高中生物34基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段同課異構(gòu)課件1新人教版必修2

1、第第3 3章章 基因的本質(zhì)基因的本質(zhì)第第4 4節(jié)節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段 資料資料1 1、大腸桿菌細(xì)胞的擬核有大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1 1個個DNADNA分子，分子，長度約為長度約為47000004700000個堿基對，在個堿基對，在DNADNA分子上分布著大分子上分布著大約約44004400個基因，每個基因的平均長度約為個基因，每個基因的平均長度約為10001000個堿個堿基對?；鶎?。一、說明基因與一、說明基因與DNADNA關(guān)系的實例關(guān)系的實例 大腸桿菌一個大腸桿菌一個DNADNA上含有多個基因。說上含有多個基因。說明基因是一段明基因是一段DNADNA。 資

2、料資料2 2、生長在太平洋西北部的一種海蟄能生長在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色熒光，這是因為海蟄的發(fā)出綠色熒光，這是因為海蟄的DNADNA分子上有一段分子上有一段長度為長度為51705170個堿基對的片段個堿基對的片段-綠色熒光蛋白基因。綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灡砻鳎D(zhuǎn)入了海蟄的綠色熒光蛋白基轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灡砻?，轉(zhuǎn)入了海蟄的綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能象海蟄因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能象海蟄一樣發(fā)光。一樣發(fā)光。 說明基因是特定的說明基因是特定的DNADNA片段，可拼接到其片段，可拼接到其他生物的他生物的DNADNA上去，有遺傳效應(yīng)上去，有遺傳效應(yīng), ,可獨立起

3、作用可獨立起作用 基因是特定的基因是特定的DNADNA片段，可以片段，可以切除切除，可以，可以拼接拼接到到其他生物的其他生物的DNADNA上去，從而獲得某種性狀的表達(dá)，所上去，從而獲得某種性狀的表達(dá)，所以基因是遺傳物質(zhì)的以基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位結(jié)構(gòu)單位。 為了達(dá)到特定的目的而將為了達(dá)到特定的目的而將DNADNA進行人為改造的生物。進行人為改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能（如抗病蟲害、通常的做法是提取某生物具有特殊功能（如抗病蟲害、增加營養(yǎng)成分）的目的基因，通過基因技術(shù)加入到目增加營養(yǎng)成分）的目的基因，通過基因技術(shù)加入到目標(biāo)生物當(dāng)中。標(biāo)生物當(dāng)中。對動、植物的基因加以改變，制造出具

4、備新特征對動、植物的基因加以改變，制造出具備新特征的食品種類。人們可以用鮮魚的基因幫助西紅柿、草的食品種類。人們可以用鮮魚的基因幫助西紅柿、草莓等普通植物來抵御寒冷；把某些細(xì)莓等普通植物來抵御寒冷；把某些細(xì)菌的基因接入玉米、大豆的植株中，就菌的基因接入玉米、大豆的植株中，就可以更好地保護它們不受害蟲的侵襲?？梢愿玫乇Ｗo它們不受害蟲的侵襲。而以這些轉(zhuǎn)基因生物為原料加工生產(chǎn)的而以這些轉(zhuǎn)基因生物為原料加工生產(chǎn)的食品就是轉(zhuǎn)基因食品。食品就是轉(zhuǎn)基因食品。轉(zhuǎn)基因煙草轉(zhuǎn)基因煙草 1983 1983年年 世界上第一例轉(zhuǎn)基因植物世界上第一例轉(zhuǎn)基因植物一種含有一種含有抗生素藥類抗體的煙草在美國成功培植?？股厮?/p>

5、類抗體的煙草在美國成功培植。 迄今迄今 全世界已有近全世界已有近5050個國家和個國家和地區(qū)開展轉(zhuǎn)基因作物種植實驗，有地區(qū)開展轉(zhuǎn)基因作物種植實驗，有1616個國家的近個國家的近600600萬農(nóng)民以種植轉(zhuǎn)萬農(nóng)民以種植轉(zhuǎn)基因作物為主?；蜃魑餅橹鳌?2002 2002年年 全球轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植面積已擴大到全球轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植面積已擴大到58705870萬公頃。萬公頃。19961996年年 世界轉(zhuǎn)基因作物種植總面積僅為世界轉(zhuǎn)基因作物種植總面積僅為170170萬公頃。萬公頃。 1993 1993年年 世界上第一種轉(zhuǎn)基因食品世界上第一種轉(zhuǎn)基因食品轉(zhuǎn)基因晚熟轉(zhuǎn)基因晚熟西紅柿正式投放美國市場。西紅柿正式投放

6、美國市場。 美國密蘇里大學(xué)培育出四只含有熒光水母基因的美國密蘇里大學(xué)培育出四只含有熒光水母基因的小豬。左為熒光小豬，右為正常小豬。小豬。左為熒光小豬，右為正常小豬。美科學(xué)家研制出世界上第一只轉(zhuǎn)基因蝴蝶美科學(xué)家研制出世界上第一只轉(zhuǎn)基因蝴蝶 t-PAt-PA是目前治療急性心肌梗塞最好的溶血栓藥物，如果從是目前治療急性心肌梗塞最好的溶血栓藥物，如果從國外進口，價格非常昂貴，由動物的乳腺生產(chǎn)出含有國外進口，價格非常昂貴，由動物的乳腺生產(chǎn)出含有t-PAt-PA的藥的藥物蛋白，價格就會大大降低。物蛋白，價格就會大大降低。 此項成果可能意味著人類醫(yī)學(xué)進步步伐加快，具體涉及的疾此項成果可能意味著人類醫(yī)學(xué)進步步

7、伐加快，具體涉及的疾病可能包括糖尿病、乳腺癌、帕金森癥和艾滋病。病可能包括糖尿病、乳腺癌、帕金森癥和艾滋病。 這一方面給醫(yī)療、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)甚至工業(yè)等多個領(lǐng)域帶來曙光，這一方面給醫(yī)療、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)甚至工業(yè)等多個領(lǐng)域帶來曙光，另一方面，又不能不讓普通人擔(dān)心：這次是不是真的打開了潘多另一方面，又不能不讓普通人擔(dān)心：這次是不是真的打開了潘多拉盒子？拉盒子？ 由于國內(nèi)已有不少來自美國、加拿大的由于國內(nèi)已有不少來自美國、加拿大的大豆、玉米等，均為轉(zhuǎn)基因食品，為了加強大豆、玉米等，均為轉(zhuǎn)基因食品，為了加強轉(zhuǎn)基因食品規(guī)范，應(yīng)確立轉(zhuǎn)基因食品上市前轉(zhuǎn)基因食品規(guī)范，應(yīng)確立轉(zhuǎn)基因食品上市前審查制度，基于安全原因，在上市前建議

8、提審查制度，基于安全原因，在上市前建議提供相關(guān)資料，證明轉(zhuǎn)基因食品成分和原食品供相關(guān)資料，證明轉(zhuǎn)基因食品成分和原食品相同，且不會影響自然生態(tài)、物種，不會產(chǎn)相同，且不會影響自然生態(tài)、物種，不會產(chǎn)生毒素生毒素, , 無過敏反應(yīng)無過敏反應(yīng), , 不影響抗生素耐藥性不影響抗生素耐藥性等才準(zhǔn)許上市。等才準(zhǔn)許上市。 為什么轉(zhuǎn)基因食物將在今后幾年內(nèi)流行，有一個很簡單的為什么轉(zhuǎn)基因食物將在今后幾年內(nèi)流行，有一個很簡單的原因。據(jù)預(yù)測，到原因。據(jù)預(yù)測，到20302030年，世界人口將翻一番，約為年，世界人口將翻一番，約為100100億；其億；其結(jié)果可能會導(dǎo)致全球食物短缺，而許多農(nóng)業(yè)專家認(rèn)為，不求助結(jié)果可能會導(dǎo)致全

9、球食物短缺，而許多農(nóng)業(yè)專家認(rèn)為，不求助于基因工程，這個問題將無法解決。于基因工程，這個問題將無法解決。 中國是中國是2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代初進入商業(yè)型轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的第一年代初進入商業(yè)型轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的第一個發(fā)展中國家，現(xiàn)在中國已準(zhǔn)備大面積擴種轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物。個發(fā)展中國家，現(xiàn)在中國已準(zhǔn)備大面積擴種轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物。 資料資料3 3、人類基因組計劃測定的是人類基因組計劃測定的是2424條染色體條染色體（2222條染色體條染色體+X+Y+X+Y）上的）上的DNADNA的堿基序列。其中，每的堿基序列。其中，每條染色體上有一個條染色體上有一個DNADNA分子。這分子。這2424個個DNADNA分子大約

10、有分子大約有31.631.6億個堿基對，其中構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)億個堿基對，其中構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過的比例不超過2%2%。-ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG-TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC-基因基因基因基因非基因片段非基因片段 資料資料4 4、不少人認(rèn)為，人和動物的胖瘦是不少人認(rèn)為，人和動物的胖瘦是由基因決定的。近來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體由基因決定的。近來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的內(nèi)的HMGICHMGIC基因與肥胖直接相關(guān)。具有基因與肥胖直接相關(guān)。具有HMGICHMGIC基基因缺陷的實驗鼠與作

11、為對照的小鼠，吃同樣多因缺陷的實驗鼠與作為對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有得十分肥胖，而具有HMGICHMGIC基因缺陷的實驗鼠基因缺陷的實驗鼠體重仍然保持正常。體重仍然保持正常。 沒有沒有HMGICHMGIC基因，就沒有肥胖基因，就沒有肥胖的表現(xiàn)，有的表現(xiàn)，有HMGICHMGIC基因就有肥胖表基因就有肥胖表現(xiàn)。說明現(xiàn)。說明基因能控制生物的性狀基因能控制生物的性狀( (功能單位功能單位) )。 結(jié)論：結(jié)論：基因基因是有遺傳效應(yīng)的是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段，它是生物體遺傳的片段，它是生物體遺傳的功能單位和功

12、能單位和結(jié)構(gòu)單位結(jié)構(gòu)單位. .綜合上述資料，請你給基因下個定義？綜合上述資料，請你給基因下個定義？遺傳效應(yīng)：遺傳效應(yīng)： 指具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、指具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、重組、突變及調(diào)控等功能。翻譯、重組、突變及調(diào)控等功能。二、二、DNADNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息 每個染色體含有一個每個染色體含有一個DNADNA分子，每個分子，每個DNADNA分分子有很多基因，每個基因都是特定的子有很多基因，每個基因都是特定的DNADNA片片段，有著特定的遺傳效應(yīng)，這說明段，有著特定的遺傳效應(yīng)，這說明DNADNA必然必然蘊含了大量的遺傳信息。蘊含了大量的遺傳信息。 DNADNA分子為什么能儲存大量的遺傳信

13、息呢？分子為什么能儲存大量的遺傳信息呢？ 構(gòu)成構(gòu)成DNADNA的基本單位是什么？的基本單位是什么？-脫氧核苷酸脫氧核苷酸 1.1.基因的化學(xué)組成：基因的化學(xué)組成：每個基因含有成百每個基因含有成百上千個脫氧核苷酸。上千個脫氧核苷酸。 基因的脫氧核苷酸排列順序代表遺傳基因的脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息。例如：白花基因有特定的脫氧核苷信息。例如：白花基因有特定的脫氧核苷酸排列順序，這樣特定的排列順序就代表酸排列順序，這樣特定的排列順序就代表白花的遺傳信息。上一代傳給下一代的是白花的遺傳信息。上一代傳給下一代的是遺傳信息而不是白花遺傳信息而不是白花( (性狀性狀) )的本身，在下的本身，在下一代就可

14、以將白花遺傳信息表達(dá)為白花。一代就可以將白花遺傳信息表達(dá)為白花。 2.2.基因不同的實質(zhì)：基因不同的實質(zhì)： 不同的基因，四種脫氧核苷酸（堿基）不同的基因，四種脫氧核苷酸（堿基）的排列順序不同（的排列順序不同（DNADNA分子的多樣性），但分子的多樣性），但是每個基因都有特定的排列順序（是每個基因都有特定的排列順序（DNADNA分子分子的特異性）。的特異性）。 3.3.基因的位置：基因的位置： 染色體是基因的主要載體，每個染色染色體是基因的主要載體，每個染色體含有一個體含有一個DNADNA分子，每個分子，每個DNADNA分子含有多分子含有多個基因，基因在染色體上呈直線排列（果個基因，基因在染色體

15、上呈直線排列（果蠅某一條染色體上的幾個基因）。蠅某一條染色體上的幾個基因）。 4.4.基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段 這就是說，基因這就是說，基因是是DNADNA的某個片段，但必的某個片段，但必須具有遺傳效應(yīng)（指具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、須具有遺傳效應(yīng)（指具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、重組突變及調(diào)控等功能）。有的重組突變及調(diào)控等功能）。有的DNADNA片段屬間片段屬間隔區(qū)段，沒有控制性狀的作用，這樣的隔區(qū)段，沒有控制性狀的作用，這樣的DNADNA片片段就不是基因。段就不是基因。 控制某種性狀的基因有特定的控制某種性狀的基因有特定的DNADNA片段，片段，蘊含特定的遺傳信息，可以切

16、除，可以拼接蘊含特定的遺傳信息，可以切除，可以拼接到其他生物的到其他生物的DNADNA上，從而獲得某種性狀的表上，從而獲得某種性狀的表達(dá)。例如：把牛的胰島素基因拼接到大腸桿達(dá)。例如：把牛的胰島素基因拼接到大腸桿菌的菌的DNADNA上，大腸桿菌可以生產(chǎn)胰島素。上，大腸桿菌可以生產(chǎn)胰島素。 基因中脫氧核苷酸的排列順序就代表基因中脫氧核苷酸的排列順序就代表著遺傳信息，而基因中脫氧核苷酸的排著遺傳信息，而基因中脫氧核苷酸的排列順序又導(dǎo)致了控制不同性狀的基因之列順序又導(dǎo)致了控制不同性狀的基因之間的差別。歸根到底，間的差別。歸根到底，生物性狀的遺傳生物性狀的遺傳就是基因通過四種脫氧核苷酸的序列來就是基因通

17、過四種脫氧核苷酸的序列來傳遞和表達(dá)信息的。傳遞和表達(dá)信息的。 從基因在染色體從基因在染色體( (染色質(zhì)染色質(zhì)) )上的關(guān)系看：基因在染色體上上的關(guān)系看：基因在染色體上具有一定的位置，并且呈線性排列?；蚺c染色體的行為具有具有一定的位置，并且呈線性排列?；蚺c染色體的行為具有一致性。一致性。 從基因與從基因與DNADNA的關(guān)系看：每個的關(guān)系看：每個DNADNA分子上有許多基因，基分子上有許多基因，基因是有遺傳效應(yīng)的因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段(DAN(DAN片段不一定是基因片段不一定是基因) ) 。 從基因與性狀的關(guān)系看：基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和從基因與性狀的關(guān)系看：基因是控制生物性狀

18、的結(jié)構(gòu)和功能單位。功能單位。 從基因與遺傳信息的關(guān)系看：基因的脫氧核苷酸的排列從基因與遺傳信息的關(guān)系看：基因的脫氧核苷酸的排列順序包含著遺傳信息。對于某個基因來說，其順序包含著遺傳信息。對于某個基因來說，其“順序順序”是固定是固定的，而不同的基因，其脫氧核苷酸的順序又是各不相同的。的，而不同的基因，其脫氧核苷酸的順序又是各不相同的。染色體染色體DNADNA基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸染色體是染色體是DNADNA的主要載體的主要載體每個染色體上有每個染色體上有一個一個DNADNA分子分子基因是有遺傳效應(yīng)基因是有遺傳效應(yīng)的的DNADNA片斷片斷每個每個DNADNA分子分子上有許多基因上有許多基因基

19、因中的脫氧核苷酸排基因中的脫氧核苷酸排列順序代表著遺傳信息列順序代表著遺傳信息每個基因由許多每個基因由許多脫氧核苷酸組成脫氧核苷酸組成DNADNA是主要的是主要的遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)1 1白化癥病人出現(xiàn)白化癥狀的根本原因（白化癥病人出現(xiàn)白化癥狀的根本原因（ ） A A病人體內(nèi)缺乏黑色素病人體內(nèi)缺乏黑色素 B B病人體內(nèi)無酪氨酸病人體內(nèi)無酪氨酸 C C控制合成酪氨酸酶的基因不正常控制合成酪氨酸酶的基因不正常 D D常期見不到陽光所致常期見不到陽光所致2 2下列有關(guān)下列有關(guān)DNADNA與基因關(guān)系的敘述中，正確的是（與基因關(guān)系的敘述中，正確的是（ ） A A 基因是堿基對隨機排列而成的基因是堿基對隨機排

20、列而成的DNADNA片段片段 B B 一個一個DNADNA分子上有許多個基因分子上有許多個基因 C DNAC DNA的堿基排列順序就代表基因的堿基排列順序就代表基因 D D 組成不同的基因的堿基數(shù)量一定不同組成不同的基因的堿基數(shù)量一定不同C C B B3 3DNADNA分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因是（分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因是（ ） A A 堿基配對方式的多樣性堿基配對方式的多樣性 B B 磷酸和脫氧核糖排列順序的多樣性磷酸和脫氧核糖排列順序的多樣性 C C 螺旋方向的多樣性螺旋方向的多樣性 D D 堿基對排列次序的多樣性堿基對排列次序的多樣性4 4DNADNA指紋技術(shù)也可以幫助人們確認(rèn)親子關(guān)系，這指紋技

21、術(shù)也可以幫助人們確認(rèn)親子關(guān)系，這是因為（是因為（ ） A A 每個人的指紋大多相同每個人的指紋大多相同 B B 每個人的指紋是不同的每個人的指紋是不同的 C C 不同的個體的相同的組織中的不同的個體的相同的組織中的DNADNA指紋是相同的指紋是相同的 D DNAD DNA技術(shù)是檢測技術(shù)是檢測DNADNA上堿基種類上堿基種類D DB B5 5、分析下面的概念圖，回答有關(guān)問題：分析下面的概念圖，回答有關(guān)問題： A A染色體染色體B B + + C CDNADNA D D基因基因 E E脫氧核苷酸脫氧核苷酸構(gòu)成構(gòu)成 H磷酸磷酸+ + +FG（1 1）圖中）圖中B B是是 ，F(xiàn) F是是 ，G G是是 。（2 2）1 1個個A A與與C C有兩種比例關(guān)系：有兩種比例關(guān)系： 和和 。（3 3）每個）每個C C含有含有 個個D D，每個，每個D D中可以由中可以由 個個E E組成。組成。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含含N N堿基堿基脫氧核糖脫氧核糖1 1：1 11 1：2 2很多很多成百上千成百上千（4 4）D D和和A A的位置關(guān)系：的位置關(guān)系： 。（5 5）從分子水平看）從分子水平看D D和和C C的關(guān)系是的關(guān)系是 。（6 6）C C的基本組成單位是圖中的的基本組成單位是圖中的 。（