人教版必修二第三章3.4基因是有遗传效应DNA片段公开课教学课件共34张PPT(共33张PPT)

1、引言：引言： 摩尔根将基因定位于染色摩尔根将基因定位于染色体上，后来证明染色体中只有体上，后来证明染色体中只有是遗传物质。那么，基是遗传物质。那么，基因等同于吗？因等同于吗？第第4 4节节 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段学习目标：学习目标：1 1、举例说明基因是有遗传效应的、举例说明基因是有遗传效应的DNADNA片段；片段；2 2、运用数学方法说明、运用数学方法说明DNADNA分子的多样性和特分子的多样性和特异性；异性；3 3、说明基因和遗传信息的关系。、说明基因和遗传信息的关系。资料资料1 1 大肠杆菌细胞的拟核有大肠杆菌细胞的拟核有1 1个个DNADNA分子，长度

2、约分子，长度约为为4 700 0004 700 000个碱基对，在个碱基对，在DNADNA分子上分布着分子上分布着大约大约4 4004 400个基因，每个基因的平均长度约为个基因，每个基因的平均长度约为1 0001 000个碱基对。个碱基对。带带有有纤纤毛毛的的大大肠肠杆杆菌菌一、证明基因与DNA关系的实例大肠杆菌一个大肠杆菌一个DNADNA上含有上含有多个基因。说明基因是多个基因。说明基因是一一段段DNADNA。资料资料2 2 生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的荧光，这是因为海蛰的DNADNA分子上有一段长分子上有一段长度为度为5

3、 1705 170个碱基对的片段个碱基对的片段-绿色荧光蛋白基绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。也能象海蛰一样发光。说明基因是特定的说明基因是特定的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，有遗传效应上去，有遗传效应, ,可独立起作用可独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，从而获得某种性状的表达，所以基因是遗传物质上去，

4、从而获得某种性状的表达，所以基因是遗传物质的的结构单位结构单位。 美国密苏里大学培育出四只含有荧光水母基因的美国密苏里大学培育出四只含有荧光水母基因的小猪。左为荧光小猪，右为正常小猪。小猪。左为荧光小猪，右为正常小猪。资料资料3 3 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条染色体条染色体+X+Y+X+Y）上的）上的DNADNA的碱基序列。其中，每条染色体的碱基序列。其中，每条染色体上有一个上有一个DNADNA分子。这分子。这2424个个DNADNA分子大约有分子大约有31.631.6亿亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的个碱基对，其中，构成基

5、因的碱基数占碱基总数的比例不超过比例不超过2%2%。并不是随便一段并不是随便一段DNADNA就称为基因。基因是就称为基因。基因是一段一段DNADNA，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资料资料4 4 不少人认为，人和动物的胖瘦是由基因决定的。近不少人认为，人和动物的胖瘦是由基因决定的。近来的科学研究发现，小鼠体内的来的科学研究发现，小鼠体内的HMGICHMGIC基因与肥胖基因与肥胖直接相关。

6、具有直接相关。具有HMGICHMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGICHMGIC基因缺基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。陷的实验鼠体重仍然保持正常。 没有没有HMGICHMGIC基因，就没有肥胖的表现，有基因，就没有肥胖的表现，有HMGICHMGIC基因就有基因就有肥胖表现。进一步说明：肥胖表现。进一步说明： 基因具有遗传效应，幷能控制生物的性状基因具有遗传效应，幷能控制生物的性状( (功能单位功能单位) )。结论：结

7、论：基因基因是有遗传效应的是有遗传效应的DNADNA片段，它片段，它是生物体遗传的是生物体遗传的结构和功能的单位结构和功能的单位. .综合上述资料，请你给基因下个定义？综合上述资料，请你给基因下个定义？遗传效应：遗传效应：指具有复制、转录、翻译、重组突变及指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能。调控等功能。第三章第第三章第4 4节节一、基因是有遗传效应的一、基因是有遗传效应的DNADNA片段片段二、二、DNADNA片段中的遗传信息蕴含在片段中的遗传信息蕴含在 4 4种碱基的排列顺序中种碱基的排列顺序中 n n个碱基对的个碱基对的DNADNA分子最多有分子最多有4 4n n种种二、二、DN

8、ADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息 每个每个DNADNA分子有很多基因，每个基因都是特定分子有很多基因，每个基因都是特定的的DNADNA片段，能决定一定的性状，这说明片段，能决定一定的性状，这说明DNADNA必然蕴含了大量的遗传信息。必然蕴含了大量的遗传信息。果蝇某染色体上的几个基因基因在染色基因在染色体上如何排体上如何排列列?呈线性排列呈线性排列DNADNA分子为什么能储存分子为什么能储存大量的遗传信息呢？大量的遗传信息呢？探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的 多样性多样性情景情景1 1、假设长度为、假设长度为1717个碱基对的脱氧个碱基对的脱氧核苷酸序列组

9、成一个基因（当然，这核苷酸序列组成一个基因（当然，这仅仅是假设），那么，仅仅是假设），那么，1717个碱基对可个碱基对可以列出种基因？以列出种基因？4 41717情景、全球人口总数约为情景、全球人口总数约为5 5亿。假设人亿。假设人类基因组中第号染色体的第个基因是类基因组中第号染色体的第个基因是由个碱基对随机排列构成的，那么，由个碱基对随机排列构成的，那么，个碱基对的所有排列是否都有机会出个碱基对的所有排列是否都有机会出现？现？。你与你的同桌相比，这个基因。你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？大？不是不是-探究：脱氧核苷酸序列与

10、遗传信息的多样性探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性由此可见：种碱基排列而成的脱氧核由此可见：种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，完全可以表达生物体必需的苷酸序列，完全可以表达生物体必需的各种遗传信息。各种遗传信息。遗传信息蕴藏在种碱基的排列顺序之遗传信息蕴藏在种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了中；碱基排列顺序的千变万化，构成了分子的分子的多样性多样性，而碱基的特定的，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个分子排列顺序，又构成了每一个分子的的特异性特异性；探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性、遗传信息蕴藏在、遗传信息蕴藏在4 4种碱基的排

11、列顺序之种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成中；碱基排列顺序的千变万化，构成DNADNA分子多样性，而碱基的特定的排列分子多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个顺序，又构成了每一个DNADNA分子的特异分子的特异性；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上上分布着多个基因。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。小结：小结：从基因在染色体从基因在染色体( (染色质染色质) )上的关系看：基因在染色体上上的关系看：基因在染色体上具有一定的位置

12、，并且呈线性排列。基因与染色体的行具有一定的位置，并且呈线性排列。基因与染色体的行为具有一致性。为具有一致性。基因与染色体基因与染色体( (染色质染色质) )、DNADNA、性状、性状、遗传信息的关系？遗传信息的关系？小结：小结：从基因与从基因与DNADNA的关系看：每个的关系看：每个DNADNA分子上有许多基因，分子上有许多基因，基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段(DN(DNA A片段不一定是基因片段不一定是基因) ) 。从基因与性状的关系看：基因是控制生物性状的结构和从基因与性状的关系看：基因是控制生物性状的结构和功能单位。功能单位。从基因与遗传信息的关系看：基因的脱

13、氧核苷酸的排列从基因与遗传信息的关系看：基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含着遗传信息。对于某个基因来说，其顺序包含着遗传信息。对于某个基因来说，其“顺序顺序”是是固定的，而不同的基因，其脱氧核苷酸的顺序又是各不相固定的，而不同的基因，其脱氧核苷酸的顺序又是各不相同的。同的。染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷脱氧核苷酸酸染色体是染色体是DNADNA的的主 要 载 体 ， 由主 要 载 体 ， 由DNADNA和蛋白质组和蛋白质组成成每个染色体上有一个每个染色体上有一个或两个或两个DNADNA分子分子基因是有遗传效应基因是有遗传效应的的DNADNA片断片断每个每个DNADNA分子分子上有许多基因上有许多

14、基因基因中的脱氧核苷酸排基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息列顺序代表着遗传信息每个基因由许多脱氧核苷每个基因由许多脱氧核苷酸组成酸组成DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质三、关系 为了达到特定的目的而将为了达到特定的目的而将DNADNA进行人为改造的生物。进行人为改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能（如抗病虫害、通常的做法是提取某生物具有特殊功能（如抗病虫害、增加营养成分）的基因片断，通过基因技术加入到目增加营养成分）的基因片断，通过基因技术加入到目标生物当中。标生物当中。移动动植物的基因并加以改变，制造移动动植物的基因并加以改变，制造出具备新特征的食品种类。人们可以用

15、鲜出具备新特征的食品种类。人们可以用鲜鱼的基因帮助西红柿、草莓等普通植物来鱼的基因帮助西红柿、草莓等普通植物来抵御寒冷；把某些细菌的基因接入玉米、抵御寒冷；把某些细菌的基因接入玉米、大豆的植株中，就可以更好地保护它们不大豆的植株中，就可以更好地保护它们不受害虫的侵袭。而以这些转基因生物为原受害虫的侵袭。而以这些转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。料加工生产的食品就是转基因食品。转基因烟草转基因烟草 1983 1983年年 世界上第一例转基因植物世界上第一例转基因植物一种含有一种含有抗生素药类抗体的烟草在美国成功培植。抗生素药类抗体的烟草在美国成功培植。 迄今迄今 全世界已有近全世界已

16、有近5050个国家和个国家和地区开展转基因作物种植实验，有地区开展转基因作物种植实验，有1616个国家的近个国家的近600600万农民以种植转基万农民以种植转基因作物为主。因作物为主。 2002 2002年年 全球转基因农作物种植面积已扩大到全球转基因农作物种植面积已扩大到58705870万公顷。万公顷。19961996年年 世界转基因作物种植总面积仅为世界转基因作物种植总面积仅为170170万公顷。万公顷。 1993 1993年年 世界上第一种转基因食品世界上第一种转基因食品转基因晚熟转基因晚熟西红柿正式投放美国市场。西红柿正式投放美国市场。 美国密苏里大学培育出四只含有荧光水母基因的美国密

17、苏里大学培育出四只含有荧光水母基因的小猪。左为荧光小猪，右为正常小猪。小猪。左为荧光小猪，右为正常小猪。美科学家研制出世界上第一只转基因蝴蝶美科学家研制出世界上第一只转基因蝴蝶 t-PAt-PA是目前治疗急性心肌梗塞最好的溶血栓药物，如果从是目前治疗急性心肌梗塞最好的溶血栓药物，如果从国外进口，价格非常昂贵，由动物的乳腺生产出含有国外进口，价格非常昂贵，由动物的乳腺生产出含有t-PAt-PA的药的药物蛋白，价格就会大大降低。物蛋白，价格就会大大降低。 此项成果可能意味着人类医学进步步伐加快，具体涉及的疾此项成果可能意味着人类医学进步步伐加快，具体涉及的疾病可能包括糖尿病、乳腺癌、帕金森症和艾滋

18、病。病可能包括糖尿病、乳腺癌、帕金森症和艾滋病。 这一方面给医疗、传统农业甚至工业等多个领域带来曙光，这一方面给医疗、传统农业甚至工业等多个领域带来曙光，另一方面，又不能不让普通人担心：这次是不是真的打开了潘多另一方面，又不能不让普通人担心：这次是不是真的打开了潘多拉盒子？拉盒子？1 1下列关于下列关于DNADNA、基因、染色体的叙述错误的是、基因、染色体的叙述错误的是A A 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段B DNAB DNA是遗传信息的主要载体是遗传信息的主要载体C DNAC DNA分子在染色体上成念珠状排列分子在染色体上成念珠状排列D DNAD DNA的相对稳定性

19、决定染色体的相对稳定性的相对稳定性决定染色体的相对稳定性2 2下列有关下列有关DNADNA与基因关系的叙述中，正确的是与基因关系的叙述中，正确的是 A A 基因是碱基对随机排列而成的基因是碱基对随机排列而成的DNADNA片段片段 B B 一个一个DNADNA分子上有许多个基因分子上有许多个基因 C DNAC DNA的碱基排列顺序就代表基因的碱基排列顺序就代表基因 D D 组成不同的基因的碱基数量一定不同组成不同的基因的碱基数量一定不同C B巩固练习：3 3DNADNA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

20、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 4DNADNA指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，这是因为这是因为 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 DNAD DNA技术是检测技术是检测DNADNA上碱基种类上碱基种类DB巩固练习：5.分析下面的概念图，回答有关问题：分析下面的概念图，回答有关问题： A A

21、染色体染色体B B+ + C CDNADNA D D基因基因 E E脱氧核苷酸脱氧核苷酸构成构成 H磷酸磷酸+ + +FG（1）图中）图中B是是 ，F是是 ，G是是 。（2 ）1个个A与与C有两种比例关系：有两种比例关系： 和和 。（3 ）每个）每个C含有含有 个个D，每个，每个D中可以由中可以由 个个 E 组成。组成。蛋白质蛋白质含含N N碱基碱基脱氧核糖脱氧核糖1 1：1 11 1：2 2很多很多成百上千成百上千（4 ）D 和和A的位置关系：的位置关系： 。（5 ）从分子水平看）从分子水平看D和和C的关系是的关系是 。（6）C的基本组成单位是图中的的基本组成单位是图中的 。（7 ）在）在E

22、构成的链中，与一分子构成的链中，与一分子G相连接的有相连接的有 分子分子F和和 分子分子H。（8）遗传信息是）遗传信息是D中中 的排列顺序。的排列顺序。 DD位于位于A A上上基因（基因（DD）是有遗传效）是有遗传效应的应的DNADNA（C C）片断）片断E E1 12 2E E（脱氧核苷酸）（脱氧核苷酸）破译天书破译天书 生命昭然生命昭然2000年年6月月26日，科学家公布了人类基因工日，科学家公布了人类基因工作草图，这是人类基因组研究的重大成果，这一作草图，这是人类基因组研究的重大成果，这一成果被誉为是人类成果被誉为是人类“生命天书生命天书”的破译，是人类的破译，是人类科学史上的重要里程碑。继科学史上的重要里程碑。继2000年年6月月26日公布日公布“基因工作草图基因工作草图”以后，经过几个月的努力，科以后，经过几个月的努力，科学家于学家于2001年年2月月 12日宣布，人类基因组共有日宣布，人类基因组共有32亿对碱基。包含了亿对碱基。包含了34万个基因。这标志着人类万个基因。这标志