資源簡介

(共29張PPT)
溫故知新
DNA復(fù)制的推測
DNA復(fù)制實驗證據(jù)
DNA復(fù)制
全保留復(fù)制
半保留復(fù)制
實驗過程
實驗結(jié)果
實驗結(jié)論
基本條件
過程
特點
用15N標(biāo)記DNA大腸桿菌放在含有14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在不同時刻提取DNA并進(jìn)行分離
親代：一條DNA帶（底部）
第一代：一條DNA帶（中間）
第二代：兩條DNA帶（中間、上部）
DNA復(fù)制是半保留復(fù)制
解旋
合成子鏈
復(fù)旋
模板
酶
能量
原料
DNA的兩條鏈
四種脫氧核苷酸
邊解旋邊復(fù)制
解旋酶
DNA聚合酶
證明
參與
參與
第4節(jié) 基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
問題探討
鯉魚受精卵
外源
生長激素基因
導(dǎo)入
轉(zhuǎn)基因鯉魚
鯉魚受精卵
對照組
實驗組
非轉(zhuǎn)基因鯉魚
為什么生長速率更快？
是1個DNA分子？
是一段脫氧核苷酸序列？
說明基因與DNA關(guān)系的事例
資料1：大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4. 7×106個堿基對，在DNA分子上分布著大約4.4×103個基因，每個基因的平均長度約為1×103個堿基對。
1個DNA分子
4. 7 × 106個
堿基對
……
4.4 × 103個基因
每個基因長度約
1×103個堿基對
1個DNA分子
4. 7 × 106個
堿基對
……
數(shù)目 長度
（堿基對數(shù)目）
DNA
基因
1個
4400個
470萬個
440萬個
說明基因與DNA關(guān)系的事例
1. 大腸桿菌體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目不相同，說明了什么？
2. 它的所有基因的堿基總數(shù)與DNA分子堿基總數(shù)相等嗎，說明了什么？
不相同，基因在DNA上的分布可能是不連續(xù)的
說明基因是DNA片段，一個DNA分子上含有多個基因
資料3. 人類基因組計劃測定的是24條染色體（22條染色體+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%。
同：基因的堿基數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于DNA的堿基數(shù)，說明基因在DNA上的分布是不連續(xù)的。
異：人類的非基因序列占DNA總堿基數(shù)的比例遠(yuǎn)大于酵母菌。
3. 與資料1相比，得出的結(jié)論有何異同？
說明基因與DNA關(guān)系的事例
1.1 說明基因和DNA關(guān)系的實例
1.生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目相同嗎？生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相同嗎？如果不同，說明了什么？
基因是DNA的片段；
一個DNA分子上有許多個基因；
基因不是連續(xù)分布在DNA上的,而是由堿基序列將其分隔開的。
結(jié) 論
討論—教材P58
基因A
基因B
基因C
非基因片段
非基因片段
非基因片段
非基因片段
含有3個基因的DNA片段的模式圖
說明基因與DNA關(guān)系的事例
資料2：生長在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光，這是因為水母的DNA上有一段長度為5.17 × 103個堿基對的片段——綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灡砻?，轉(zhuǎn)入了水母綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像水母一樣發(fā)光。
說明：
基因可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，從而獲得某種性狀的表達(dá)
綠色熒光蛋白基因
綠色熒光蛋白
控制合成
綠色熒光
發(fā)出
說明基因與DNA關(guān)系的事例
基因可以控制蛋白質(zhì)的合成，可以控制生物性狀，基因具有特定的遺傳效應(yīng)。
我國科學(xué)家將外源生長激素基因?qū)膈庺~的受精卵，培育出了轉(zhuǎn)基因鯉魚。與對照組相比，轉(zhuǎn)基因鯉魚的生長速率加快。
據(jù)科學(xué)家介紹，外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，必須整合到受體細(xì)胞的DNA上才能發(fā)揮作用。
1.為什么轉(zhuǎn)基因鯉魚的生長速率更快？
外源生長激素基因在鯉魚細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生了外源生長激素，促進(jìn)了鯉魚的生長
2.導(dǎo)入的外源基因是1個DNA分子，還是DNA分子的一段脫氧核苷酸序列？
一段DNA分子的脫氧核苷酸序列
問題探討
討論—教材P58
3.根據(jù)以上實例，請從DNA 水平上給基因下一個定義，要求既能反映基因與DNA的關(guān)系，又能體現(xiàn)基因的作用。
實例1大腸桿菌DNA；
實例3人的DNA。
實例2轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灐?br/>基因是一個DNA片段
基因可以控制某種性狀
基因具有遺傳效應(yīng)
基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
注：有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，其基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。
基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
教材梳理—步步高P63
1.教材“思考·討論”中資料1和3說明基因中的堿基數(shù)目只是DNA分子堿基總數(shù)的一部分，可推測每個DNA分子上有_____個基因，只有_____堿基參與基因的組成，結(jié)論是基因是_____________片段。
2.教材“思考·討論”資料2中綠色熒光與基因有關(guān)，且基因具有一定的獨立性，可推測基因能控制生物體的_____，結(jié)論是基因具有特定的_________。
由上述材料可知：基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
許多
部分
特定的DNA
性狀
遺傳效應(yīng)
(1)DNA的片段就是基因( )
(2)真核生物的基因均在染色體上呈線性排列( )
(3)基因通常是DNA上的片段(　　)
(4)基因通常是DNA上有一定功能的特異性堿基排列順序(　　)
(5)基因和DNA是同一概念(　　)
判斷正誤—步步高P63
任務(wù)一：辨析基因
請結(jié)合模式圖完成下面內(nèi)容，并從以下兩方面理解“基因”：
核心探討—步步高P64
(1)從結(jié)構(gòu)上看：①基因是DNA上特定的片段，但DNA上的片段________
(填“一定”或“不一定”)就是基因；②基因與DNA分子的結(jié)構(gòu)一樣，也是由四種___________按一定順序排列而成的，也是雙螺旋結(jié)構(gòu)；③每個基因上脫氧核苷酸的_______________是特定的；④基因中堿基的_________代表遺傳信息。
不一定
脫氧核苷酸
數(shù)目及排列順序
排列順序
(2)從功能上看：基因具有_________，即基因能控制生物體的性狀，基因是控制生物體_____的基本單位，特定的基因決定特定的性狀。
(3)從生物類型上看：基因可以分成真核基因和_________。
(4)從分布上看：基因可以分為細(xì)胞核基因和____________，細(xì)胞核基因遺傳時遵循孟德爾兩大定律，而細(xì)胞質(zhì)基因遺傳時不遵循，表現(xiàn)為母系遺傳。
遺傳效應(yīng)
性狀
原核基因
細(xì)胞質(zhì)基因
核心探討—步步高P64
請完善基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸之間關(guān)系的概念圖。
染色體是______的主要載體
每個染色體上有_______個DNA
基因通常是有_________的DNA片段；
每個DNA分子上含有_____基因
是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)功能單位
DNA是主要的遺傳物質(zhì)
每個基因有許多脫氧核苷酸
1或2
DNA
許多
遺傳效應(yīng)
基因中的脫氧核苷酸排列順序代表著遺傳信息
DNA
基因
染色體
脫氧核苷酸
核心歸納—步步高P63
請結(jié)合模式圖完成下面內(nèi)容，并從以下兩方面理解“基因”：
1．D、E、F、H之間有什么數(shù)量關(guān)系？
每一條H(染色體)上有1個或者2個F(DNA)分子；每個F(DNA)分子上有許多個E(基因)；每個E(基因)含有許多個D(脫氧核苷酸)。
不是，染色體是DNA的主要載體，另外葉綠體和線粒體也是DNA的載體。
2．真核生物中，H是F的唯一載體嗎？
(1)本質(zhì)上，基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
(2)結(jié)構(gòu)上，基因是含有特定遺傳信息的脫氧核苷酸序列。
(3)功能上，基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。
核心歸納
全方位理解基因
1.“人類基因組計劃”研究表明，人類基因組計劃測定的24條染色體上有2～2.5萬個基因，這一事實說明
A.基因是DNA上有遺傳效應(yīng)的片段
B.基因是染色體的片段
C.一個DNA分子上有許多個基因
D.基因只存在于染色體上
√
典題應(yīng)用—步步高P64
2.如圖表示脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體間的關(guān)系。下列有關(guān)敘述不正確的是
A.d是脫氧核苷酸，其種類取決于c的種類
B.基因通常是具有遺傳效應(yīng)的f片段
C.e含有的堿基總數(shù)等于f
D.e在h上呈線性排列
√
典題應(yīng)用—步步高P64
、
7種音符
美妙旋律
26個英文字母
詞匯句子
4種堿基的脫氧核苷酸
AGCT
儲存生物體所需的全部遺傳信息
？
DNA片段中的遺傳信息
不同DNA
基本骨架都相同
堿基種類都相同：A、T、C、G
不同的是什么？
堿基對的排列順序不同！
DNA片段中的遺傳信息
1．如果是100個堿基對組成1個基因，可能組合成多少種基因？
這說明了基因的什么特點？
基因的多樣性
若1個堿基對組成1個基因
若2個堿基對組成1個基因
若3個堿基對組成1個基因
4種
41
16種
4x4（42）
64種
4x4x4（43）
若n個堿基對組成1個基因
4n
……
……
4100 種基因
n 指堿基對數(shù)
T
C
G
A
T
A
G
C
T
A
思考 討論—教材P58、步步高P64核心探討
2．基因是堿基隨機(jī)排列成的DNA片段嗎？為什么？
資料1. 前面的探究是建立在所有堿基對都隨機(jī)排列這一假設(shè)上的。實際上，基因組測序結(jié)果表明大部分隨機(jī)排列的堿基序列從來不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻重復(fù)千百次。
（GATA)n
不同人的短序列重復(fù)
思考 討論—教材P58、步步高P64核心探討
資料3. 人與黑猩猩血紅蛋白 鏈部分基因序列比較
資料2. 兩個健康人CFTR基因的堿基對差異
不變區(qū)
單堿基差異
(Genetics, McGraw-Hill, 2004)
堿基特定的排列順序
DNA的特異性
2．基因是堿基隨機(jī)排列成的DNA片段嗎？為什么？
不是；基因的堿基排列順序是特定的，具有特異性；如果把堿基隨機(jī)排列，不一定具有遺傳效應(yīng)，則構(gòu)不成基因。
在生物體內(nèi)，基因中的堿基并不是隨機(jī)排列的
思考 討論—教材P58、步步高P64核心探討
2.2 人類基因組計劃
1990年10月，預(yù)計用時15年，投資30億美元的國際人類基因組計劃正式啟動。參與的國家有美、英、日、法、德、中這6個國家。
確定構(gòu)成人類基因組24條染色體的約30億個堿基對的序列；
鑒定出人類的所有基因，尤其是與疾病有關(guān)的基因；
將上述信息儲存于專門的數(shù)據(jù)庫，并開發(fā)出相應(yīng)的分析工具；
對五種模式生物大腸桿菌、酵母、線蟲、果蠅和小鼠進(jìn)行測序。
思考 討論—教材P58
人類基因組計劃
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
DNA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 討論—教材P58
(1)對于真核細(xì)胞來說，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體中也
含有基因。
(2)對于原核細(xì)胞來說，基因存在于擬核中的DNA分子或質(zhì)粒上，DNA是
裸露的，并沒有與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體，因此，沒有染色體這一載體。
基因、染色體、蛋白質(zhì)、性狀的關(guān)系
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

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