3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 ppt课件(3)-2023新人教版（2019）《高中生物》必修第二册.pptx

1、第三章第三章基因的本质基因的本质第第4 4节节 基因通常是有遗传效应基因通常是有遗传效应的的DNADNA片段片段教学目标教学目标核心素养核心素养1 1、基因与、基因与DNADNA的关系。的关系。2 2、DNADNA片段中的遗传信息。片段中的遗传信息。生命观念：生命观念：DNADNA的多样性的多样性。科学思维：科学思维：图文分析。图文分析。科学探究：科学探究：分析遗传信息的多样分析遗传信息的多样性。性。社会责任：社会责任：遵守交通规则遵守交通规则。问题探讨问题探讨我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵，培育出了转基因鲤鱼。与对照组相比，精卵，培育出了

2、转基因鲤鱼。与对照组相比，转基因鲤鱼的生长速率加快。转基因鲤鱼的生长速率加快。据科学家介绍，外源基因导入受体细胞后，据科学家介绍，外源基因导入受体细胞后，必须整合到受体细胞的必须整合到受体细胞的DNADNA上才能发挥作用。上才能发挥作用。1.1.为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？2.2.导入的外源基因是导入的外源基因是1 1个个DNADNA分子，还是分子，还是DNADNA分子的一段脱氧核苷酸序分子的一段脱氧核苷酸序列？列？3 3、生长激素基因的遗传效应是什么？、生长激素基因的遗传效应是什么？因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼

3、的DNADNA中，并发挥了促进中，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速率加快。生长激素合成的功能，而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。导入的是导入的是DNADNA分子的一段脱氧核苷酸序列。分子的一段脱氧核苷酸序列。使鲤鱼的生长速率加快使鲤鱼的生长速率加快18651865年，孟德尔：提出了年，孟德尔：提出了遗传因子遗传因子19091909年，约翰逊：将年，约翰逊：将“遗传因子遗传因子”命名为命名为基因基因19101910年，摩尔根：证实了年，摩尔根：证实了基因在染色体上基因在染色体上2020世纪中叶：世纪中叶：染色体主要是由两种物质组成的染色体主要是由两种物质组成的DNADN

4、A和蛋白质和蛋白质19441944，艾弗里等；，艾弗里等；19521952年，赫尔希及蔡斯：年，赫尔希及蔡斯：实验证明了实验证明了DNADNA是遗传物质是遗传物质。19531953年：沃森、克里克提出了年：沃森、克里克提出了DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型 1 1条染色体条染色体1 1个个DNADNA1 1条染色体条染色体2 2个个 DNADNADNADNA与染色体的关系与染色体的关系?基因和染色体的关系？基因和染色体的关系？短硬毛短硬毛棒状眼棒状眼深红眼深红眼朱红眼朱红眼截翅截翅红宝石眼红宝石眼白眼白眼一条染色体上应该有许多个基因一条染色体上应该有许多个基因基因在染色体上呈线性排列基

5、因在染色体上呈线性排列DNADNA蛋白质蛋白质染色质染色质 染色体染色体DNADNA是染色体的组成成分是染色体的组成成分,染色体是染色体是DNADNA的主要载体。的主要载体。基因基因和和DNADNA的关系呢？的关系呢？1 1条条染色体染色体 1 1或或2 2个个DNADNA 基因基因？多个多个 生活中，有人说你长得像爸爸一样帅气或妈妈一样美丽吗？生活中，有人说你长得像爸爸一样帅气或妈妈一样美丽吗？“你们家基因真好你们家基因真好”“”“你遗传了你们家的好基因啊你遗传了你们家的好基因啊”，某某孩子，某某孩子特别聪明是因为他父母给他遗传下来的基因好。特别聪明是因为他父母给他遗传下来的基因好。思考：思

6、考：基因和基因和DNADNA有什么关系呢，有什么关系呢，DNA=DNA=基因吗？基因吗？“9.11“9.11事件事件”和和“印度洋海啸印度洋海啸”中罹中罹难者的尸体被严重毁难者的尸体被严重毁坏。坏。依靠依靠PCRPCR仪仪进进行行DNADNA指纹检测指纹检测进进行了身份识别。行了身份识别。一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例实例实例1 1：大肠杆菌细胞：大肠杆菌细胞(左图表示正在分裂的大肠杆菌，红色部分代表左图表示正在分裂的大肠杆菌，红色部分代表DNA)DNA)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；分子；DNADNA分子的长度约为分子的长度

7、约为4.74.710106 6个碱基对；个碱基对；DNADNA分子上分布了大约分子上分布了大约4.44.410103 3个基因；个基因；每个基因的平均长度约为每个基因的平均长度约为1 110103 3个碱基对。个碱基对。DNADNA分子数分子数 基因数基因数结论：基因的碱基对总数结论：基因的碱基对总数 DNA DNA分子的碱基对总数分子的碱基对总数说明基因是说明基因是DNADNA的片段，的片段，DNADNA中存在非基因片段。中存在非基因片段。实例实例2 2：绿色荧光水母：绿色荧光水母&转基因荧光鼠转基因荧光鼠生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光(

8、如上图如上图)。水母的水母的DNADNA上有一段绿色荧光蛋白基因的片段，上有一段绿色荧光蛋白基因的片段，长度为长度为5.175.1710103 3个碱基对。个碱基对。转基因实验表明，将绿色荧光蛋白基因转入小鼠体内，在转基因实验表明，将绿色荧光蛋白基因转入小鼠体内，在紫外线的照射下，小鼠发荧光紫外线的照射下，小鼠发荧光(如右图如右图)。有无绿色荧光蛋白基因决定是否发荧光。有无绿色荧光蛋白基因决定是否发荧光。结论：结论：基因是特定的基因是特定的DNADNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNADNA上去，从而上去，从而获得某种性状。获得某种性状。基因具有遗传

9、效应，具有基因具有遗传效应，具有一定独立性一定独立性。（生物遗传的基本单位）。（生物遗传的基本单位）遗传效应：能指导相应蛋白质合成从而遗传效应：能指导相应蛋白质合成从而控制控制一定的一定的性状性状。1 1、2 2、4 4号小鼠号小鼠绿色荧光绿色荧光蛋白基因蛋白基因一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例实例实例3 3：人类基因：人类基因&染色体染色体(右图表示男右图表示男/雄性的染色体组型图雄性的染色体组型图)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条常条常染色体染色体+X+Y+X+Y）上的）上的DNADNA碱基序列。碱基序列。242

10、4个个DNADNA分子大约含有分子大约含有31.631.6亿个碱基对；亿个碱基对；构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%2%结论：构成基因的碱基数结论：构成基因的碱基数 碱基碱基总总数数 并非任何一个并非任何一个DNADNA片段就都片段就都是基因。是基因。基因是一段基因是一段DNADNA，但是一段但是一段DNADNA不一定是基因。不一定是基因。基因是基因是DNADNA中特定的片段。中特定的片段。一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例阅读阅读P57-58“P57-58“思考思考讨论讨论”中的资料中的资料1 1和和3 3，填写，填写下

11、下表：表：DNADNA分分子数子数总碱基对数总碱基对数基因数基因数平均每个平均每个基因的碱基因的碱基对总数基对总数比例比例（基因碱基对（基因碱基对/总碱基对）总碱基对）大肠杆菌大肠杆菌人类基因组人类基因组计划测定计划测定约约3 3万万1 14 700 4 700 0000004 4004 400 1 0001 00044/4744/472424（22+X+Y22+X+Y）31.631.6亿亿不超过不超过2%2%基因的碱基数占碱基总数的比例基因的碱基数占碱基总数的比例真核生物：真核生物：_原核生物：原核生物：_94%94%不超过不超过2%2%生物越生物越_，DNADNA中存在的非基因片段的比例中

12、存在的非基因片段的比例_高等高等越高越高一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例1 1、生物体内的、生物体内的DNADNA分子数目与基因的数目相同吗？生物体内所有基因分子数目与基因的数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与的碱基总数与DNADNA分子的碱基总数相同吗分子的碱基总数相同吗？如果不同，说明了什么？如果不同，说明了什么？生物体内的生物体内的DNADNA分子数目小于基因数目，生物体内所有基因的碱分子数目小于基因数目，生物体内所有基因的碱基总数小于基总数小于DNADNA分子的碱基总数。分子的碱基总数。这说明基因是这说明基因是DNADNA片段，基因不是连续分布在片段，基

13、因不是连续分布在DNADNA上的，而是由上的，而是由碱基序列将其分隔开的。碱基序列将其分隔开的。基因的基因的遗传效应遗传效应是是指能指能通过一定的方式通过一定的方式控制生物体的性状控制生物体的性状等。等。“问题探讨问题探讨”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。率加快。2 2、你如何理解基因具有遗传效应？本节、你如何理解基因具有遗传效应？本节“问题探讨问题探讨”中提到的生长激中提到的生长激素基因的遗传效应是什么素基因的遗传效应是什么？讨论：讨论：一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例资料资料1 1、资料、资料3

14、 3大肠杆菌、人的全部基因的碱基总数大肠杆菌、人的全部基因的碱基总数只是全部只是全部DNADNA分子碱基总数的一部分。分子碱基总数的一部分。基因是基因是DNADNA的片段的片段问题探讨、资料问题探讨、资料2 2转基因生物的特有性状与导入基因转基因生物的特有性状与导入基因有关，且有关，且导入基因有一定的独立性。导入基因有一定的独立性。基因具有基因具有遗传效应遗传效应概念：基因是具有概念：基因是具有遗传效应的遗传效应的DNADNA片段片段功能：是生物体遗传（控制生物性状）的功能单位和结构单位。功能：是生物体遗传（控制生物性状）的功能单位和结构单位。小结：小结：基因能控制生物性状基因能控制生物性状3

15、 3、根据资料分析请从、根据资料分析请从DNADNA水平上给基因下一个定义：要求既能反映水平上给基因下一个定义：要求既能反映基因与基因与DNADNA的关系，又能体现基因的作用。的关系，又能体现基因的作用。一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例基因是生命的真谛基因是生命的真谛一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例 不少人认为，人和动物体的胖瘦是由遗传决定的。近来不少人认为，人和动物体的胖瘦是由遗传决定的。近来科学研究发现，小鼠体内的科学研究发现，小鼠体内的HMGICHMGIC基因与肥胖直接相关。具有基因与肥胖直接相关。具有HMGICHMGIC基因缺陷基

16、因缺陷的实验鼠与作为的实验鼠与作为对照的小鼠对照的小鼠，吃同样多的高脂，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而实验对照组的小鼠变得十分肥胖，而实验鼠体重维持正常鼠体重维持正常。结论：基因能控制生物的性状结论：基因能控制生物的性状无无HMGICHMGIC基因就基因就无无肥胖的表现，肥胖的表现，有有HMGICHMGIC基因就基因就有有肥胖的表现。肥胖的表现。HMGICHMGIC基因具有控制小鼠肥胖这基因具有控制小鼠肥胖这一性状的作用一性状的作用实验组实验组基因缺陷基因缺陷对照组对照组基因正常基因正常一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的

17、实例果蝇某个果蝇某个DNA DNA 分子上的几个基因分布示意图：分子上的几个基因分布示意图：R R、S S、N N和和O O片段就可以称作片段就可以称作基因基因，S S与与R R以及以及N N与与S S之间的片段可以称作之间的片段可以称作非基因片段非基因片段，因为它没有遗传效，因为它没有遗传效应。应。DNADNA分子上分布着多个基因，基因是分子上分布着多个基因，基因是DNADNA上有遗传效应的片段，上有遗传效应的片段，每个每个基因中有成百上千个碱基对。基因中有成百上千个碱基对。由此可见，基因由几条链构成？基因的基本单位是？由此可见，基因由几条链构成？基因的基本单位是？两条链（双螺旋结构）两条链

18、（双螺旋结构）4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例1 1个个DNADNA分子上有许多个基因分子上有许多个基因具有特定的遗传效应具有特定的遗传效应每一个基因都是特定的每一个基因都是特定的DNADNA片段片段说明：说明：DNADNA蕴含大量的遗传信息蕴含大量的遗传信息DNADNA只含有只含有4 4种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（4 4种碱基）种碱基）为什么能够储存大量的遗传信息？为什么能够储存大量的遗传信息？二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息7 7种音符种音符美妙旋律美妙旋律2626个个英文字母英文字母词汇句子词汇句子外侧：外侧：

19、基本骨架，由脱氧核糖和磷酸交替连接基本骨架，由脱氧核糖和磷酸交替连接 （固定不变固定不变）内侧：内侧：4 4种碱基对的排列（种碱基对的排列（可变可变）遗传信息：遗传信息：DNADNA分子中碱基（或碱基对、分子中碱基（或碱基对、脱氧核苷酸）脱氧核苷酸）的排列顺序。的排列顺序。DNADNA分子平面结构分子平面结构哪部分可以代表遗传信息？哪部分可以代表遗传信息？遗传信息就蕴藏在遗传信息就蕴藏在4 4种碱基的排列顺序之中种碱基的排列顺序之中二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息资料资料1 1：如果如果1 1个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因个基因，4 4种碱基对的排列种碱基对的排列可能

20、形成可能形成4 4种基种基因因（这仅仅是假设）；如果（这仅仅是假设）；如果2 2个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因个基因，则可能形成则可能形成1616（即（即4 44 4）种基因种基因；如果如果3 3个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因个基因，则可能形成则可能形成6464（即（即4 44 44 4）种基因）种基因。说明：说明：碱基特定的排列顺序，构成了碱基特定的排列顺序，构成了DNADNA的特异性的特异性。资料资料2 2：前面数学模型模拟探究是建立在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所有碱基对的随机排列都能构成基因成基因这一假设下的。这一假设下的。事实上，事实上，大部分随

21、机排列的碱基序列从来不曾出现在大部分随机排列的碱基序列从来不曾出现在生物体内生物体内，而，而有些序列却会在生物体内重复数千甚至数百万次有些序列却会在生物体内重复数千甚至数百万次。说明：说明：碱基排列顺序的千变万化，构成了碱基排列顺序的千变万化，构成了DNADNA的多样性的多样性。二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息计算公式：可能组合的基因种类计算公式：可能组合的基因种类=4=4n n（n n为碱基对数）为碱基对数）截至截至20052005年年6 6月，全球人口总数接近月，全球人口总数接近6565亿。假设人类基亿。假设人类基因组中第因组中第1 1号染色体的第号染色体的第1 1个基

22、因是由个基因是由1717个碱基对随机排列个碱基对随机排列构成的，那么你与你的同桌相比，构成的，那么你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？序列完全相同的可能性有多大？1717个碱基对的所有排列是否都有机会出现？个碱基对的所有排列是否都有机会出现？不是不是二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息1 1、如果是、如果是100100个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因，可能组合成多少种基因个基因，可能组合成多少种基因？2 2、怎样理解、怎样理解DNADNA的多样性和特异性的多样性和特异性？你能从？你能从DNADNA的结构特点分析生物体具有多样

23、性的结构特点分析生物体具有多样性和特异性的原因吗？和特异性的原因吗？3 3、在刑侦领域，在刑侦领域，DNADNA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？样性和特异性，你能分析这一方法的科学依据吗？4 4、你认为基因是碱基对随机排列成的、你认为基因是碱基对随机排列成的DNADNA片段吗？为什么？片段吗？为什么？4 4100100个个。碱基排列顺序的千变万化，构成了碱基排列顺序的千变万化，构成了DNADNA的多样性，的多样性，碱基特定的排列顺序，又构成了每个碱基特定的排列顺序，又构成了每个D

24、NADNA分子的特异性分子的特异性。DNADNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。在人类的在人类的DNADNA中，核苷酸序列多样性表现为每个人的中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNADNA几乎不可能完全相同，几乎不可能完全相同，因此，因此，DNADNA可以像指纹一样用来鉴别身份。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不是。基因的碱基序列都有特定的排列顺序。讨论：讨论：二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息DNADNA分子的特性分子的特性DNADNA的的多样性多样性：碱基排列顺序的千变万

25、化。：碱基排列顺序的千变万化。DNADNA的的特异性特异性：碱基特定的排列顺序。：碱基特定的排列顺序。DNADNA的的稳定稳定性性：DNADNA分子的结构特点决定。分子的结构特点决定。（1 1）外部稳定外部稳定的的基本基本骨架骨架磷酸和磷酸和脱氧核糖脱氧核糖交替连接交替连接形成形成；（2 2）内部碱基对稳定内部碱基对稳定通过通过氢键氢键连接连接，严格遵循碱基互补配对严格遵循碱基互补配对原则，原则，加强稳定性加强稳定性；（3 3）空间结构稳定空间结构稳定规则的双螺旋规则的双螺旋结构结构；二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息 多样性多样性 多样性多样性生物生物多样性多样性 特异性特

26、异性 特异性特异性生物生物特异性特异性碱基排列顺序碱基排列顺序DNADNA分子分子碱基排列顺序碱基排列顺序DNADNA分子分子你如何理解你如何理解DNADNA分子的多样性和特异性？分子的多样性和特异性？DNA DNA分子中碱基互补配对的方式虽然不变，但长链中分子中碱基互补配对的方式虽然不变，但长链中碱基对的排列顺序千变万化，这构成了碱基对的排列顺序千变万化，这构成了DNADNA分子的多样性分子的多样性，而，而碱基的特定的排列顺序碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个又构成了每一个DNADNA分子的特异性分子的特异性。你能从你能从DNADNA分子水平分析生物体具有多样性和特异性的原分子水平分析生物

27、体具有多样性和特异性的原因吗？因吗？DNA DNA分子的多样性和特异性，分别是生物体多样性和分子的多样性和特异性，分别是生物体多样性和特异性的物质基础。特异性的物质基础。二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息4.4.你认为基因是碱基对随机排列成的你认为基因是碱基对随机排列成的DNADNA片段吗？为什么？片段吗？为什么？基因不是碱基对随机排列构成的基因不是碱基对随机排列构成的DNADNA片段。理论上，所有碱基对片段。理论上，所有碱基对的随机排列都能构成基因，但是在生物的进化过程中，由于自的随机排列都能构成基因，但是在生物的进化过程中，由于自然选择的作用，环境只选择能与其相适应的物质

28、或生物，因此然选择的作用，环境只选择能与其相适应的物质或生物，因此一些随机排列的脱氧核苷酸序列会因不被选择而消失。一些随机排列的脱氧核苷酸序列会因不被选择而消失。大多数生物大多数生物以以DNADNA作为遗传物质，作为遗传物质，其其基因是基因是有遗传效应的有遗传效应的DNADNA片段片段有些病毒的有些病毒的遗传物质是遗传物质是RNARNA，如，如人人类免疫缺陷病毒类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒（艾滋病病毒）、流感病毒，试推测这些病毒的基试推测这些病毒的基因的本质。因的本质。对于对于RNARNA病毒病毒而言，其而言，其基因就基因就是有遗传效应的是有遗传效应的RNARNA片段片段RNARNA

29、病毒病毒辩证思维：辩证思维：完善概念完善概念:HIVHIV病病毒毒是生物体遗传的是生物体遗传的功能单位和结构单位。功能单位和结构单位。注意：注意：DNADNA分子中含有没有遗传效应的片段，这些没有遗传效应的片段不叫基因。分子中含有没有遗传效应的片段，这些没有遗传效应的片段不叫基因。二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息基因的功能基因的功能1 1、储存遗传信息、储存遗传信息基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息。基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息。2 2、传递遗传信息、传递遗传信息通过复制把遗传信息传递给下一代。通过复制把遗传信息传递给下一代。3 3、表达遗传信息、表达

30、遗传信息使遗传信息以一定的方式（转录和翻译）反映到蛋使遗传信息以一定的方式（转录和翻译）反映到蛋白质分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的白质分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的性状。性状。二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息基因与脱氧核苷酸、基因与脱氧核苷酸、DNADNA的关系的关系基因与脱氧核苷酸的关系基因与脱氧核苷酸的关系基因的基因的基本组成单位基本组成单位是脱氧核苷酸。是脱氧核苷酸。基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息遗传信息。基因与基因与DNADNA的关系的关系基因是基因是有遗传效应的有遗传效应的DNADNA片段片段。每个每个DN

31、ADNA分子上有很多个基因。分子上有很多个基因。二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息基因与染色体、生物性状的关系基因与染色体、生物性状的关系基因与染色体的关系基因与染色体的关系染色体是基因的染色体是基因的主要载体主要载体。基因在染色体上基因在染色体上呈线性排列呈线性排列。基因与生物性状的关系基因与生物性状的关系基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状。遗传构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状。

32、遗传学上把这一过程叫学上把这一过程叫基因的表达基因的表达。二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息基因基因与脱氧核苷酸、与脱氧核苷酸、DNADNA、染色体的关系染色体的关系脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因DNADNA染色体染色体每条染色体上含有一个或两个每条染色体上含有一个或两个DNA DNA 分子分子染色体是染色体是DNADNA的主要载体的主要载体DNADNA是是主要的遗传物质主要的遗传物质基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNADNA片段片段每个每个DNADNA分子含有许多个基因分子含有许多个基因基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列是遗传物质的结构和功能单位是

33、遗传物质的结构和功能单位基因中的脱氧核苷酸排列顺序基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息代表遗传信息每个基因中含有许多脱氧核苷酸每个基因中含有许多脱氧核苷酸二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息1 1、“人类基因组计划人类基因组计划”最新研究表明：人体最新研究表明：人体2424条染色体上含有条染色体上含有2 2万到万到3.53.5万个基因，这一事实说明万个基因，这一事实说明 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 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 C基因是染色体片段基因是染色体片段 D D基因只存在于染色体上基因只存在于染

34、色体上B B2 2、下列有关基因的叙述，正确的是下列有关基因的叙述，正确的是 A A基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位 B B经测定一个由经测定一个由n n个脱氧核苷酸构成的个脱氧核苷酸构成的DNADNA分子中，包含了分子中，包含了m m个基个基因，则每个基因的平均长度为因，则每个基因的平均长度为n/2mn/2m个脱氧核苷酸对个脱氧核苷酸对 C C人体细胞内的基因全部位于染色体上人体细胞内的基因全部位于染色体上 D D基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息，只能通过减数分基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息，只能通过减数分裂传递给后代裂传

35、递给后代A A练习练习3 3、由由8080个碱基组成的个碱基组成的DNADNA分子片段，可由其碱基对组成不同分子片段，可由其碱基对组成不同的序列而携带不同的遗传信息，其种数最多可达的序列而携带不同的遗传信息，其种数最多可达 A A4 4120 120 B B80804 4 C C4 440 40 D D2 260604 4、通过分析发现甲、乙两个生物细胞中通过分析发现甲、乙两个生物细胞中DNADNA碱基总量完全相碱基总量完全相同同,且且4 4种碱基的量也分别相同。下列对此现象的解释种碱基的量也分别相同。下列对此现象的解释,正确的正确的是是 A.A.这两个生物的这两个生物的DNADNA的分子数相

36、同的分子数相同 B.B.这两个生物的遗传信息完全相同这两个生物的遗传信息完全相同 C.C.这两个生物的性状相同这两个生物的性状相同 D.D.不足以做出什么判断不足以做出什么判断C CD D练习练习5 5、下列有关遗传物质的说法，正确的有下列有关遗传物质的说法，正确的有 基因均位于染色体上；基因均位于染色体上；DNADNA和基因是同一概念；和基因是同一概念；DNADNA是染色体的主要成分；是染色体的主要成分；基因中基因中4 4种碱基的排列顺序就代表了遗传信息；种碱基的排列顺序就代表了遗传信息；每条染色体上总是只含一个每条染色体上总是只含一个DNADNA分子；分子；DNADNA是遗传物质，遗传物质

37、是是遗传物质，遗传物质是DNADNA；等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上；等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上；DNA DNA 指纹技术的原理是指纹技术的原理是DNADNA的多样性的多样性 A A一项一项 B B两项两项 C C三项三项 D D四项四项B B练习练习6 6、DNADNA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.碱基对排列顺序的多样性碱基对排列顺序的多样性7 7、DNADNA指纹技术也可以帮助人们确

38、认亲子关系，这是因为指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，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 D.DNADNA技术是检测技术是检测DNADNA上碱基种类上碱基种类D DB B练习练习8 8、有关有关DNADNA的结构的叙述中，不正确的一项是的结构的叙述中，不正确的一项是 A.A.每个每个DNADNA分子都含有分子都含有4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸 B.B.每个每个DNADNA分子中核糖上连结一个磷酸和一个碱基分子中核糖上

39、连结一个磷酸和一个碱基 C.DNA C.DNA分子两条链中的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对分子两条链中的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对 D.D.双链双链DNADNA分子中，某一段链上若含有分子中，某一段链上若含有3030个胞嘧啶，就一定个胞嘧啶，就一定会同时有会同时有3030个鸟嘌呤个鸟嘌呤9 9、基因存在于植物细胞的基因存在于植物细胞的 染色体核糖体叶绿体高尔基体线粒体染色体核糖体叶绿体高尔基体线粒体A.A.B.B.C.C.D.D.B BC C练习练习1010、(1)(1)图中图中C C是是_G_G是是_ (2)B(2)B有有_种，分别是种，分别是_ (3)(3)图中图中D D和和F F

40、的关系是的关系是_ (4)(4)图中图中D D和和E E的关系是的关系是_ (5)(5)图中图中E E和和F F的关系是的关系是_ (6)(6)图中图中F F和和H H的关系是的关系是_ _ 脱氧核糖脱氧核糖蛋白质蛋白质四四A A、T T、C C、G GD D是是F F的基本组成单位的基本组成单位D D也是也是E E的基本组成单位的基本组成单位E E是有遗传效应的是有遗传效应的F F片段片段H H是是F F的主要载体的主要载体练习练习1111、如图表示一个如图表示一个DNADNA分子上的三个片段分子上的三个片段A A、B B、C,C,请完成下列问题请完成下列问题:(1)(1)片段片段A A和和

41、C C之所以能称为基因之所以能称为基因，是因为它们都是是因为它们都是_。(2)(2)片段片段A A和片段和片段C C的不同之处是的不同之处是_。(3)(3)片段片段A A和片段和片段B B的不同之处是的不同之处是_。(4)(4)一般情况下一般情况下,在一个在一个DNADNA分子中类似于分子中类似于B B的片段的长度要的片段的长度要_类似类似于于A A的片段的长度。的片段的长度。(5)(5)在人类染色体在人类染色体DNADNA不表达的片段中有一部分是串连重复的序列不表达的片段中有一部分是串连重复的序列,它们它们在个体之间具有显著的差异性在个体之间具有显著的差异性，这种短序列应该位于图中这种短序列

42、应该位于图中_。(6)(6)上题中所说的短序列可应用于上题中所说的短序列可应用于()A.A.生产基因工程药物生产基因工程药物 B.B.侦查罪犯侦查罪犯 C.C.遗传病的产前诊断遗传病的产前诊断 D.D.基因治疗基因治疗一段具有遗传效应的一段具有遗传效应的DNADNA片段片段,能控制一定的生物性状能控制一定的生物性状其内部的遗传信息即脱氧核苷酸的排列顺序或数目不同其内部的遗传信息即脱氧核苷酸的排列顺序或数目不同片段片段B B中的碱基序列不携带遗传信息中的碱基序列不携带遗传信息,不具有遗传效应不具有遗传效应大于大于基因区间基因区间B BB B练习练习1 1、DNADNA指纹技术指纹技术【情景】【情

43、景】在在刑侦领域，刑侦领域，DNADNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱氧核苷酸氧核苷酸序列的序列的多样性和特异性，你能分析这一方法的科学依据吗？多样性和特异性，你能分析这一方法的科学依据吗？DNADNA具有特异性：每个人的具有特异性：每个人的DNADNA几乎不可能完全相同，都有自己几乎不可能完全相同，都有自己特定的碱基排列顺序，特定的碱基排列顺序，因此因此DNADNA可以像指纹一样用来鉴别身份。可以像指纹一样用来鉴别身份。DNA DNA指纹图是如何做出来的：指纹图是如何做出来的：首先用合适的酶将这三个人的待首先用合适的酶将这三个人的待检检DNADNA样

44、品样品切成片段，然后切成片段，然后用电用电泳的方法泳的方法将这些片段按大小分开，将这些片段按大小分开，最后形成最后形成DNADNA指纹图。指纹图。三、三、DNADNA片段中的遗传信息的应用片段中的遗传信息的应用控制某种性状的基因有特定的控制某种性状的基因有特定的DNADNA片段，蕴含特定的遗传片段，蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物信息，可以切除，可以拼接到其他生物DNADNA上，从而获得上，从而获得某种性状的表达。某种性状的表达。例如：例如：把牛的胰岛素基因把牛的胰岛素基因拼接拼接到大肠到大肠杆菌的杆菌的DNADNA上，大肠杆菌可以上，大肠杆菌可以生产胰岛素生产胰岛素。2 2、

45、基因工程简介、基因工程简介三、三、DNADNA片段中的遗传信息的应用片段中的遗传信息的应用2 2、基因工程简介基因工程简介通过技术手段，定向改造生物性状，以利于人类的生产生活。通过技术手段，定向改造生物性状，以利于人类的生产生活。三、三、DNADNA片段中的遗传信息的应用片段中的遗传信息的应用3 3、DNADNA分子杂交技术分子杂交技术DNADNA分子杂交技术分子杂交技术可以用来比较不同种生物可以用来比较不同种生物DNADNA分子的差异。当分子的差异。当两种生两种生物物的的DNADNA单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起在一起，

46、形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的游离的单单链（如图所示）。形成杂合双链区的部位越多，说明这两种生物链（如图所示）。形成杂合双链区的部位越多，说明这两种生物的亲的亲缘关系缘关系越近，这是为什么越近，这是为什么？形成形成杂合双链区的部位越多，杂合双链区的部位越多，则则DNADNA碱基序列的一致性越高，碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，说明在生物进化过程中，DNADNA碱碱基序列发生的变化越小，因此基序列发生的变化越小，因此亲缘关系越近。亲缘关系越近。三、三、DNADNA片段中的遗传信息的应用片段中的遗传信息的应

47、用4 4、人脸识别技术的可行性分析人脸识别技术的可行性分析 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车闯红灯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独一无二的无二的面孔。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度评述评述人脸识别技术的可行性。人脸识别技术的可行性。人人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，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

48、的，这说明了基因的多样性。而这些都是由基因决定的，这说明了基因的多样性。三、三、DNADNA片段中的遗传信息的应用片段中的遗传信息的应用5 5、基因编辑技术基因编辑技术判刑判刑3 3年，罚金年，罚金300300万万三、三、DNADNA片段中的遗传信息的应用片段中的遗传信息的应用6 6、单细胞基因组测序、单细胞基因组测序 单细胞基因组测序技术是在单细胞水平对全基因组进行扩增与测序的一项新技单细胞基因组测序技术是在单细胞水平对全基因组进行扩增与测序的一项新技术。其原理是将分离的单个细胞的微量全基因组术。其原理是将分离的单个细胞的微量全基因组DNADNA进行扩增，获得高覆盖率的完整进行扩增，获得高覆

49、盖率的完整的基因组后进行高通量测序。的基因组后进行高通量测序。患有常染色体单基因显性遗传病的女性，在自然生育条件下，她的孩子的患病患有常染色体单基因显性遗传病的女性，在自然生育条件下，她的孩子的患病概率是概率是50%50%。怎样避免她的孩子患这种遗传病呢？初级卵母细胞经过减数分裂会形。怎样避免她的孩子患这种遗传病呢？初级卵母细胞经过减数分裂会形成一个卵细胞和三个极体，如果知道极体的基因组序列，就可以推测出这个卵细胞成一个卵细胞和三个极体，如果知道极体的基因组序列，就可以推测出这个卵细胞的基因组序列。选择不含致病基因的卵细胞，再利用试管婴儿技术，就可以获得健的基因组序列。选择不含致病基因的卵细胞

50、，再利用试管婴儿技术，就可以获得健康的婴儿。康的婴儿。概念概念应用举例应用举例三、三、DNADNA片段中的遗传信息的应用片段中的遗传信息的应用 北京大学的科研人员应用一种单细胞基因组扩增技术，成功地在体外北京大学的科研人员应用一种单细胞基因组扩增技术，成功地在体外对分离得到的极体进行了基因组扩增，并完成了测序，从而推测出与被测对分离得到的极体进行了基因组扩增，并完成了测序，从而推测出与被测极体同时产生的卵细胞不含致病基因，最终通过试管婴儿技术帮助遗传病极体同时产生的卵细胞不含致病基因，最终通过试管婴儿技术帮助遗传病患者夫妇获得了健康婴儿。患者夫妇获得了健康婴儿。单细胞基因组测序有着广泛的应用前