人教版必修二第三章3.4基因是有遺傳效應的DNA片段公開課教學課件共34張(共33張)

1、引言：引言： 摩爾根將基因定位于染色摩爾根將基因定位于染色體上，后來證明染色體中只有體上，后來證明染色體中只有是遺傳物質。那么，基是遺傳物質。那么，基因等同于嗎？因等同于嗎？第第4 4節(jié)節(jié) 基因是有遺傳效應的基因是有遺傳效應的DNADNA片段片段學習目標：學習目標：1 1、舉例說明基因是有遺傳效應的、舉例說明基因是有遺傳效應的DNADNA片段；片段；2 2、運用數學方法說明、運用數學方法說明DNADNA分子的多樣性和特分子的多樣性和特異性；異性；3 3、說明基因和遺傳信息的關系。、說明基因和遺傳信息的關系。資料資料1 1 大腸桿菌細胞的擬核有大腸桿菌細胞的擬核有1 1個個DNADNA分子，長度

2、約分子，長度約為為4 700 0004 700 000個堿基對，在個堿基對，在DNADNA分子上分布著分子上分布著大約大約4 4004 400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1 0001 000個堿基對。個堿基對。帶帶有有纖纖毛毛的的大大腸腸桿桿菌菌一、證明基因與DNA關系的實例大腸桿菌一個大腸桿菌一個DNADNA上含有上含有多個基因。說明基因是多個基因。說明基因是一一段段DNADNA。資料資料2 2 生長在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色生長在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色熒光，這是因為海蟄的熒光，這是因為海蟄的DNADNA分子上有一段長分子上有一段長度為度為5

3、 1705 170個堿基對的片段個堿基對的片段-綠色熒光蛋白基綠色熒光蛋白基因。轉基因實驗表明，轉入了海蟄的綠色熒因。轉基因實驗表明，轉入了海蟄的綠色熒光蛋白基因的轉基因鼠，在紫外線的照射下，光蛋白基因的轉基因鼠，在紫外線的照射下，也能象海蟄一樣發(fā)光。也能象海蟄一樣發(fā)光。說明基因是特定的說明基因是特定的DNADNA片段，可拼接到其他生片段，可拼接到其他生物的物的DNADNA上去，有遺傳效應上去，有遺傳效應, ,可獨立起作用可獨立起作用基因是特定的基因是特定的DNA片段，可以片段，可以切除切除，可以，可以拼接拼接到其他生物的到其他生物的DNA上去，從而獲得某種性狀的表達，所以基因是遺傳物質上去，

4、從而獲得某種性狀的表達，所以基因是遺傳物質的的結構單位結構單位。 美國密蘇里大學培育出四只含有熒光水母基因的美國密蘇里大學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。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，每條染色體的堿基序列。其中，每條染色體上有一個上有一個DNADNA分子。這分子。這2424個個DNADNA分子大約有分子大約有31.631.6億億個堿基對，其中，構成基因的堿基數占堿基總數的個堿基對，其中，構成基

5、因的堿基數占堿基總數的比例不超過比例不超過2%2%。并不是隨便一段并不是隨便一段DNADNA就稱為基因?；蚴蔷头Q為基因?；蚴且欢我欢蜠NADNA，但是一段，但是一段DNADNA不一定是基因。不一定是基因。-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 不少人認為，人和動物的胖瘦是由基因決定的。近不少人認為，人和動物的胖瘦是由基因決定的。近來的科學研究發(fā)現，小鼠體內的來的科學研究發(fā)現，小鼠體內的HMGICHMGIC基因與肥胖基因與肥胖直接相關。

6、具有直接相關。具有HMGICHMGIC基因缺陷的實驗鼠與作為對基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，照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有HMGICHMGIC基因缺基因缺陷的實驗鼠體重仍然保持正常。陷的實驗鼠體重仍然保持正常。 沒有沒有HMGICHMGIC基因，就沒有肥胖的表現，有基因，就沒有肥胖的表現，有HMGICHMGIC基因就有基因就有肥胖表現。進一步說明：肥胖表現。進一步說明： 基因具有遺傳效應，幷能控制生物的性狀基因具有遺傳效應，幷能控制生物的性狀( (功能單位功能單位) )。結論：結

7、論：基因基因是有遺傳效應的是有遺傳效應的DNADNA片段，它片段，它是生物體遺傳的是生物體遺傳的結構和功能的單位結構和功能的單位. .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：遺傳效應：指具有復制、轉錄、翻譯、重組突變及指具有復制、轉錄、翻譯、重組突變及調控等功能。調控等功能。第三章第第三章第4 4節(jié)節(jié)一、基因是有遺傳效應的一、基因是有遺傳效應的DNADNA片段片段二、二、DNADNA片段中的遺傳信息蘊含在片段中的遺傳信息蘊含在 4 4種堿基的排列順序中種堿基的排列順序中 n n個堿基對的個堿基對的DNADNA分子最多有分子最多有4 4n n種種二、二、DN

8、ADNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息 每個每個DNADNA分子有很多基因，每個基因都是特定分子有很多基因，每個基因都是特定的的DNADNA片段，能決定一定的性狀，這說明片段，能決定一定的性狀，這說明DNADNA必然蘊含了大量的遺傳信息。必然蘊含了大量的遺傳信息。果蠅某染色體上的幾個基因基因在染色基因在染色體上如何排體上如何排列列?呈線性排列呈線性排列DNADNA分子為什么能儲存分子為什么能儲存大量的遺傳信息呢？大量的遺傳信息呢？探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的 多樣性多樣性情景情景1 1、假設長度為、假設長度為1717個堿基對的脫氧個堿基對的脫氧核苷酸序列組

9、成一個基因（當然，這核苷酸序列組成一個基因（當然，這僅僅是假設），那么，僅僅是假設），那么，1717個堿基對可個堿基對可以列出種基因？以列出種基因？4 41717情景、全球人口總數約為情景、全球人口總數約為5 5億。假設人億。假設人類基因組中第號染色體的第個基因是類基因組中第號染色體的第個基因是由個堿基對隨機排列構成的，那么，由個堿基對隨機排列構成的，那么，個堿基對的所有排列是否都有機會出個堿基對的所有排列是否都有機會出現？現？。你與你的同桌相比，這個基因。你與你的同桌相比，這個基因的脫氧核苷酸序列完全相同的可能性有多的脫氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？大？不是不是-探究：脫氧核苷酸序列與

10、遺傳信息的多樣性探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性由此可見：種堿基排列而成的脫氧核由此可見：種堿基排列而成的脫氧核苷酸序列，完全可以表達生物體必需的苷酸序列，完全可以表達生物體必需的各種遺傳信息。各種遺傳信息。遺傳信息蘊藏在種堿基的排列順序之遺傳信息蘊藏在種堿基的排列順序之中；堿基排列順序的千變萬化，構成了中；堿基排列順序的千變萬化，構成了分子的分子的多樣性多樣性，而堿基的特定的，而堿基的特定的排列順序，又構成了每一個分子排列順序，又構成了每一個分子的的特異性特異性；探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性、遺傳信息蘊藏在、遺傳信息蘊藏在4 4種堿基的排

11、列順序之種堿基的排列順序之中；堿基排列順序的千變萬化，構成中；堿基排列順序的千變萬化，構成DNADNA分子多樣性，而堿基的特定的排列分子多樣性，而堿基的特定的排列順序，又構成了每一個順序，又構成了每一個DNADNA分子的特異分子的特異性；性；DNADNA分子的多樣性和特異性是生物分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質基礎。體多樣性和特異性的物質基礎。DNADNA上上分布著多個基因。分布著多個基因。、基因是有遺傳效應的基因是有遺傳效應的DNADNA片段片段。小結：小結：從基因在染色體從基因在染色體( (染色質染色質) )上的關系看：基因在染色體上上的關系看：基因在染色體上具有一定的位置

12、，并且呈線性排列?；蚺c染色體的行具有一定的位置，并且呈線性排列?；蚺c染色體的行為具有一致性。為具有一致性。基因與染色體基因與染色體( (染色質染色質) )、DNADNA、性狀、性狀、遺傳信息的關系？遺傳信息的關系？小結：小結：從基因與從基因與DNADNA的關系看：每個的關系看：每個DNADNA分子上有許多基因，分子上有許多基因，基因是有遺傳效應的基因是有遺傳效應的DNADNA片段片段(DN(DNA A片段不一定是基因片段不一定是基因) ) 。從基因與性狀的關系看：基因是控制生物性狀的結構和從基因與性狀的關系看：基因是控制生物性狀的結構和功能單位。功能單位。從基因與遺傳信息的關系看：基因的脫

13、氧核苷酸的排列從基因與遺傳信息的關系看：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”是是固定的，而不同的基因，其脫氧核苷酸的順序又是各不相固定的，而不同的基因，其脫氧核苷酸的順序又是各不相同的。同的。染色體染色體DNA基因基因脫氧核苷脫氧核苷酸酸染色體是染色體是DNADNA的的主 要 載 體 ， 由主 要 載 體 ， 由DNADNA和蛋白質組和蛋白質組成成每個染色體上有一個每個染色體上有一個或兩個或兩個DNADNA分子分子基因是有遺傳效應基因是有遺傳效應的的DNADNA片斷片斷每個每個DNADNA分子分子上有許多基因上有許多

14、基因基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脫氧核苷每個基因由許多脫氧核苷酸組成酸組成DNADNA是主要的是主要的遺傳物質遺傳物質三、關系 為了達到特定的目的而將為了達到特定的目的而將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）的基因片斷，通過基因技術加入到目增加營養(yǎng)成分）的基因片斷，通過基因技術加入到目標生物當中。標生物當中。移動動植物的基因并加以改變，制造移動動植物的基因并加以改變，制造出具備新特征的食品種類。人們可以用

15、鮮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、草莓等普通植物來魚的基因幫助西紅柿、草莓等普通植物來抵御寒冷；把某些細菌的基因接入玉米、抵御寒冷；把某些細菌的基因接入玉米、大豆的植株中，就可以更好地保護它們不大豆的植株中，就可以更好地保護它們不受害蟲的侵襲。而以這些轉基因生物為原受害蟲的侵襲。而以這些轉基因生物為原料加工生產的食品就是轉基因食品。料加工生產的食品就是轉基因食品。轉基因煙草轉基因煙草 1983 1983年年 世界上第一例轉基因植物世界上第一例轉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厮庮惪贵w的煙草在美國成功培植。 迄今迄今 全世界已有近全世界已

16、有近5050個國家和個國家和地區(qū)開展轉基因作物種植實驗，有地區(qū)開展轉基因作物種植實驗，有1616個國家的近個國家的近600600萬農民以種植轉基萬農民以種植轉基因作物為主。因作物為主。 2002 2002年年 全球轉基因農作物種植面積已擴大到全球轉基因農作物種植面積已擴大到58705870萬公頃。萬公頃。19961996年年 世界轉基因作物種植總面積僅為世界轉基因作物種植總面積僅為170170萬公頃。萬公頃。 1993 1993年年 世界上第一種轉基因食品世界上第一種轉基因食品轉基因晚熟轉基因晚熟西紅柿正式投放美國市場。西紅柿正式投放美國市場。 美國密蘇里大學培育出四只含有熒光水母基因的美國密

17、蘇里大學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。美科學家研制出世界上第一只轉基因蝴蝶美科學家研制出世界上第一只轉基因蝴蝶 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，由動物的乳腺生產出含有國外進口，價格非常昂貴，由動物的乳腺生產出含有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)學進步步伐加快，具體涉及的疾病可能包括糖尿病、乳腺癌、帕金森癥和艾滋

18、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)農業(yè)甚至工業(yè)等多個領域帶來曙光，這一方面給醫(yī)療、傳統(tǒng)農業(yè)甚至工業(yè)等多個領域帶來曙光，另一方面，又不能不讓普通人擔心：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心：這次是不是真的打開了潘多拉盒子？拉盒子？1 1下列關于下列關于DNADNA、基因、染色體的敘述錯誤的是、基因、染色體的敘述錯誤的是A A 基因是有遺傳效應的基因是有遺傳效應的DNADNA片段片段B DNAB DNA是遺傳信息的主要載體是遺傳信息的主要載體C DNAC DNA分子在染色體上成念珠狀排列分子在染色體上成念珠狀排列D DNAD DNA的相對穩(wěn)定性

19、決定染色體的相對穩(wěn)定性的相對穩(wěn)定性決定染色體的相對穩(wěn)定性2 2下列有關下列有關DNADNA與基因關系的敘述中，正確的是與基因關系的敘述中，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量一定不同組成不同的基因的堿基數量一定不同C B鞏固練習：3 3DNADNA分子結構多樣性的原因是分子結構多樣性的原因是 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

20、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指紋技術也可以幫助人們確認親子關系，指紋技術也可以幫助人們確認親子關系，這是因為這是因為 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技術是檢測技術是檢測DNADNA上堿基種類上堿基種類DB鞏固練習：5.分析下面的概念圖，回答有關問題：分析下面的概念圖，回答有關問題： A A

21、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成構成 H磷酸磷酸+ + +FG（1）圖中）圖中B是是 ，F是是 ，G是是 。（2 ）1個個A與與C有兩種比例關系：有兩種比例關系： 和和 。（3 ）每個）每個C含有含有 個個D，每個，每個D中可以由中可以由 個個 E 組成。組成。蛋白質蛋白質含含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 ）D 和和A的位置關系：的位置關系： 。（5 ）從分子水平看）從分子水平看D和和C的關系是的關系是 。（6）C的基本組成單位是圖中的的基本組成單位是圖中的 。（7 ）在）在E

22、構成的鏈中，與一分子構成的鏈中，與一分子G相連接的有相連接的有 分子分子F和和 分子分子H。（8）遺傳信息是）遺傳信息是D中中 的排列順序。的排列順序。 DD位于位于A A上上基因（基因（DD）是有遺傳效）是有遺傳效應的應的DNADNA（C C）片斷）片斷E E1 12 2E E（脫氧核苷酸）（脫氧核苷酸）破譯天書破譯天書 生命昭然生命昭然2000年年6月月26日，科學家公布了人類基因工日，科學家公布了人類基因工作草圖，這是人類基因組研究的重大成果，這一作草圖，這是人類基因組研究的重大成果，這一成果被譽為是人類成果被譽為是人類“生命天書生命天書”的破譯，是人類的破譯，是人類科學史上的重要里程碑。繼科學史上的重要里程碑。繼2000年年6月月26日公布日公布“基因工作草圖基因工作草圖”以后，經過幾個月的努力，科以后，經過幾個月的努力，科學家于學家于2001年年2月月 12日宣布，人類基因組共有日宣布，人類基因組共有32億對堿基。包含了億對堿基。包含了34萬個基因。這標志著人類萬個基因。這標志