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1、第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段第三章第三章 基因的本質(zhì)基因的本質(zhì)基因在染色體上染色體是染色體是DNA的主要載體的主要載體問題一問題一 資料1人類的染色體資料3一、說明基因與一、說明基因與DNADNA關(guān)系的實(shí)例關(guān)系的實(shí)例閱讀閱讀P55“P55“資料分析資料分析”中的資料中的資料1 1和和3 3，閱讀閱讀P55“P55“資料分析資料分析”中的資料中的資料1 1和和3 3，填寫下表：，填寫下表：DNA分子數(shù) 總堿基對數(shù) 基因數(shù) 平均每個(gè)基因的堿基對總數(shù) 比例（基因的堿基對/總堿基對） 大腸桿菌人類基因組計(jì)劃測定約3萬基因基因是是DNADNA的片段的片段14700 0004400100044/4
2、7DNADNA分子數(shù)分子數(shù) 基因數(shù)基因數(shù) 24(22+X+Y）31.6億不超過2%一個(gè)一個(gè)DNA上有許多基因上有許多基因推理：推理：進(jìn)一步解析資料3人體中構(gòu)成基因的堿基對組成比較人體中構(gòu)成基因的堿基對組成比較少，只占全部堿基總數(shù)不超過少，只占全部堿基總數(shù)不超過2%2%。那么其它片段呢？那么其它片段呢？這說明并不是任意一段這說明并不是任意一段DNADNA都稱為基因。都稱為基因。基因是基因是DNA片段，但是一段片段，但是一段DNA不一定是基因。不一定是基因。什么樣的什么樣的DNADNA片段就是基因？片段就是基因？2、生長在太平洋西北部的一種、生長在太平洋西北部的一種海蟄海蟄能發(fā)能發(fā)出綠色熒光，這是
3、因?yàn)楹ＯU的出綠色熒光，這是因?yàn)楹ＯU的DNA分子分子上有一段長度為上有一段長度為5170個(gè)堿基對的片段個(gè)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?yàn)表明，。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了海蟄的綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)入了海蟄的綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基轉(zhuǎn)基因鼠因鼠，在紫外線的照射下，也能象海蟄，在紫外線的照射下，也能象海蟄一樣發(fā)光。一樣發(fā)光。以上事例說明了什么？以上事例說明了什么？把海蜇的綠色熒光基因轉(zhuǎn)入動(dòng)物的體內(nèi)動(dòng)物出把海蜇的綠色熒光基因轉(zhuǎn)入動(dòng)物的體內(nèi)動(dòng)物出現(xiàn)了以前沒有的熒光。說明現(xiàn)了以前沒有的熒光。說明基因能控制控制蛋基因能控制控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀.
4、轉(zhuǎn)基因熒光豬轉(zhuǎn)基因熒光豬4、不少人認(rèn)為，人和動(dòng)物體的胖瘦是由遺傳決定的。近來的科不少人認(rèn)為，人和動(dòng)物體的胖瘦是由遺傳決定的。近來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與肥胖基因與肥胖直接相關(guān)。具有直接相關(guān)。具有HMGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠與作為基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠與作為對照對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時(shí)間后，對照組的小鼠變得十分食物，一段時(shí)間后，對照組的小鼠變得十分肥胖肥胖，而具有，而具有HMGIC基因缺陷基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常正常。資料資料4 4說明了基因有什么功能？說明了基因有什么功能？含肥胖基因的小鼠不含肥
5、胖基因的小鼠肥胖肥胖不肥胖說明說明基因能控制生物的性狀基因能控制生物的性狀。人和動(dòng)物的胖瘦是受基因控制的。人和動(dòng)物的胖瘦是受基因控制的。相同食量相同食量構(gòu)建基因的概念構(gòu)建基因的概念基因基因 DNA 控制生物性狀控制生物性狀 片段片段 功能功能 基因基因是具有是具有 的的DNADNA片段片段控制生物性狀功能控制生物性狀功能遺遺 傳傳 效效 應(yīng)應(yīng)你還知道哪些事例可以揭示基因的含義你還知道哪些事例可以揭示基因的含義DNADNADNA基因基因 一個(gè)一個(gè)DNA分子上有許多基因，每一個(gè)基因都分子上有許多基因，每一個(gè)基因都是特定的是特定的DNA片段，有著特定的遺傳效應(yīng)。片段，有著特定的遺傳效應(yīng)。DNA必然蘊(yùn)
6、含著大量的遺傳信息。必然蘊(yùn)含著大量的遺傳信息。什么是遺傳信息？什么是遺傳信息？DNADNA分子能儲存大量的遺傳信息嗎？分子能儲存大量的遺傳信息嗎？ 平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)什么是遺傳信息？什么是遺傳信息？遺傳信息儲存在堿基對的排列序列中遺傳信息儲存在堿基對的排列序列中由由四種堿基四種堿基排列而排列而成的脫氧核苷酸序列，成的脫氧核苷酸序列，足以儲存生物體必需足以儲存生物體必需的全部遺傳信息嗎？的全部遺傳信息嗎？情境情境1 1：DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息呢？探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性假如一個(gè)基因只有假如一個(gè)基因只有1717個(gè)個(gè)堿基對組成，那么這種排列有
7、堿基對組成，那么這種排列有多少種可能？多少種可能？A TCA TTGATCGAAT二、二、DNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息ATCGGGCCGG含有含有n個(gè)堿基對的個(gè)堿基對的DNA分子共有多少種排列方式？分子共有多少種排列方式？4n探究活動(dòng)一探究活動(dòng)一DNA分子的多樣性分子的多樣性DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息呢？探究：探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性4 41717種。種。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分子的多樣性分子的多樣性假如決定臉型的一個(gè)基因只有假如決定臉型的一個(gè)基因只有1717個(gè)堿基對組成，那個(gè)堿基對組
8、成，那么這種排列有多少種可能？么這種排列有多少種可能？（大約為一百七十二億種）（大約為一百七十二億種）情境情境1 1：假設(shè)人類基因組中第號染色體的第個(gè)基因是由個(gè)堿基對隨機(jī)排列構(gòu)成的，那么，個(gè)堿基對的所有排列是否都有機(jī)會出現(xiàn)？。不是不是DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息呢？探究：探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性你與你的同桌相比，這個(gè)基因的脫氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？ -堿基特定的排列順序，又構(gòu)成了DNA分子的特異性分子的特異性情境情境2 2：分析：基因與基因不同的根本原因 基因中的堿基排列順序不同你能從分子水平解釋生物的多樣性和特異性的原你能從分子水平解釋生物的多樣性和特異性的
9、原因嗎？因嗎？堿基排列順序多樣性堿基排列順序多樣性DNA分子多樣性分子多樣性生物多樣性；生物多樣性；堿基排列順序特異性堿基排列順序特異性DNA分子特異性分子特異性生物特異性。生物特異性。遺傳信息蘊(yùn)藏在遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序種堿基的排列順序之中；之中； 堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成DNA分子多樣性，分子多樣性，而堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)而堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性；分子的特異性； DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特分子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)。異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。圖中的幾號可能是罪犯？圖中
10、的幾號可能是罪犯？1號號刑偵領(lǐng)域的應(yīng)用刑偵領(lǐng)域的應(yīng)用 “9.11“9.11事件事件”和和“印度洋海嘯印度洋海嘯”中罹難者的尸體中罹難者的尸體被嚴(yán)重毀壞。被嚴(yán)重毀壞。 依靠依靠PCRPCR儀儀進(jìn)進(jìn)行行DNADNA指紋檢測指紋檢測進(jìn)進(jìn)行了身份識別。行了身份識別。 DNADNA指紋：指紋：每個(gè)人都有指紋，而且?guī)缀趺總€(gè)人的指每個(gè)人都有指紋，而且?guī)缀趺總€(gè)人的指紋都很獨(dú)特，很難找到一模一樣的指紋，指紋因紋都很獨(dú)特，很難找到一模一樣的指紋，指紋因而也就成了人的獨(dú)特特征。而也就成了人的獨(dú)特特征。指紋是可以抹去的，指紋是可以抹去的，但但DNADNA卻無法改變或抹去卻無法改變或抹去，科學(xué)家們只需要一滴血，科學(xué)家們
11、只需要一滴血或是一根頭發(fā)就可以對其或是一根頭發(fā)就可以對其DNA進(jìn)行鑒定。進(jìn)行鑒定。DNA指紋，由指紋，由“DNA”和和“指紋指紋”兩個(gè)詞構(gòu)成，即兩個(gè)詞構(gòu)成，即把把DNA作為像指紋那樣的獨(dú)特特征來識別不同的作為像指紋那樣的獨(dú)特特征來識別不同的人。人。每個(gè)人的每個(gè)人的DNA都不完全相同（克隆人除外），都不完全相同（克隆人除外），通過分子生物學(xué)方法顯示人的通過分子生物學(xué)方法顯示人的DNA，就可以像指，就可以像指紋那樣分辨人與人的不同了。紋那樣分辨人與人的不同了。知識拓展知識拓展嘗試對以下概念的聯(lián)系進(jìn)行描述嘗試對以下概念的聯(lián)系進(jìn)行描述:染色體染色體DNA基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸堿基堿基模型建構(gòu)模型
12、建構(gòu)概念圖概念圖2染色體染色體DNA基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸堿基堿基有遺傳效應(yīng)的有遺傳效應(yīng)的DNA片段片段構(gòu)成構(gòu)成+脫氧核糖脫氧核糖+磷酸磷酸（A、T、C、G四種）四種）+蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)形成形成雙鏈雙鏈染色體染色體DNA基因基因脫氧核脫氧核苷酸苷酸染色體是染色體是DNA的主要載體的主要載體DNA是主要的是主要的遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)基因是有遺傳效基因是有遺傳效應(yīng)的應(yīng)的DNA片斷片斷基因中的脫氧核基因中的脫氧核苷酸排列順序代苷酸排列順序代表著遺傳信息表著遺傳信息每個(gè)染色體上有每個(gè)染色體上有一個(gè)一個(gè)DNA分子分子每個(gè)每個(gè)DNA分子分子上有許多基因上有許多基因每個(gè)基因由許多每個(gè)基因由許多脫氧核苷酸組成脫
13、氧核苷酸組成、遺傳信息蘊(yùn)藏在、遺傳信息蘊(yùn)藏在4 4種堿基的排列順種堿基的排列順序之中；堿基排列順序的千變?nèi)f化，序之中；堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成構(gòu)成DNADNA分子多樣性，而堿基的特定分子多樣性，而堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNADNA分分子的特異性；子的特異性；DNADNA分子的多樣性和特分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)?；A(chǔ)。DNADNA上分布著多個(gè)基因。上分布著多個(gè)基因。、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。小結(jié)：小結(jié)：一、說明基因與一、說明基因與DNADNA關(guān)系的實(shí)例關(guān)系的
14、實(shí)例1. 資料資料1：全部基因的堿基對總數(shù)是：全部基因的堿基對總數(shù)是DNA分子堿基對總數(shù)的一部分分子堿基對總數(shù)的一部分基因是基因是DNA的片段的片段2. 資料資料2：基因是：基因是DNA的片段的片段3. 資料資料3：基因具有特定的遺傳效應(yīng)：基因具有特定的遺傳效應(yīng)4. 資料資料4：基因是具有遺傳效應(yīng)：基因是具有遺傳效應(yīng)二、基因與二、基因與DNADNA、染色體的關(guān)系、染色體的關(guān)系1. 與與DNA的關(guān)系：的關(guān)系： （1）基因的實(shí)質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的）基因的實(shí)質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。片段。 （2）每個(gè)）每個(gè)DNA分子包含許多個(gè)基因。分子包含許多個(gè)基因。2. 與染色體的關(guān)系：（與染色體的關(guān)系：（1）基因
15、在染色體上呈線性排列。）基因在染色體上呈線性排列。 （2）染色體是基因的主要載體。）染色體是基因的主要載體。三、三、DNADNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息1. DNA分子能儲存遺傳信息分子能儲存遺傳信息2. DNA分子的多樣性分子的多樣性3. DNA分子的特異性分子的特異性四、四、DNADNA指紋技術(shù)指紋技術(shù)1. 下列關(guān)于基因的敘述中，不正確的是下列關(guān)于基因的敘述中，不正確的是A. 不同的基因含有不同的遺傳信息不同的基因含有不同的遺傳信息 B. 每一個(gè)每一個(gè)DNA分子片段都是一個(gè)基因分子片段都是一個(gè)基因C. 每一個(gè)基因分別控制著不同的遺傳性狀每一個(gè)基因分別控制著不同的遺傳性狀 D. 基因存在于染色體上基因存在于染色體上 2. 馬和豚鼠體細(xì)胞具有相同數(shù)目的染色體，馬和豚鼠體細(xì)胞具有相同數(shù)目的染色體，但性狀差異很大，原因是但性狀差異很大，原因是A. 生活環(huán)境不同生活環(huán)境不同 B. DNA分子中堿基配對方式不同分子中堿基配對方式不同C. 著絲點(diǎn)數(shù)目不同著絲點(diǎn)數(shù)目不同 D. DNA分子中堿基對排列順序不同分子中堿基對排列順序不同BD（1）DNA指紋圖片上指紋圖片上的片段代表什么？的片段代表什么？（2）是否就是基因？）是否就是基因？（3）基因是否等于）基因是否等于DNA？
人教版高中生物必修（二） 3.4因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 課件(4) (共30.ppt)
