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1、1,新课导入,黄皮肤,黑皮肤,2,单眼皮,双眼皮,3,有的人是黄皮肤有的人是黑皮肤，有的人单眼皮有的人双眼皮，头发的颜色也会有不同！他们的性状为什么不一样呢？,摩尔根将基因定位于染色体上，后来证明染色体中只有DNA是遗传物质。那么，基因等于DNA吗？,4,第4节 基因是有遗传效应的DNA片段,一、说明基因与DNA关系的实例,二、DNA片段中的遗传信息,5,教学目标,知识目标,2.说明基因和遗传信息的关系。,1.举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。,6,能力目标,运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。,7,情感态度与价值观目标,1.通过介绍DNA技术，对学生进行科学价值观的教育。2.使学
2、生初步形成遗传物质的结构与功能相统一、多样性与共同性相统一的观点。,8,重点,难点,教学重难点,1.基因是有遗传效应的DNA片段。2.DNA分子具有多样性和特异性。,脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。,9,问题：计算所有基因的碱基对总数的比例。,资料1：,一、说明基因与DNA关系的实例,大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。,10,全部基因的碱基对总数只是DNA碱基对总数的一部分，因此，基因是DNA的片段。,根据资料1，你能得出什么结论？,11,把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内，鼠体内出现
3、了以前没有的荧光。而没有转入绿色荧光基因的鼠，体内没有变化。,资料2：,12,（1）该实验的自变量是什么？,是否导入绿色荧光蛋白基因。,（2）为何设置3号小鼠？,起对照作用。,（3）该实验的结果和结论是什么？,1、2、4号小鼠在紫外线照射下发光，3号小鼠不发光。海蜇的这种基因不仅传给小鼠，而且还能表现出来，起到控制小鼠的特定性状的作用，即具有了特定的“效应”。,13,说明：基因有遗传效应。它可以独立起作用。,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，从而获得某种性状的表达，所以基因是结构单位。,（4）说明了什么？,14,人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体
4、+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。,资料3：,这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。,15,人体中构成基因的碱基对组成比较少，不超过全部碱基总数的2%。这说明并不是随便一段DNA就称为基因。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。,资料3说明了什么？,16,没有HMGIC基因，就没有肥胖的表现，有HMGIC基因就有肥胖表现。,资料4说明了什么？,HMGIC基因控制肥胖这个性状。说明基因能控制生物的性状。,资料4：,17,总结：基因与DNA 的关系？,基因是有遗传效应的DNA片段，是生物体遗传的功能单
5、位和结构单位。,18,二、DNA片段中的遗传信息,每个DNA分子有很多基因，每个基因又都是具有遗传效应的DNA片段，DNA必然蕴含了大量的遗传信息。那么，DNA分子为什么能够储存大量的遗传信息呢？,19,DNA分子由两条脱氧核糖核苷酸链组成双螺旋结构;外侧：磷酸和脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架;内侧：两条链之间的对应碱基通过氢键连接起来。,DNA的结构,（一）遗传信息蕴藏的位置,20,遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。,21,（二）DNA如何储存遗传信息,1.若1个碱基对组成1个基因，4种碱基对能形成多少种基因？,4种,2.若2个碱基对组成1个基因，4种碱基对能形成多少种基因？,4
6、2=16种,想一想,22,3.若N个碱基对组成1个基因，4种碱基对能形成多少种基因？,4N种,4.假如决定脸型的一个基因只有17个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？,417 种，为172亿种。,说明DNA分子具有多样性。,23,5.全球人口总数约为65亿。假设人类基因组中第号染色体的第个基因是由17个碱基对随机排列构成的，那么，17个碱基对的所有排列是否都有机会出现？人群中任意两个人，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？,24,理论上，每一个基因中的碱基对是可以随机排列的，但大量随机排列的核苷酸序列一般不能表达出某种适应环境的性状，这种序列在长期进化过程中会逐渐被淘汰掉。人群中
7、任意两个人，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性为1/172亿。,说明DNA分子具有特异性。,25,碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。,结论,DNA片段中的遗传信息的特点：,1.多样性；2.特异性。,26,（三）DNA片段中的遗传信息的特点,1.多样性；2.特异性；3.稳定性。,27,讨论：,1.解释DNA的多样性和特异性。,2.解释生物体多样性和特异性的原因。,4.DNA指纹能用来鉴定身份吗？有科学依据吗？,3.你认为基因中的碱基对是随机排列成的DNA片段吗
8、？,28,三、DNA指纹技术的应用,DNA指纹：指具有完全个体特异的DNA多态性，其个体识别能力足以与手指指纹相媲美，因而得名。可用来进行个人识别及亲权鉴定。,（一）概念,29,1.高度的特异性。除非是同卵双生子女，否则几乎不可能有两个人的DNA指纹的图形完全相同。,2.稳定的遗传性：DNA是人的遗传物质，其特征是由父母遗传的。,3.体细胞稳定性：即同一个人的不同组织如血液、肌肉、毛发、精液等产生的DNA指纹图形完全一致。,（二）DNA指纹具有下述特点：,30,31,课堂小结,A.从基因在染色体(染色质)上的关系看：基因在染色体上具有一定的位置，并且呈线性排列。基因与染色体的行为具有一致性。,
9、基因与染色体(染色质)、DNA、性状、遗传信息的关系：,B.从基因与DNA的关系看：每个DNA分子上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段(DAN片段不一定是基因)。,32,C.从基因与性状的关系看：基因是控制生物性状的结构和功能单位。,D.从基因与遗传信息的关系看：基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含着遗传信息。对于某个基因来说，其“顺序”是固定的，而不同的基因，其脱氧核苷酸的顺序又是各不相同的。,33,染色体是DNA的主要载体,每个染色体上有一个DNA分子,基因是有遗传效应的DNA片断,每个DNA分子上有许多基因,基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息,每个基因由许多脱氧核苷酸组成,DNA是
10、主要遗传物质,34,高考链接,（2007 广东理基）下列四种病毒中，遗传信息贮存在DNA分子中的是（）,A.引发禽流感的病原体 B.烟草花叶病毒 C.T2噬菌体 D.引起AIDS的病原体,C,解析：禽流感的病原体-禽流感病毒、烟草花叶病毒、引起AIDS的病原体-艾滋病病毒都是RNA病毒，T2噬菌体是DNA病毒。,35,课堂练习,1.下列关于基因的说法中，正确的是()A基因就是指DNA分子的一个片段B基因是指染色体的一个片段C基因是指有遗传效应的DNA片段D基因就是指蛋白质分子片段,C,36,2.自然界中生物体的多样性和特异性取决于（）A.生物体内蛋白质分子的多样性和特异性 B.生物体内DNA分
11、子的多样性和特异性 C.生物体内氨基酸种类的多样性和特异性 D.生物体内化学元素和化合物的多样性和特异性,B,37,3.基因的化学本质是（）A.基因是遗传物质的功能单位 B.基因是有遗传效应的DNA片段C.基因在染色体上呈直线排列 D.基因是蕴含遗传信息的核苷酸序列,4.基因研究最新发现表明，人与小鼠的基因约有80相同。则人与小鼠DNA碱基序列相同的比例是（）,B,D,A.20%B.80%C.100%D.无法确定,38,5.现代遗传学认为，生物性状的遗传实际上是亲代的遗传信息传递给子代，并以一定方式反映到蛋白质分子结构上。代表某具体性状的特定遗传信息包含在()A.受精卵内染色体的特定组合方式中
12、 B.染色体上不同基因的相互作用中 C.基因中4种脱氧核苷酸的序列中 D.蛋白质的氨基酸序列中,C,39,6.DNA分子具有多样性，其原因不可能是()A.DNA分子中脱氧核糖和磷酸的排列顺序是千变万化的 B.DNA分子中碱基的排列顺序是千变万化的 C.DNA分子中碱基对的排列顺序是千变万化的 D.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序是千变万化的,A,40,（2）1个A与C有两种比例关系：和。,7.分析下面的概念图，回答有关问题：,（1）图中B是，F是，G是。,蛋白质,含N碱基,脱氧核糖,1：1,1：2,41,（4）D 和A的位置关系：。,（3）每个C含有 个D，每个D中可以由 个E 组成。,很多,
13、成百上千,（5）从分子水平看D和C的关系是？,D位于A上,基因（D）是有遗传效应的DNA（C）片断.,42,（8）遗传信息是D中 的排列顺序。,（7）在E构成的链中，与一分子G相连接的有 分子F和 分子H。,（6）C的基本组成单位是图中的。,E,1,2,E（脱氧核苷酸）,43,课本答案参考,（一）问题探讨 提示：本节“问题探讨”的目的主要是让学生体会碱基排列顺序的多样性。（二）资料分析 1.生物体的DNA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DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA的片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。,44,2.提示：此题旨在引导学生
14、理解遗传效应的含义，并不要求惟一答案。可以结合提供的资料来理解，如能使生物体发出绿色荧光、控制人和动物体的胖瘦，等等。3.基因是有遗传效应的DNA片段。,45,（三）探究 1.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。,46,2.提示：在人类的DNA分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。3.提示：可以从进化的角度来分析基因为什么不能是碱基的随机排列。,47,习题答案,一、基础题,1.(1)(2)2.C 3.
15、提示：从遗传物质必须具备的条件来分析（1）在细胞增殖过程中能够精确地进行复制；（2）能够控制生物体的性状；（3）能够贮存足够量的遗传信息；（4）结构比较稳定,48,二、拓展题,1.提示：并非任何一个DNA片段都是基因，只有具有遗传效应的DNA片段才是基因2.提示：DNA包括基因与非基因的碱基序列3.提示：这一观点有道理的，但在日常生活中，如报刊、杂志、广播等传播媒体将基因与DNA这两个概念等同使用，因此在具体情况中，要留意区分。,49,课外拓展,转基因生物,即为了达到特定的目的而将DNA进行人为改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能(如抗病虫害、增加营养成分)的基因片断,通过基因技术加入到目标生物当中。,50,美国密苏里大学培育出四只含有荧光水母基因的小猪。左为荧光小猪，右为正常小猪。,51,美科学家研制出世界上第一只转基因蝴蝶,52,首只转基因猴降生 人类未来喜忧参半安迪在2000年10月2日出生 此项成果可能意味着人类医学进步步伐加快，具体涉及的疾病可能包括糖尿病、乳腺癌、帕金森症和艾滋病。,53,转基因食品,
