3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段（课件）-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 1 学 目 01 通过分析材料案例,概括基因与DNA的关系,归纳基因通常是有遗传效应的DNA片段。 （生命观念、科学思维） 标 教 02 归纳基因与遗传信息的关系,形成结构与功能相适应的观念。（生命观念、科学思维） 03 通过应用数学方法理解DNA分子的多样性和特异性,培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。（科学思维、科学探究） 51PPT模板网，幻灯片演示模板及素材免费下载！ 51PPT模板网 唯一访问网址：www.51pptmoban.com 2 问题探讨 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。 问题1:为什么转基因鲤鱼生长更快？ 外源生长激素基因在鲤鱼细胞内表达，促进生长激素合成，促进了鲤鱼的生长。 问题2:导入的外源基因是一个DNA分子，还是DNA片段？ 转基因鱼（左） 导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。 问题3:基因与DNA之间是什么关系？ 复习导入 1865 1952 1909 1910 1944 孟德尔 提出遗传因子概念，认为遗传因子决定生物性状。 摩尔根 通过实验证明基因位于染色体上，且呈线性排列。 赫尔希和蔡斯 揭示了DNA是噬菌体的遗传物质。 艾弗里 证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 约翰逊 提出用基因来代替遗传因子，但没有给基因的定义。 20世纪中叶 科学家 染色体主要是由两种物质组成——DNA和蛋白质 1928 格里菲斯 通过实验证明存在转化因子使R型活细菌转化为S型细菌。 1953 沃森和克里克 揭示DNA的双螺旋结构，遗传学跨入分子遗传学时代。 复习导入 必修二： 必修一： 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。 DNA是染色体的组成成分,染色体是DNA的主要载体。 基因 = DNA 01 说明基因与DNA关系的实例 6 01 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。 分析: 基因数目 DNA分子数目 基因的碱基对总数 DNA分子的碱基对总数 ＞ ＜ 说明基因是DNA的片段， DNA中存在非基因片段。 基因A 基因B 基因C 7 01 说明基因与DNA关系的实例 1.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 2.DNA中存在大量的非基因片段 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 【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%。 分析 问题4:那什么样的DNA片段是基因呢？ 8 01 说明基因与DNA关系的实例 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 你如何理解遗传效应？ 能控制生物的性状，基因是具有遗传效应DNA的片段。 9 01 说明基因与DNA关系的实例 试从DNA水平上给基因下一个定义，要求： 能反映基因与DNA的关系。 能体现基因的作用。 资料1、2：关系：基因是DNA片段 资料3：作用：基因有遗传效应 基因一定是DNA吗？ 基因是____________的__________。 基因的作用 与DNA的关系 有遗传效应 DNA片段 10 01 说明基因与DNA关系的实例 大多数生物以DNA作为遗传物质，其基因是有遗传效应的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，试推测这些病毒的基因的本质。 对于RNA病毒而言，其基因就是有遗传效应的RNA片段 RNA病毒 基因通常是有遗传效应的DNA片段 辩证思维： 完善概念: 构建基因的概念 HIV病毒 是生物体遗传的功能单位和结构单位。 11 02 DNA片段中的遗传信息 12 02 DNA片段中的遗传信息 根据所学知识尝试总结： 染色体、DNA、基因、脱氧核糖核苷酸 染色体 脱氧核苷酸 基因 DNA 染色体是DNA的主要载体 每个染色体上有1个或2个DNA 基因通常是有遗传效应的DNA片段 每个DNA分子上含有多个基因 是控制生物性状的结构功能单位 是主要的遗传物质 基本组成单位 13 02 DNA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 思考.讨论 7种音符 美妙旋律 26个英文字母 词汇句子 10个数字 无数个电话号码 DNA只含有4种脱氧核苷酸（4种碱基），为什么DNA能够储存大量的遗传信息？ 14 02 DNA片段中的遗传信息 T G A A T C T G A A T C 回忆DNA分子结构： 外侧： 内侧： 基本骨架，由磷酸和脱氧核糖 交替连接 （顺序固定不变） 4种碱基对的排列 （顺序可变） 哪部分可以代表遗传信息？ 遗传信息：DNA分子中碱基（或碱基对、脱氧核苷酸）的排列顺序。 15 02 DNA片段中的遗传信息 如果是100个碱基对组成1个基因，可能组合成多少种基因? N种碱基可能组合成4N种基因 排列种数 41 2个碱基对 (16)4×4 3个碱基对 (64)4×4×4 基 因 1个碱基对 100个碱基对 4100 碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性 …… …… 16 02 DNA片段中的遗传信息 基因的碱基序列都有特定的排列顺序 DNA的特异性 你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？ 碱基排列顺序特异性 DNA分子特异性 生物特异性 17 02 DNA片段中的遗传信息 在刑侦、亲子鉴定领域，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。 18 02 DNA片段中的遗传信息 （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？ 不是 DNA指纹图 受害者 从受害者体内分离的精液样品 怀疑对象 —— 真相永远只有一个 ！ 19 02 DNA片段中的遗传信息 碱基特定的排列顺序，构成了DNA的特异性。 碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。 ☆-☆-○-◎-◇-▲-△-●-□-◎-○-★-■-◇-★-◆-◆-□ - ◇-★-◇-◇ ●-■-◎-○-△-○-☆-□-◎-▲-★-◆-◇-★-◇-◆-□-△ -◎-○-★-■ 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。 20 03 DNA、基因与染色体三者的关系 21 03 DNA、基因与染色体三者的关系 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 。 基因是 的基本单位 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 线性排列 决定生物性状 许多个 排列顺序 22 与社会的联系 我国一些城市在交通路口启用了人脸识别技术，针对行人和非机动车闯红灯等违规行为进行抓拍。这种技术应用的前提是每个人都具有独一无二的面孔。请从基因的角度说明，为什么人群中没有一模一样的两个人呢？ 人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，即生物性状(同卵双胞胎或多胞胎除外)。而这些性状都是由基因决定的，不同的人基因是不一样的，每个人的基因都是独特的。 全方位理解“基因” 本质上,基因通常是有遗传效应的DNA片段。 结构上,基因通常是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。 功能上,基因是遗传物质结构和功能的基本单位。 位置上,基因在染色体上呈线性排列。 作为绝大多数生物遗传物质的DNA,其结构具有稳定性、多样性和特异性,这也是其作为遗传物质的基础。 DNA结构的特性 DNA片段中的遗传信息 谢谢观看 51PPT模板网，幻灯片演示模板及素材免费下载！ 51PPT模板网 唯一访问网址：www.51pptmoban.com 25 $$