱基之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖间接相连。
下列有关DNA分子结构图示中，正确的是(　　)
A
典例分析
下列是一组有关双链DNA分子中含氮碱基的问题请回答：
(1)若A占20%，则G
占
。
(2)若双链DNA分子中A占20%且一条链中的A为20%则此链中C的最大值是
。
(3)一条链中(A+C)/(T+G)＝0.4互补链中的此值是
.
(4)一条链中(A+T)/(C+G)＝0.4互补链中的此值是
.
30%
60%
2.5
0.4
相等
T
G
50%
这两种碱基的和
n
n
简记：“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等
DNA分子的复制
亲代DNA
有丝分裂间期和减数分裂的间期
解旋后两条DNA母链
游离的4种脱氧核苷酸
ATP
DNA聚合酶
解旋
DNA聚合
半保留复制
边解旋边复制
从亲代传给了子代
遗传信息的连
续性
(4)实验过程(如图)
对应训练：细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离，下图①～⑤为可能的结果，据图回答
亲代的DNA应为
。
子一代DNA应为
。
子二代DNA应为
。
子三代DNA应为
。
⑤
②
①
?
亲代DNA分子
复制1次
复制2次
复制3次
2
22
23
复制n次
2n
……
一个DNA分子复制
几代后的情况如何？
（变通：含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子
数之比为：
）
规律1：亲代DNA复制n代后，DNA分子数为
＿＿，
含亲代母链的DNA分子数为
，不含
亲代母链的DNA分子数为＿＿＿＿
2/
2n
2n
2个
2n－2
解释
【智慧眼——寻找规律】
规律2：亲代DNA分子经
n
次复制后，所需某种
游离的脱氧核苷酸数为
a
(2
n－1)
（其中
a
表示亲代DNA含有的某种碱基数，
n
表示复制的次数。）
回顾
艾弗里等人通过实验证明DNA是遗传物质
沃森和克里克揭示了DNA的双螺旋结构，并提出DNA可能采取半保留方式进行复制
梅塞尔森通过实验证明DNA的半保留方式，这种复制方式保证了遗传信息传递的稳定性
1866年，孟德尔发表了豌豆杂交实验的论文，提出遗传因子的概念
约翰逊将“遗传因子”命名为“基因”
萨顿提出基因位于染色体上的假说（根据二者的平行关系）
摩尔根等人通过实验证明了基因在染色体上，基因的数目多于染色体的数目。
基因=DNA？
基因和DNA有什么关系呢？
阅读P57“思考·讨论”并思考后面的讨论题
带有纤毛的大肠杆菌
一、说明基因与DNA关系的实例
大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4
700
000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4
400个基因，每个基因的平均长度约为1
000个碱基对。
生物体内所有基因的碱基总数
_____
DNA分子的碱基总数。
分析资料1，你能得出什么结论？
说明基因是一段DNA。
资料1：
小于
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%。
资料3：
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
分析资料3，你能得出什么结论？
基因的碱基对数_____DNA分子的碱基对数
剩余的98%的碱基是否称为基因呢？
＜
一、说明基因与DNA关系的实例
人类基因组计划测定的是24条染色体（22条染色体+X+Y）上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%。
资料3：
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
分析资料3，你能得出什么结论？
基因是一段DNA，
但是一段DNA不一定是基因
一、说明基因与DNA关系的实例
阅读P57-58“思考讨论”中的资料1和3，填写下表：
DNA分子数
总碱基对数
基因数
平均每个基因的碱基对总数
比例
（基因碱基对/总碱基对）
大肠杆菌
人类基因组计划测定
约3万
1
4
700
000
4
400
1
000
44/47
24
（22+X+Y）
31.6亿
不超过2%
基因的碱基数占碱基总数的比例
真核生物：__________
原核生物：______
94%
不超过2%
生物越_____，DNA中存在的非基因片段的比例_____
高等
越高
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2：
分析资料2，你能得出什么结论？
基因有遗传效应。
转基因小鼠为何能发光？
因为获得了海蜇的绿色荧光蛋白基因
一、说明基因与DNA关系的实例
讲述：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，所以基因是结构单位。
近来科学研究发现，小鼠体内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，而实验鼠体重维持正常。
资料4：
分析资料4，你能得出什么结论？
基因能控制生物的性状
（1）没有HMGIC基因，就_____肥胖的表现
（2）有HMGIC基因就___肥胖表现
（3）HMGIC基因能控制小鼠肥胖这一性状
没有
有
一、说明基因与DNA关系的实例
正常红细胞与镰刀型红细胞
一、说明基因与DNA关系的实例
基因a
基因b
基因c
基因d
间隔片段：不携带任何遗传信息
基因是有遗传效应的DNA片段，
是遗传物质的功能结构单位。
DNA如何储存大量的遗传信息？
一个DNA分子上有许多基因，每个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA蕴藏着大量的遗传信息。
那么：
阅读P58“思考·谈论”并思考后面的讨论题
二、DNA片段中的遗传信息
4100种
碱基排列顺序的千变万化，构成了每个DNA分子的多样性。
这说明了什么？
截至2011年10月，全球总人口达到70亿。假设人类基因组中1号染色体的第1个基因是由17个碱基对组成的，那么：
4种碱基对的排列可能形成多少种基因？
17个碱基对所有的排列顺序是否都有机会出现？
你和你的好朋友相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？
碱基特定的排列顺序，构成了每个DNA分子的特异性。
417种（约为172亿种）
无法都出现。
可能性很低。
这说明了什么？
小结：
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。
三、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系
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1个或2个DNA分子
基因是有遗传效应的DNA片段
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
A、T、C、G四种碱基+脱氧核糖+磷酸
小结：
基因通常是有遗传效应的DNA片段；
（对于RNA病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段）
染色体是DNA的主要载体；
基因在染色体上呈线性排列。
【典型例题】
例1．下列关于基因的叙述中，正确的是（
）
A．基因是DNA的基本组成单位
B．基因全部位于细胞核中
C．基因是遗传物质的结构和功能单位
D．基因是DNA分子上任意一个片段
C
例2
下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是（
）
A、基因与染色体没有关系?
?
B、基因在染色体上呈线性排列
C、一个基因是由一条染色体构成
的
?
D、染色体就是由基因组成的
B
染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
人教版高中生物必修二
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