【公開課】3.4基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

1、3.4 3.4 基因通常是有遺傳效應(yīng)的基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段1.大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)DNA分子，長(zhǎng)度約為4.7*106個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著大約4.4*103個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為1*103個(gè)堿基對(duì)。說(shuō)明基因和說(shuō)明基因和DNADNA關(guān)系的實(shí)例關(guān)系的實(shí)例12.生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)樗傅腄NA上有一段長(zhǎng)度為5.17*103個(gè)堿基對(duì)的片段綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了水母綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像水母一樣發(fā)光。說(shuō)明基因和說(shuō)明基因和DNADNA關(guān)系的實(shí)例關(guān)系的實(shí)例1 3.人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是2

2、4條染色體（22條染色體+X+Y）上的DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個(gè)DNA分子。這24個(gè)DNA分子大約有31.6億個(gè)堿基對(duì)，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過(guò)2%。說(shuō)明基因和說(shuō)明基因和DNADNA關(guān)系的實(shí)例關(guān)系的實(shí)例1 1)生物體內(nèi)的生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目相同嗎？生物體內(nèi)所有基因分子數(shù)目與基因數(shù)目相同嗎？生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相同嗎？如果不同，說(shuō)明了什么？分子的堿基總數(shù)相同嗎？如果不同，說(shuō)明了什么？ 生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目小于基因數(shù)目，生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。這說(shuō)明基因是DNA片段，基因不是連

3、續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將其分隔開的?；蚧駻基因基因B基因基因C含有含有3個(gè)基因的個(gè)基因的DNA片段的模式圖片段的模式圖說(shuō)明基因和說(shuō)明基因和DNADNA關(guān)系的實(shí)例關(guān)系的實(shí)例1思考討論思考討論(2)你如何理解基因具有遺傳效應(yīng)？你如何理解基因具有遺傳效應(yīng)？如能夠指導(dǎo)相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成、控制生物體的性狀等 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，從而獲得某種性狀的表達(dá)，所以基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位。說(shuō)明基因和說(shuō)明基因和DNADNA關(guān)系的實(shí)例關(guān)系的實(shí)例1思考討論思考討論3)請(qǐng)從請(qǐng)從DNA水平上給基因下一個(gè)定義，要求既能反映基因與水平上給基因下一個(gè)定義，要求既能反映

4、基因與DNA的關(guān)系，又能體現(xiàn)基因的作用。的關(guān)系，又能體現(xiàn)基因的作用?；蛲ǔＪ怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段但一段DNA片段不一定是基因-ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG-TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC-基因基因1基因基因2非基因片段非基因片段說(shuō)明基因和說(shuō)明基因和DNADNA關(guān)系的實(shí)例關(guān)系的實(shí)例1思考討論思考討論一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因，每一個(gè)基因都是特定的DNA片段，有著特定的遺傳效應(yīng)，這說(shuō)明DNA必然蘊(yùn)含了大量的遺傳信息。 為什么為什么DNA的的4種脫氧核苷酸，能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息？種脫氧核苷酸，能夠儲(chǔ)存大量的遺傳

5、信息？DNADNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息2DNADNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息2 7 7種音符可以組成各種美妙的旋律。種音符可以組成各種美妙的旋律。2626個(gè)英文字母可以組成許許個(gè)英文字母可以組成許許多多詞匯和句子，形成傳遞和交流信息的語(yǔ)言。由多多詞匯和句子，形成傳遞和交流信息的語(yǔ)言。由4 4種堿基排列而成種堿基排列而成的脫氧核苷酸序列，足以儲(chǔ)存生物體必需的全部遺傳信息嗎？的脫氧核苷酸序列，足以儲(chǔ)存生物體必需的全部遺傳信息嗎？ 資料資料1 1 1個(gè)DNA分子的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的，從頭至尾沒有變化，而骨架內(nèi)側(cè)4種堿基的排列順序卻是可變的。如果1個(gè)堿基對(duì)組成

6、1個(gè)基因，4種堿基對(duì)的排列可能形成4種基因（這僅僅是假設(shè)）；如果2個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，則可能形成16（即44）種基因；如果3個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，則可能形成64（即444）種基因。分析脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。思考討論思考討論DNADNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息2 資料資料2 2 資料1的推算是建立在所有堿基對(duì)的隨機(jī)排列都能構(gòu)成基因這一假設(shè)上的。事實(shí)上，大部分隨機(jī)排列的脫氧核苷酸序列從來(lái)不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻會(huì)在生物體內(nèi)重復(fù)許多次。分析脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。思考討論思考討論計(jì)算公式：可能的基因種類=4100問(wèn)題問(wèn)題1：若長(zhǎng)度為：若長(zhǎng)度為100個(gè)堿基對(duì)的脫

7、氧核苷個(gè)堿基對(duì)的脫氧核苷酸序列組成一個(gè)基因，那么酸序列組成一個(gè)基因，那么100個(gè)堿基對(duì)個(gè)堿基對(duì)可以排列成多少種基因？可以排列成多少種基因？堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA的的多樣性多樣性。DNADNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息2問(wèn)題問(wèn)題2：怎樣理解怎樣理解DNA的多樣性和特異性？的多樣性和特異性？你能從你能從DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析生物體具有多樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析生物體具有多樣性和特異性的原因嗎？性和特異性的原因嗎？DNADNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息2 堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA的多樣性的多樣性，而堿基特定的排列

8、順序，而堿基特定的排列順序，又構(gòu)成了每個(gè)又構(gòu)成了每個(gè)DNA分子的特異性分子的特異性。DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。DNADNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息2問(wèn)題問(wèn)題3： 在刑偵領(lǐng)域，在刑偵領(lǐng)域，DNA能像指紋一樣用來(lái)鑒定個(gè)人身份。結(jié)合能像指紋一樣用來(lái)鑒定個(gè)人身份。結(jié)合脫氧核苷酸序列的多樣性和特異性，你能分析這一方法的科學(xué)依據(jù)脫氧核苷酸序列的多樣性和特異性，你能分析這一方法的科學(xué)依據(jù)嗎？嗎？ 在人類的在人類的DNA中，核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每個(gè)人的中，核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每個(gè)人的DNA幾乎幾乎不可能完全相同，因此，

9、不可能完全相同，因此，DNA可以像指紋一樣用來(lái)鑒別身份?？梢韵裰讣y一樣用來(lái)鑒別身份。問(wèn)題問(wèn)題4 4： 你認(rèn)為基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列成的你認(rèn)為基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列成的 DNA DNA片段嗎？為什么？片段嗎？為什么？ 不是?；虻膲A基序列都有特定的排列順序。不是?；虻膲A基序列都有特定的排列順序。有遺傳效應(yīng)有遺傳效應(yīng)的片段的片段基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段性狀性狀染色體染色體控制控制體現(xiàn)體現(xiàn)呈線性呈線性排列排列組成組成遺傳因子遺傳因子新名新名染色質(zhì)染色質(zhì)同種同種物質(zhì)物質(zhì)基因基因DNA+蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)注意：如果遺傳物質(zhì)是RNA，則基因就是具有遺傳效應(yīng)的RNA片段。DNADNA片段中的遺傳信息片段中

10、的遺傳信息2補(bǔ)充：補(bǔ)充：DNA指紋技術(shù)指紋技術(shù)DNA指紋技術(shù)的實(shí)質(zhì)指紋技術(shù)的實(shí)質(zhì)是把DNA作為像指紋那樣來(lái)識(shí)別不同的人，DNA指紋的特異性主要是由于人的DNA中，不表達(dá)的堿基序列中存在著一部分串聯(lián)重復(fù)的短序列，它們?cè)诓煌瑐€(gè)體間存在顯著的差異刑事偵查、親子鑒定等刑事偵查、親子鑒定等DNADNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息2一、概念檢測(cè)一、概念檢測(cè)1. 科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)人工轉(zhuǎn)基因操作的番薯都含有農(nóng)桿菌的部分基科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)人工轉(zhuǎn)基因操作的番薯都含有農(nóng)桿菌的部分基因，而這些基因的遺傳效應(yīng)促使番薯根部發(fā)生膨大產(chǎn)生了可食用的部因，而這些基因的遺傳效應(yīng)促使番薯根部發(fā)生膨大產(chǎn)生了可食用的部分，因此

11、番薯被人類選育并種植。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是分，因此番薯被人類選育并種植。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 （ ）A. 農(nóng)桿菌這些特定的基因可以在番薯細(xì)胞內(nèi)復(fù)制B. 農(nóng)桿菌和番薯的基因都是4種堿基對(duì)的隨 機(jī)排列C. 農(nóng)桿菌和番薯的基因都是有遺傳效應(yīng)的DNA片段D. 農(nóng)桿菌這些特定的基因可能在自然條件下轉(zhuǎn)入了番薯細(xì)胞B練習(xí)與應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用2. 整理總結(jié)染色體、整理總結(jié)染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系，并以你認(rèn)為最簡(jiǎn)明和基因三者之間的關(guān)系，并以你認(rèn)為最簡(jiǎn)明的形式表示出來(lái)。的形式表示出來(lái)。練習(xí)與應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用【提示】形式多樣，用表格、圖形、文字均可。示例如下：（1）如下圖所示：（2）文字：基因是染色體上具有遺傳

12、效應(yīng)的DNA片段。二、拓展應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1. 在嚴(yán)查偷獵野生動(dòng)物的行動(dòng)中，執(zhí)法部門發(fā)現(xiàn)某餐館出售的一種在嚴(yán)查偷獵野生動(dòng)物的行動(dòng)中，執(zhí)法部門發(fā)現(xiàn)某餐館出售的一種烤肉比較可疑，餐館工作人員說(shuō)是烤肉比較可疑，餐館工作人員說(shuō)是“山羊肉山羊肉”，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，執(zhí)法，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，執(zhí)法部門確定這種部門確定這種“山羊肉山羊肉”來(lái)自國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物斑羚。你認(rèn)為執(zhí)法部來(lái)自國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物斑羚。你認(rèn)為執(zhí)法部門最可能采取哪種檢測(cè)方法？為什么？門最可能采取哪種檢測(cè)方法？為什么？練習(xí)與應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用 最可能采取DNA鑒定的方法。因?yàn)槊糠N生物的DNA具有特異性，只有將“山羊”的DNA與斑羚的DNA進(jìn)行比對(duì)，才能確定這種“山羊肉”是否來(lái)自國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物斑羚。2. 我國(guó)一些城市在交通路口啟用了人臉識(shí)別技術(shù)，針對(duì)行人和非機(jī)動(dòng)我國(guó)一些城市在交通路口啟用了人臉識(shí)別技術(shù)，針對(duì)行人和非機(jī)動(dòng)車闖紅燈等違規(guī)行為進(jìn)行抓拍。這種技術(shù)應(yīng)