基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

1、高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)必修2（遺傳與進(jìn)化,第4章 基因的本質(zhì),第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,美國(guó)密蘇里大學(xué)培育出四只含有熒光水母基因的小豬。左為熒光小豬，右為正常小豬,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,美科學(xué)家研制出世界上第一只轉(zhuǎn)基因蝴蝶,中國(guó)首批t-PA轉(zhuǎn)基因羊在山東東營(yíng)誕生 t-PA是目前治療急性心肌梗塞最好的溶血栓藥物，如果從國(guó)外進(jìn)口，價(jià)格非常昂貴，由動(dòng)物的乳腺生產(chǎn)出含有t-PA的藥物蛋白，價(jià)格就會(huì)大大降低,首只轉(zhuǎn)基因猴降生 人類未來(lái)喜憂參半 安迪在2000年10月2日出生 此項(xiàng)成果可能意味著人類醫(yī)學(xué)進(jìn)步步伐加快，具體涉及的疾病可能包括糖尿病、乳腺癌、帕金森癥和艾滋病,轉(zhuǎn)基因食品,想說(shuō)愛你不容易,過(guò)去,現(xiàn)

2、在,將來(lái),基因的提出,孟德爾,遺傳因子,約翰遜,基 因,基因概念的發(fā)展,1、對(duì)基因結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過(guò)程,摩爾根,基因在 染色體 上呈線 性排列,艾 弗 里,基因的本質(zhì)是DNA,沃森、克里克 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,基因是DNA分子上的一段核苷酸序列。一個(gè)基因中含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸，脫氧核苷酸的排列順序代表了基因的遺傳信息,基因 = DNA,資料分析,大腸桿菌,一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例（P55,算一算：大腸桿菌所有基因的堿基對(duì)總數(shù)占 DNA分子堿基對(duì)總數(shù)的比例,資料1,1 大腸桿菌的堿基總數(shù)是：47000002=94000000 2 大腸桿菌的基因的堿基總數(shù)是： 4400 1000 2=880

3、0000 二者不相等。DNA分子的堿基數(shù)量多。 說(shuō)明：基因是DNA片段,大腸桿菌,一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例（P55,算一算：大腸桿菌所有基因的堿基對(duì)總數(shù)占 DNA分子堿基對(duì)總數(shù)的比例,說(shuō)明基因是DNA的片段?；虿皇沁B續(xù)分布在DNA上，而是由堿基序列將其分隔開的,資料1,生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色熒 光，這是因?yàn)楹ＯU的DNA分子上有一段長(zhǎng)度為 5170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)入了海蟄的綠色熒光蛋白 基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能象 海蟄一樣發(fā)光,資料2,2）、把海蜇的綠色熒光基因轉(zhuǎn)入鼠的體內(nèi)，鼠體內(nèi)出現(xiàn)了以前沒(méi)有的熒光,說(shuō)明：基因有遺傳效

4、應(yīng)，它可以獨(dú)立地控制生物的性狀,資料2：說(shuō)明了什么,講述：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)，所以基因是結(jié)構(gòu)單位,說(shuō)明:基因是DNA的片段,資料3,人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是24條染色體（22條常染色體+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)成基因的堿基總數(shù)占DNA堿基總數(shù)的比例不超過(guò)2,人體中構(gòu)成基因的堿基對(duì)組成比較少，只占全部堿基總數(shù)不超過(guò)2%。這說(shuō)明并不是隨便一段DNA就稱為基因。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。在DNA分子中存在著許多目前未知功

5、能的片段,ATGCAT-ATCCATGCTA-CATCCCTAAG-CAG- -TACGTA-TAGGTACGAT-GTAGGGATTC-GTC,一個(gè)DNA片段不一定是基因 （并不是任意一段DNA就是基因,資料4,不少人認(rèn)為，人和動(dòng)物的胖瘦是由基因決定的。近來(lái)的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與肥胖直接相關(guān)。具有HMGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠與作為對(duì)照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時(shí)間后，對(duì)照組的小鼠變得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常,資料四：沒(méi)有HMGIC基因，就沒(méi)有肥胖的表現(xiàn)，有HMGIC基因就有肥胖表現(xiàn),說(shuō)明：基因能控制生物的性狀,基因的概念： 基因是有

6、遺傳效應(yīng)的DNA片段，是生物體遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位,白化病患者,正常紅細(xì)胞與鐮刀型紅細(xì)胞,從以上資料分析可以得出,說(shuō)明基因能控制生物的性狀， 即基因具有特定的遺傳效應(yīng),基因DNA,基因是一段DNA,基因具有遺傳效應(yīng),一段DNA不一定是基因,基因能控制生物性狀,基因（gene）是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是生物體遺傳的結(jié)構(gòu)單位和功能單位,定義：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段， 是生物體遺傳的結(jié)構(gòu)單位和功能單位,遺傳效應(yīng),指具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、重組突變及調(diào)控等功能,注意：線粒體和葉綠體等細(xì)胞器中也有基因（細(xì)胞質(zhì)基因） 基因在染色體上呈線性排列（核基因,三、基因的功能,嘗試對(duì)以下概念的聯(lián)系進(jìn)行描

7、述,染色體,DNA,基因,脫氧核苷酸,堿基,概念圖,染色體,DNA,基因,脫氧核苷酸,堿基,有遺傳效應(yīng)的DNA片段,構(gòu)成,脫氧核糖+磷酸,A、T、C、G四種,蛋白質(zhì),形成雙鏈,歸納：染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸之間的關(guān)系,染色體,DNA,基因,脫氧核苷酸,染色體是DNA的 主要載體,每個(gè)染色體上有一個(gè)DNA分子,基因是有遺傳效應(yīng) 的DNA片斷,每個(gè)DNA分子 上有許多基因,基因中的脫氧核苷酸排列順序代表著遺傳信息,每個(gè)基因由成千上萬(wàn)個(gè)脫氧核苷酸組成,DNA是主要的 遺傳物質(zhì),基因,蛋白質(zhì),生物 性狀,DNA,染色體,二、DNA片段中的遺傳信息,4種堿基的排列順序蘊(yùn)藏著遺傳信息,DNA分子為

8、什么能儲(chǔ)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,417種,堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性,假如決定臉型的一個(gè)基因只有17個(gè)堿基對(duì)組成，那么這種排列有多少種可能,大約為一百七十二億種,情境1,二、DNA片段中的遺傳信息,情境1：假如決定臉型的一個(gè)基因由17個(gè)堿基對(duì)組成，那么這種排列有多少種可能,417種（約為172億種,堿基的排列順序千變?nèi)f化，滿足了遺傳信息的多樣性,1、 如果一個(gè)堿基對(duì)組成一個(gè)基因，4種堿基對(duì)的排列可能形成4種基因； 如果兩個(gè)堿基對(duì)組成一個(gè)基因， 則可能形成16種基因（即44）；如果3個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因 ，則可能形成64種基因（即4 4

9、4,2、袋中裝有紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫 7個(gè)小球從中抓出一個(gè)小球， 抓到紅球的可能性為1/7。抓兩次同時(shí)是紅球的可能性為1/7 1/7=1/49,探究提示,的 藍(lán) 天 是,如果選用上面的幾個(gè)字拼成一句四個(gè)字的話，你會(huì)怎么寫？（文字可以重復(fù)使用，也可以不用,二、DNA片段中的遺傳信息,情境2：全球人口總數(shù)約為60億。假設(shè)人類基因組中第1號(hào)染色體的第1個(gè)基因是由17個(gè)堿基對(duì)隨機(jī)排列構(gòu)成的，那么，17個(gè)堿基對(duì)的所有排列是否都有機(jī)會(huì)出現(xiàn)？你與你同桌相比，這個(gè)基因的脫氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大,不可能都有機(jī)會(huì)出現(xiàn),完全相同的可能性為零,4種堿基的排列順序蘊(yùn)藏著遺傳信息,DNA片段中遺傳信息有

10、何特點(diǎn),情境1,情境2,DNA分子具有多樣性,DNA分子具有特異性,討論,1、解釋DNA的多樣性和特異性,2、解釋生物體多樣性和特異性的原因,4、DNA指紋能用來(lái)鑒定身份嗎？ 有科學(xué)依據(jù)嗎,3、你認(rèn)為基因中的堿基對(duì)是隨機(jī)排列 成的DNA片段嗎,DNA指紋技術(shù),1高度的特異性,2體細(xì)胞穩(wěn)定性：即同一個(gè)人的不同組織如血液、肌肉、毛發(fā)、精液等產(chǎn)生的DNA指紋圖形完全一致,穩(wěn)定性,多樣性,特異性,三、DNA分子的特征,基因中脫氧核苷酸的排列順序就代表著遺傳信息;基因中脫氧核苷酸的排列順序?qū)е铝丝刂撇煌誀畹幕蛑g的差別。歸根到底，生物性狀的遺傳就是基因通過(guò)四種脫氧核苷酸的序列來(lái)傳遞和表達(dá)信息的,基因

11、和遺傳信息的關(guān)系,從基因在染色體(染色質(zhì))上的關(guān)系看：基因在染色體上具有一定的位置，并且呈線性排列?；蚺c染色體的行為具有一致性,基因與染色體(染色質(zhì))、DNA、遺傳信息、性狀的關(guān)系,理一理,從基因與DNA的關(guān)系看：每個(gè)DNA分子上有許多基因，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,從基因與性狀的關(guān)系看：基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位,從基因與遺傳信息的關(guān)系看：基因的脫氧核苷酸的排列順序代表著遺傳信息。對(duì)于某個(gè)基因來(lái)說(shuō)，該“順序”是固定的，而不同的基因的脫氧核苷酸的順序是各不相同的,染色體是DNA的 主要載體,一般地每條染色體上有一個(gè)DNA分子,基因是有遺傳效應(yīng) 的DNA片斷,每個(gè)DNA分子 上有許

12、多基因,基因中的脫氧核苷酸排列順序代表著遺傳信息,每個(gè)基因由許多脫氧核苷酸組成,DNA是主要的 遺傳物質(zhì),理一理,1、DNA指紋技術(shù)及應(yīng)用,實(shí)踐應(yīng)用,2、DNA雜交技術(shù)及應(yīng)用,DNA分子中儲(chǔ)存著足夠量的遺傳信息；遺傳信息蘊(yùn)藏在 之中； 構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而 ，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性；DNA分子的多樣性和特異性是 的物質(zhì)基礎(chǔ),基因是 ， 即： ； 不同基因的功能不能，產(chǎn)生差異的根本原因是,4種堿基的排列順序,堿基排列順序的千變?nèi)f化,小結(jié),堿基的特定的排列順序,生物體多樣性和特異性,有遺傳效應(yīng)的DNA片段,DNA分子中有遺傳效應(yīng)的脫氧核苷酸序列,基因中脫氧核苷酸的排列順序不同，即

13、包 含的遺傳信息不同,走進(jìn)生活： 1、現(xiàn)行居民身份證具有一定的有效期，如 10年，20年等，“基因型身份證明”是否 如此？什么情況下，兩個(gè)人的“基因型身份 證“完全相同？ 2、假如你是一名法醫(yī)，你怎樣利用這節(jié)課 所學(xué)知識(shí)來(lái)偵破案件,典型例題,例1白化癥病人出現(xiàn)白化癥狀的根本原因（ ） A病人體內(nèi)缺乏黑色素 B病人體內(nèi)無(wú)酪氨酸 C控制合成酪氨酸酶的基因不正常 D長(zhǎng)期見不到陽(yáng)光所致,C,例2中國(guó)青年科學(xué)家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子上，使煙草具備了抗病毒的能力，試分析： （1）人的基因所以能接到植物體內(nèi)去，物質(zhì)基礎(chǔ)是_。 （2）煙草具備抗病毒能力，表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了_

14、，這個(gè)事實(shí)說(shuō)明：人和植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成方式_,DNA結(jié)構(gòu)基本相同,干擾素,基本相同,破譯天書 生命昭然,2000年6月26日，科學(xué)家公布了人類基因工作草圖，這是人類基因組研究的重大成果，這一成果被譽(yù)為是人類“生命天書”的破譯，是人類科學(xué)史上的重要里程碑。繼2000年6月26日公布“基因工作草圖”以后，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，科學(xué)家于2001年2月 12日宣布，人類基因組共有32億對(duì)堿基。包含了34萬(wàn)個(gè)基因。這標(biāo)志著人類基因組研究工作取得了實(shí)質(zhì)進(jìn)展，為破譯生命之謎奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),例3閱讀下列報(bào)道，回答問(wèn)題,人類“生命天書”有一“套”，這套書有24“本”。組成這套書的“文學(xué)”有四種基本“筆畫”，每?jī)?/p>

15、個(gè)筆畫形成一個(gè)“偏旁部首”，每三個(gè)“偏旁部首”形成一個(gè)“文字”。 每本“生命天書”中含有幾千個(gè)關(guān)于人類生命的結(jié)構(gòu)、功能、生老病死的“信息”，每條信息由幾千個(gè)“文字”組成。人類基因組計(jì)劃就是首先要破譯這套天書中所含有的10億個(gè)文字中的30多億個(gè)偏旁部首的排列順序；然后再破譯書中每條信息的具體含義即具體功能,l）人類“生命天書”有“24本”，每“本書”是指一個(gè)_，這套書為什么是“24本”？ （2）“生命天書”中的“信息”是指一個(gè)_ _。 （3）“生命天書”中的四種“基本筆畫”是指_ _。 （4）“生命天書”中的每個(gè)“偏旁部首”是指_，它們是_ _ _ _,染色體,基因,分別含A、T、C、G堿基的四

16、種脫氧核苷酸,堿基對(duì),AT、TA、CG、GC,1下列關(guān)于DNA、基因、染色體的敘述錯(cuò)誤的是（ ） A 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 B DNA是遺傳信息的主要載體 C 基因在染色體上成念珠狀排列 D DNA的相對(duì)穩(wěn)定性決定染色體的相對(duì)穩(wěn)定性 2人類遺傳信息的攜帶者是( ) A.DNA和RNA B.DNA或RNA C.DNA D.RNA 3下列有關(guān)DNA與基因的關(guān)系的敘述中，正確的是( ) A 基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列而成的DNA片段 B 一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因 C DNA的堿基排列順序就代表基因 D 組成不同的基因的堿基數(shù)量一定不同,C,C,B,鞏固練習(xí),4DNA分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因是（ ）

17、 A.堿基配對(duì)方式的多樣性 B.磷酸和脫氧核糖排列順序的多樣性 C.螺旋方向的多樣性 D.堿基對(duì)排列次序的多樣性 5有關(guān)DNA的結(jié)構(gòu)的敘述中，不正確的一項(xiàng)是（ ） A.每個(gè)DNA分子都含有4種脫氧核苷酸 B.每個(gè)DNA分子中核糖上連結(jié)一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基 C.DNA分子兩條鏈中的堿基通過(guò)氫鍵連接起來(lái)，形成堿基對(duì) D.雙鏈DNA分子中，某一段鏈上若含有30個(gè)胞嘧啶，就一定會(huì) 同時(shí)有30個(gè)鳥嘌呤 6基因存在于植物細(xì)胞的（ ） 染色體核糖體葉綠體高爾基體線粒體 A . B. C. D.,D,B,C,練習(xí)： 1 對(duì)一個(gè)基因的正確描述是（ ） A 基因是DNA分子上的特定的片段。 B 它的分子結(jié)構(gòu)首先由摩

18、爾根發(fā)現(xiàn) C 它決定某一遺傳性狀或功能。 D 它的化學(xué)結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生變化,2 下列有關(guān)基因長(zhǎng)短的論述正確的是：( ) A 基因是分子中的一個(gè)片段 B 基因是分子中的任意片段。 C 不同的基因長(zhǎng)度不同。 D 基因的長(zhǎng)度都相同,下列對(duì)真核生物基因分布的描述正確的是( ) A 在染色體上 B 在細(xì)胞核中 C 在細(xì)胞質(zhì)中 D 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中都有,AC,A,D,分析下面的概念圖，回答有關(guān)問(wèn)題,1）圖中B是 ，H是 ，F(xiàn)是 。 （2 ）每個(gè)C含有 個(gè)D，每個(gè)D中可以由 個(gè)E 組成,蛋白質(zhì),含N堿基,脫氧核糖,很多,成百上千,3 ）D 和A的位置關(guān)系： 。 （4 ）從分子水平看D和C的關(guān)系是 。 （5）C的基本組成單位是圖中的 。 （6）遺傳信息是D中 的排列順序,基因位于染色體上,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷,E,E（脫氧核苷酸,1)圖中A是_C是_G是_ (2)B有_種，分別是_ (3)圖中D和F的關(guān)系是_ (4)圖中D和E的關(guān)系是_ (5)圖中E和F的關(guān)系是_ (6)圖中F和H的關(guān)系是_,