生物必修2 3.4 基因是有遺傳效應的DNA片段課件

1、第4節(jié) 基因是有遺傳效應的DNA片段第3章 基因的本質(zhì)復習回顧那么，基因=DNA嗎？（3）艾弗里的研究認為，肺炎雙球菌有無莢膜的性狀是受什么控制的？（1）豌豆有哪些性狀？（2）孟德爾認為性狀是受什么控制的？資料1：大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4700000個堿基對，在DNA分子上分布著大約4400個基因，每個基因的平均長度約為1000個堿基對。根據(jù)資料1，分析大腸桿菌中DNA分子數(shù)量和基因數(shù)量的關(guān)系，計算所有基因的堿基對總數(shù)占DNA分子堿基總數(shù)的比例，你能得出什么結(jié)論？ 大腸桿菌一個DNA分子上含有多個基因。大腸桿菌所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。說明基因是DNA的

2、片段，DNA中存在非基因片段。一、基因與DNA的關(guān)系資料分析資料2：人類基因組計劃測定的是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DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。 人體中構(gòu)成基因的堿基對組成比較少，占全部堿基總數(shù)不超過2%，這說明并不是隨便一段DNA就稱為基因?；蚴且欢蜠NA，但是一段DNA不一定是基因。DNA中存在著大量的非基因片段。分析資料2，你能得出什么結(jié)論？資料1：大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4700000個堿基對，在DNA分子上分布著大約4400個基

3、因，每個基因的平均長度約為1000個堿基對。資料2：人類基因組計劃測定的是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DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。比較這兩則資料，你還能得出什么結(jié)論？ 大腸桿菌的DNA分子中，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例為44001000/4700 0000=94% 人類DNA中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。說明生物越高等，DNA中存在的非基因片段的比例越高。什么樣的DNA片段就是基因？資料4：不少人認為，人和動物體的胖瘦是由遺傳決定的

4、。近來的科學研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與肥胖直接相關(guān)。具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠與作為對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠體重任然保持正常。沒有HMGIC基因，就沒有肥胖的表現(xiàn)； 有HMGIC基因就有肥胖表現(xiàn)。說明基因能控制生物的性狀，是生物體遺傳的功能單位。資料4說明了什么？基因是有遺傳效應的DNA片段。結(jié)合上述四則資料，請從DNA水平給基因下一個完整的定義。分析資料3和資料4，你能得出什么結(jié)論？基因具有遺傳效應，基因能夠控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀?；蚴巧矬w遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位?；蚴荄NA片段

5、，不是連續(xù)分布在DNA上，而是由非基因片段的堿基序列將其分隔開；它能控制性狀，具有特定的遺傳效應。二、基因、DNA、染色體的關(guān)系基因在染色體上線性排列，現(xiàn)在又說基因在DNA上，那么，基因、DNA、染色體三者到底什么關(guān)系呢？DNA染色體基因123456三者之間的相互關(guān)系：1.基因是有遺傳效應的DNA片段；2.一個DNA上有多個基因；3. DNA是染色體的主要成分；4. 染色體是DNA的主要載體；5. 基因在染色體上，呈線性排列；6.染色體是基因的主要載體。嘗試對以下概念的聯(lián)系進行描述:染色體DNA基因脫氧核苷酸堿基 模型建構(gòu)染色體DNA基因脫氧核苷酸染色體是DNA的主要載體每條染色體上有1個或2

6、個DNA分子基因是有遺傳效應的DNA片段每個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基因由許多脫氧核苷酸組成DNA是主要的遺傳物質(zhì)概念圖2 一個DNA分子上有許多基因，每一個基因都是特定的DNA片段，有著特定的遺傳效應。DNA必然蘊含著大量的遺傳信息。DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息呢？ 由4種堿基排列而成的脫氧核苷酸序列，足以儲存生物體必須的全部遺傳信息嗎？如果全班同學（假設(shè)總?cè)藬?shù)為60人）排成一排，代表一條DNA單鏈的堿基排列情況，每個同學代表DNA鏈上的一個堿基，每人都可以從ATCG四種堿基中自由選擇自己所代表的堿基，全班同學一起可以自由組合出多少種排列？（

7、假設(shè)所有所有堿基對的隨機排列都能構(gòu)成基因）可以自由組合出460種排列（1）假設(shè)長度為3個堿基對組成一個基因，那么，理論上可以排列出多少種基因？思考（2）假設(shè)長度為10個堿基對呢？（4）假設(shè)長度為1000個堿基對呢？43=64種410種（3）假設(shè)長度為20個堿基對呢？420種41000種ATCATTGATCGAATATCGGGCCGG含有n個堿基對的DNA分子共有多少種排列方式？4n堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性脫氧核苷酸序列與遺傳信息的特異性假設(shè)人類基因組中第號染色體的第個基因是由個堿基對隨機排列構(gòu)成的，那么，個堿基對的所有排列是否都有機會出現(xiàn)？ 你與你同桌相比，這個基因的脫

8、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分子的特異性探究不是1/434探究基因是堿基對隨機排列成的DNA片段嗎？理論上，每一個基因中的堿基對是可以隨機排列的，但大量隨機排列的核苷酸序列一般不能表達出某種適應環(huán)境的性狀，這種序列在長期進化過程中會逐漸被淘汰掉。你能從分子水平解釋生物的多樣性和特異性的原因嗎？堿基排列順序多樣性DNA分子多樣性生物多樣性；堿基排列順序特異性DNA分子特異性生物特異性。 遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中； 堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成DNA分子多樣 性，而堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個DNA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異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。思考（1）進行DNA指紋的檢測需要哪些材料？（2）DNA指紋技術(shù)有哪些方面的應用？只需要一滴血或是一根頭發(fā)就可以進