【高中生物】基因通常是有遗传效应的DNA的片段-2023-2024学年高一生物下学期2019人教版必修2.pptx

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1、第4节：基因通常是有遗传效应的DNA片段1说明基因与DNA关系的实例2DNA片段中的遗传信息目目录录基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNADNA片段片段3脱氧核苷酸、基因DNA染色体之间的关系2.导入的外源基因是1个DNA分子，还是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列？1.为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA中，并发挥了促进生长激素合成的功能，而生长激素可使鲤鱼的生长激素加快。导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。问题探讨与载体与载体拼接拼接受体细胞受体细胞(鱼鱼细胞细胞)转基因鲤鱼转基因鲤鱼(上上)导入导入生长素生长素基因基因重组重组DNADN

2、A分子分子基因是什么?基因与DNA之间是什么关系呢?过渡第一部分说明基因与DNA关系的实例 阅读资料1、2、3，试总结三则资料的结论是什么？小组讨论“分析基因与DNA的关系”P58的3个问题，并回答【思考讨论】任务一基因与基因与DNADNA究竟是什么关系究竟是什么关系?下面的资料会给你许多启下面的资料会给你许多启示，请阅读和讨论。示，请阅读和讨论。一、说明基因与DNA关系的实例分析基因与DNA的关系思考思考 讨论讨论 大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7106个碱基对；上面有4.4103个基因，每个基因的平均长度约为1103个碱基对。一个DNA上含有多个基因基因是DNA的片段，D

3、NA中存在非基因片段。分析：大肠杆菌体内的DNA分子数目 基因数目。所有基因的碱基总数 DNA的碱基总数。资料资料1 1：结论分析基因与DNA的关系思考思考 讨论讨论 生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为水母的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蛰一样发光。资料资料2 2：基因能控制生物性状，基因有遗传效应。它可以独立起作用。结论证明DNA半保留复制的实验思考思考 讨论讨论 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

4、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%。资料资料3 3：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DNA中存在大量的非基因片段。结论分析基因与DNA的关系思考思考 讨论讨论1.生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗?生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗?如果不同,说明了什么?说明基因是DNA片段，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。DNA分子数目小于基因数目所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数分析基因与DNA的关系思考思考 讨论讨论2.你如何理解基因具有遗传效应?

5、本节“问题探讨”中提到的生长激素基因 的遗传效应是什么?如能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等。“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是使鲤鱼的生长速率加快。3.请从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。基因是有遗传效应的DNA片段细胞染色体基因细胞核分析基因与DNA的关系思考思考 讨论讨论资料资料1:1:资料资料3:3:基因是DNA片段基因有遗传效应基因是有遗传 效 应 的D N A片 段资料资料2:2:DNA是如何携带遗传信息的?过渡第二部分DNA片段中的遗传信息美妙旋律7种音符26个英文字母词汇句子思考：一个DNA分子上有许多个基因

6、，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。DNA只含有4种脱氧核苷酸(分别含A、T、G、C4种碱基)，为什么能够储存大量的遗传信息呢?【思考讨论】任务二请阅读请阅读P58-59P58-59“分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性样性”讨论：讨论：二、DNA片段中的遗传信息1.如果是100个碱基对组成1个基因,可能组合成多少种基因?2.怎样理解DNA的多样性和特异性?你能 从DNA的结构特点分析生物体具有多样 性和特异性的原因吗?3.在刑侦领域，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

7、性,你能分析这一方法的 科学依据吗?4.你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗?为什么?氢键氢键平面结构平面结构 DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的，从头至尾没有变化，而骨架内侧4种碱基的排序却是可变的。分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性思考思考 讨论讨论资料资料1 1：DNA的外侧和内侧各有什么特点?是什么成分决定了DNA之间的差异?基本骨架：脱氧核糖和磷酸交替连接，从头至尾没有变化基本骨架：脱氧核糖和磷酸交替连接，从头至尾没有变化骨架内侧：碱基排列顺序是可变的骨架内侧：碱基排列顺序是可变的(体现体现DNA之间的差异)氢键氢键平面结构平面结构结论碱基排列顺序千变万化D

8、NA的多样性若1个碱基对组成1个基因，有_排列形式若2个碱基对组成1个基因，有_排列形式若3个碱基对组成1个基因，有_排列形式4种16种64种分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性思考思考 讨论讨论资料资料1 1：氢键氢键平面结构平面结构1.如果是100个碱基对组成1个基因,可能组合成多少种基因?4100 1606938044258990275541962092341162602522202993782792835301376结论 前面数学模型模拟探究是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因这一假设下的。事实上，大部分随机排列的碱基序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却会在生物体内重复数千甚至

9、数百万次。在生物体内，基因中的碱基并不是随机排列的。每个基因都是特定的DNA片段，具有特定的碱基排列顺序，具有特定的遗传效应。碱基特定的排列顺序，构成了DNA的特异性分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性思考思考 讨论讨论资料资料2 2：这说明了什么?结论DNA的特异性分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性思考思考 讨论讨论2.怎样理解DNA的多样性和特异性?你能从DNA的结构特点分析生物体具有多样性和特异性的原因吗?碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。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。分析脱氧核苷酸序列与遗传信息

10、的多样性思考思考 讨论讨论3.在刑侦领域，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?4.你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗?为什么?在人类的DNA中，脱氧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。不是。基因的碱基序列都有特定的排列顺序。犯罪现场犯罪现场 嫌疑人嫌疑人1 1 嫌疑人嫌疑人2 2第三部分脱氧核苷酸、基因DNA、染色体之间的关系 1.它们的数量关系如何?2.分别用一句话归纳两两之间的关系?【探讨阐释】任务三回忆、思考所学知识回忆、思考所学知识,讨论总结脱氧核苷

11、酸、基因、讨论总结脱氧核苷酸、基因、DNADNA、染色体之间的关系、染色体之间的关系,并画出概念图。并画出概念图。三、脱氧核苷酸、基因DNA、染色体之间的关系染色体DNA染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因DNADNA染色体是DNA的主要载体每个染色体上有1个或2个DNA分子基因是有遗传效应的DNA片段每个DNA分子上含有多个基因控制生物性状的结构功能单位是主要的遗传物质每个基因中含有许多脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息三、脱氧核苷酸、基因DNA、染色体之间的关系在RNA病毒中,基因就是有遗传效应的RNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒(艾兹病病毒)、流

12、感病毒等。对这类病毒而言，基因是什么呢？思考：艾兹病病毒流感病毒RNARNA本节小结基因与基因与DNADNA的关系的关系DNADNA片段中片段中的遗传信息的遗传信息基因通常是有遗传效应的DNA片段遗传信息概念:DNA的特异性：DNA的多样性:脱氧核苷酸、基因脱氧核苷酸、基因DNADNA、染色体之间的关系、染色体之间的关系基因的概念基因的概念基因通常是有遗传效应的DNA片段4种碱基的排列顺序之中碱基排列顺序的千变万化碱 基 特 定 的 排 列 顺 序生物体多生物体多样性和特样性和特异性的物异性的物质基础质基础基 因 是 有 遗 传 效 应 的D N A片 段基因是有遗传效应的RNA片段(少数)1

13、.科学研究发现，未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因，而这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分，因此番薯被人类选育并种植。下列相关叙述错误的是 （）A.农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制B.农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随 机排列C.农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段D.农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞B 教材课后习题概念检测2.2.整理总结染色体、整理总结染色体、DNADNA和基因三者之间的关系，并以你认为最和基因三者之间的关系，并以你认为最简明的形式表示出来。简明的形式表示出来。教材课后习题概念检测如下图所示：如下图所示：染

14、色体染色体DNADNA基因基因1.1.在严查偷猎野生动物的行动中，执法部门发现某餐馆出售的一种烤在严查偷猎野生动物的行动中，执法部门发现某餐馆出售的一种烤肉比较可疑，餐馆工作人员说是肉比较可疑，餐馆工作人员说是“山羊肉山羊肉”，经实验室检验，执法部，经实验室检验，执法部门确定这种门确定这种“山羊肉山羊肉”来自国家二级保护动物斑羚。你认为执法部门来自国家二级保护动物斑羚。你认为执法部门最可能采取哪种检测方法？为什么？最可能采取哪种检测方法？为什么？教材课后习题拓展应用提示提示最可能采取最可能采取DNADNA鉴定的方法。因为每种生物的鉴定的方法。因为每种生物的DNADNA具有特异性，只有将具有特异性，只有将“山羊山羊”的的DNADNA与斑羚的与斑羚的DNADNA进行比对，才能确定这种进行比对，才能确定这种“山羊肉山羊肉”是否是否来自国家二级保护动物斑羚。来自国家二级保护动物斑羚。2.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。为什么人群中没有一模一样的两个人呢？请你从生物学的角度评述人脸识别技术的可行性。教材课后习题拓展应用提示提示人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的，这说明了基因的多样性