【课件】基因通常是有遗传效应的DNA片段课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2.pptx

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1、3.43.4基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNADNA片段片段遗传因子的发现遗传因子的发现基因的表达基因的表达基因与染色体的关系基因与染色体的关系基因的本质基因的本质基因突变及其他变异基因突变及其他变异从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程现代生物进化理论现代生物进化理论第三章基因的本质第三章基因的本质教学目标教学目标目标目标010102020303举例说明举例说明基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNADNA片段片段（生命观念、（生命观念、科学科学思维思维）运用数学方法说明运用数学方法说明DNADNA的多样性和特异性的多样性和特异性（生命观念、科学探究）（生命观念、

2、科学探究）说明基因与说明基因与DNADNA的关系的关系（生命观念、（生命观念、科学科学思维思维）1.1.为什么转基因鲤鱼生长更快？为什么转基因鲤鱼生长更快？我国科学家将我国科学家将外源生长激素基因外源生长激素基因导入鲤鱼受导入鲤鱼受精卵，培育出转基因鲤鱼，与对照组相比，生长精卵，培育出转基因鲤鱼，与对照组相比，生长速度加快。速度加快。科学家介绍，外源基因导入受体细胞后，必科学家介绍，外源基因导入受体细胞后，必须整合到受体细胞的须整合到受体细胞的DNADNA上上才能发挥作用。才能发挥作用。2 2.导入的外源基因是一个导入的外源基因是一个DNADNA分子，还是分子，还是DNADNA分子的一段脱氧核

3、苷酸序分子的一段脱氧核苷酸序列列？外源生长激素基因外源生长激素基因在鲤鱼细胞内表达，在鲤鱼细胞内表达，促进促进生长激素生长激素合成合成，从而从而促进促进了鲤鱼的生长了鲤鱼的生长。转基因鱼（左）转基因鱼（左）情景材料一情景材料一导入的是导入的是DNADNA分子的一段脱氧核苷酸序列分子的一段脱氧核苷酸序列。基因追寻记基因追寻记18651865年，孟德年，孟德尔：提出了尔：提出了遗遗传因子传因子19091909年，约翰逊：年，约翰逊：将将“遗传因子遗传因子”命名为命名为基因基因19101910年，摩尔根：年，摩尔根：证实了证实了基因在染基因在染色体上色体上2020世纪中叶：染色体世纪中叶：染色体主要

4、是由两种物质组主要是由两种物质组成的成的DNADNA和蛋白质和蛋白质19441944，艾弗里等；，艾弗里等；19521952年，赫尔希及年，赫尔希及蔡斯：实验证明了蔡斯：实验证明了DNADNA是遗传物质。是遗传物质。19531953年：沃森、年：沃森、克里克提出了克里克提出了DNADNA双螺旋结构双螺旋结构模型模型 1 1条染色体条染色体1 1个个 DNA DNA1 1条染色体条染色体2 2个个 DNADNADNADNADNADNA与染色体的关系与染色体的关系与染色体的关系与染色体的关系?基因和染色体的关系基因和染色体的关系？短硬毛短硬毛棒状眼棒状眼深红眼深红眼朱红眼朱红眼截翅截翅红宝石眼红宝

5、石眼白眼白眼一条染色体上应该有许多个基因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基因在染色体上呈线性排列DNADNA蛋白质蛋白质染色质染色质 染色体染色体DNADNA是染色体的组成成分是染色体的组成成分,染色体是染色体是DNADNA的主要载体。的主要载体。染色体是染色体是DNADNA的主要载体的主要载体基因在染色体上基因在染色体上什么关系？什么关系？DNADNA蛋白质蛋白质染色质染色质 染色体染色体短硬毛短硬毛棒状眼棒状眼深红眼深红眼朱红眼朱红眼截翅截翅红宝石眼红宝石眼白眼白眼PART0101说明基因与说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例 说明基因与DNA关系的实例一、一、说

6、明基因与说明基因与DNADNA的关系的实例的关系的实例探究一：探究一：探究教材探究教材P P57-5857-58资料资料1 1、资料资料2 2、资料资料3 3，思考下列问题：，思考下列问题：1.1.根据资料根据资料1 1：能得出什么结论？：能得出什么结论？2.2.根据资料根据资料2 2：说明了什么？：说明了什么？4.4.请从请从DNADNA水平上给基因下一个定义（要求既能翻译基因与水平上给基因下一个定义（要求既能翻译基因与DNADNA的关系，又能体现基因的作用）。的关系，又能体现基因的作用）。3.3.根据资料根据资料3 3：说明了什么？：说明了什么？资料资料1 1、大肠杆菌细胞的拟核有大肠杆菌

7、细胞的拟核有1 1个个DNADNA分子，分子，长度约为长度约为4.7104.7106 6个碱基对，在个碱基对，在DNADNA分子上分分子上分布着大约布着大约4.4104.4103 3个基因，每个基因的平均长个基因，每个基因的平均长度约为度约为1101103 3个碱基对。个碱基对。一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例思考讨论大肠杆菌一个大肠杆菌一个DNADNA上含有多个基因。上含有多个基因。大肠杆菌所有基因的碱基总数大肠杆菌所有基因的碱基总数小于小于DNADNA分子的碱分子的碱基总数，说明基总数，说明基因是基因是DNADNA的片段，的片段，DNADNA中存在非基中存在非基

8、因片段。因片段。分析基因与分析基因与DNADNA的关系的关系说明说明基因是具有遗传效应基因是具有遗传效应的的特定特定DNADNA片段片段，可切除，可切除，可拼接到其可拼接到其他生物的他生物的DNADNA上去，从而获得某种性状的表达，是上去，从而获得某种性状的表达，是遗传物质的遗传物质的结结构单位。构单位。发出绿发出绿色荧光色荧光转基因转基因鼠鼠转转入入绿色荧光蛋白绿色荧光蛋白基因基因（5.1105.1103 3个个碱基对的片段）碱基对的片段）原原因因水母基因的基因的遗传效应遗传效应是是指能指能通过一定的方式通过一定的方式控制生物体的性状控制生物体的性状等。等。“问题探讨问题探讨”中提到的生长激

9、素基因的遗传效应是使鲤鱼的生长速率加快。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。资料二：资料二：一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例资料三：资料三：人类基因组人类基因组计划测定的是计划测定的是2424条染色体条染色体（2222条染色体条染色体+X+Y+X+Y）上的）上的DNADNA的碱基序列的碱基序列。其中，。其中，每条染色体上有每条染色体上有1 1个个DNADNA分子。这分子。这2424个个DNADNA分子大分子大约有约有31.631.6亿个碱基对，其中亿个碱基对，其中构成基因的碱基数构成基因的碱基数占碱基总数的比例占碱基总数的比例不超过不超过2%2%。

10、说明说明 1.1.基因不是连续分布在基因不是连续分布在DNADNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的上的，而是由碱基序列将其分隔开的 2.2.DNADNA中存在大量的非基因片段中存在大量的非基因片段基因基因A A基因基因B B基因基因C C含有含有3 3个基因的个基因的DNADNA片段的模式图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非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例探究二：探究二：人类基因组计划测定的是人类基因组计划测定的是2424条染色体条染色体（2222条常染色体条常染色体+X+Y+X+Y）1.1.已知果蝇体细胞染

11、色体有已知果蝇体细胞染色体有8 8条，进行条，进行“基因组测序基因组测序”要测定其要测定其（）条染色体）条染色体2.2.已知豌豆体细胞已知豌豆体细胞2n=142n=14，进行，进行“豌豆基因组测序豌豆基因组测序”要测定其（要测定其（）条染色体）条染色体7 75 5说明基因与说明基因与DNADNA的关系的实例的关系的实例一、一、基因是基因是一段一段DNADNA，基因不是连续分布在基因不是连续分布在DNADNA上的上的。基因具有基因具有遗传效应遗传效应,基因能基因能控制生物性状控制生物性状。资料资料1 1和和3 3：资料资料2 2：归纳：归纳：什么是什么是基因？基因？探究三：探究三：能否从能否从D

12、NADNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与与DNADNA的关系，又能体现基因的作用。的关系，又能体现基因的作用。基因是_的_。基因的作用 与DNA的关系有遗传效应DNA片段说明基因与说明基因与DNADNA的关系的实例的关系的实例一、一、大多数生物大多数生物以以DNADNA作为遗传物质，作为遗传物质，其其基因是基因是有遗传效应的有遗传效应的DNADNA片段片段有些病毒的有些病毒的遗传物质是遗传物质是RNARNA，如，如人人类免疫缺陷病类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒毒（艾滋病病毒）、流感病毒，试推测这些病毒试推测这些病毒的基因的本质。的基因

13、的本质。对于对于RNARNA病毒病毒而言，其而言，其基因就基因就是有遗传效应的是有遗传效应的RNARNA片段片段RNARNA病毒病毒基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNADNADNADNA片段片段片段片段辩证思维：辩证思维：完善概念完善概念:构建基因的概念构建基因的概念HIVHIV病病毒毒是生物体遗传的是生物体遗传的功能单位和结构单位。功能单位和结构单位。说明基因与说明基因与DNADNA的关系的实例的关系的实例一一PART0202DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息 DNA片段中的遗传信息说明说明DNADNA蕴含蕴含大量的大量的遗

14、传遗传信息信息1 1个个DNADNA分子分子上有许多个上有许多个基因基因每一个基因每一个基因都是特定的都是特定的DNADNA片段片段基因具有特基因具有特定的定的遗传效遗传效应应DNADNA只含有只含有4 4种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（4 4种碱基），核苷酸的排列顺序中种碱基），核苷酸的排列顺序中蕴藏着蕴藏着遗传信息遗传信息。为什么为什么DNADNA能够储存大量的遗传信息？能够储存大量的遗传信息？二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性探究三：探究三：4 4种碱基排列种碱基排列而成的脱氧核苷酸序而成的脱氧核苷酸序

15、列，能够储存大量的列，能够储存大量的遗传信息吗？遗传信息吗？各种各种美妙旋律美妙旋律许许多多许许多多词汇、句子词汇、句子无数无数个数（如电话号码）个数（如电话号码）二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息情景材料二情景材料二 思考与讨论思考与讨论 P P58587 7种音符种音符2626个英个英文字母文字母1010个个数字数字T TG GA AA AT TC CT TG GA AA AT TC C外侧：外侧：基本骨架，由脱氧核糖基本骨架，由脱氧核糖和磷酸和磷酸交交替连接（固定不变）替连接（固定不变）内侧：内侧：4 4种碱基对的排列（可变）种碱基对的排列（可变）回忆回忆DNADNA分

16、子结构：分子结构：哪部分可以代表遗传信息哪部分可以代表遗传信息？遗传信息就蕴藏在遗传信息就蕴藏在4 4种碱基的排列顺序之中种碱基的排列顺序之中遗传信息遗传信息：DNADNA分子中碱基（或碱基分子中碱基（或碱基对对 、脱氧核苷酸）的排列顺序。、脱氧核苷酸）的排列顺序。二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息ATATCGG CG二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息资料一：资料一：若若1 1个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式4 4种种ATA TATCGGGCCGG4 4种种1616种种资料一：资料一：若若1 1个碱基对组成个碱基对组成1 1个

17、基因有个基因有_排列方式排列方式若若2 2个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息ATA TGATCATCGGGCCGG资料一：资料一：若若1 1个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式若若2 2个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式若若3 3个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式若若4 4个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式若若n n个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式4 4种种1616

18、种种6464种种4 4n n种种256256种种碱基排列顺序千变万化碱基排列顺序千变万化DNADNA的的多样性多样性二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息资 料 二资 料 二基 因 的 碱 基 序 列基 因 的 碱 基 序 列都 有都 有 特 定特 定 的 排 列的 排 列顺 序顺 序D N AD N A 的的 特 异 性特 异 性资料资料1 1的推算是建立在的推算是建立在所有碱基所有碱基对的随机排列都能构成基因这对的随机排列都能构成基因这一假设上的一假设上的。事实上，大部分。事实上，大部分随机排列随机排列的脱氧核苷酸序列的脱氧核苷酸序列从从来不曾出现在生物体内来不曾出现在生物体

19、内，而，而有有些序列却会在生物体内重复许些序列却会在生物体内重复许多次多次。你 认 为你 认 为 基 因 是 碱 基 对 随基 因 是 碱 基 对 随机 排 列 成 的机 排 列 成 的 D N AD N A 片 段 吗片 段 吗？二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息探究四：探究四：在在刑侦、亲子鉴定领域刑侦、亲子鉴定领域，DNADNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱氧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？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？在人类的在人类的DNADNA中，核苷酸序列多样性表现为

20、中，核苷酸序列多样性表现为每个人的每个人的DNADNA几乎不可几乎不可能完全相同能完全相同，因此，因此，DNADNA可以像指纹一样用来鉴别身份。可以像指纹一样用来鉴别身份。二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息（1 1）图中的几号可能是罪犯？）图中的几号可能是罪犯？1 1号号（2 2）图中的一个片段就是一个基因吗？）图中的一个片段就是一个基因吗？不是不是 DNA DNA检测图检测图 受害者受害者 从受害者体内分从受害者体内分离的精液样品离的精液样品 怀疑对象怀疑对象 真相永远只有一个真相永远只有一个 ！二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息1 12 23 3 三、三

21、、DNADNA、基因与染色体三者的关系、基因与染色体三者的关系基基 因因染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNA每条染色体上含有每条染色体上含有1 1个或个或2 2个个DNADNA分子分子DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质每个每个DNADNA分子含有许多个基因分子含有许多个基因染色体是染色体是DNADNA的主要载体的主要载体基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNADNA片段片段是遗传物质的结构和功能单位是遗传物质的结构和功能单位基因中的脱氧核苷酸基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息排列顺序代表遗传信息蛋白质蛋白质+DNA

22、DNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息P P5959 研究表明，研究表明，DNADNA分子能够储存足够量的遗传信息；分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信遗传信息蕴藏在息蕴藏在4 4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了构成了DNADNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个了每一个DNADNA分子的特异性；分子的特异性；DNADNA分子的多样性和特异性是生物分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。体多样性和特异性的物质基础。DNADNA分子上分布着多个基因，分子上

23、分布着多个基因，基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段。片段。PART0303课后练习课后练习 课后练习1.1.判断下列表述是否正确。判断下列表述是否正确。（1 1）遗传信息是指）遗传信息是指DNADNA中碱基的排列顺序。（中碱基的排列顺序。（）（2 2）DNADNA和基因是同一概念。（和基因是同一概念。（）2.2.下列有关基因的叙述，不正确的是下列有关基因的叙述，不正确的是 A.A.可以准确地复制可以准确地复制 B.B.能够存储遗传信息能够存储遗传信息 C.C.是是4 4种碱基对的随机排列种碱基对的随机排列 D.D.是有遗传效应的脱氧核苷酸序列是有遗传效应的脱氧核苷酸序列一、基

24、础题一、基础题C3.3.DNADNA分子结构多样性的原因是分子结构多样性的原因是 A A 碱基配对方式的多样性碱基配对方式的多样性 B B 磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性 C C 螺旋方向的多样性螺旋方向的多样性 D D 碱基对排列次序的多样性碱基对排列次序的多样性4.4.DNADNA指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，这是因为指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，这是因为 A A 每个人的指纹大多相同每个人的指纹大多相同 B B 每个人的指纹是不同的每个人的指纹是不同的 C C 不同的个体的相同的组织中的不同的个体的相同的组织中的DNADNA指纹是相同的指纹是相同的 D DNA D DNA技术是检测技术是检测DNADNA上碱基种类上碱基种类DB5 5.整理总结染色体、整理总结染色体、DNADNA和基因三者之间的关系，并以你认为和基因三者之间的关系，并以你认为最简明的形式表示出来。最简明的形式表示出来。染色体染色体DNADNA基因基因