3-4 基因通常是有遗传效应的DNA片段-【备课无忧】高一生物下学期同步课件(人教版2019必修2)

总结：1、
①DNA和蛋白质组成染色体 ②染色体是DNA的主要载体 ③1条染色体上有 1或2 个 DNA
2、
④基因是有遗传效应的 DNA片段 ⑤一个DNA上有多个基因
2、
⑥基因在染色体上呈 线性排列 ⑦染色体是基因的主 要载体
总 结
脱氧核苷酸-基因-DNA-染色体之间的关系
是DNA的主要载体，每条染 色体上有1个或2个DNA分子。
②基因的碱基总数＜DNA的碱基总数。
说明DNA某些序列不是基因。
图A：正在分裂的大 肠杆菌,细胞内的 DNA被染成红色
实例2.生长在太平洋西北部的一种水母能发 出绿色荧光(图B)，这是因为水母的DNA上有 一段长度为5.17× 103个碱基对的片段—— 绿色荧光蛋白基因。
绿色荧 控制合成 绿色荧 发
2.整理总结染色体、DNA和基因三者之间的关系，并以 你认为最简明的形式表示出来。
二、拓展应用 1.在严查偷猎野生动物的行动中，执法部门发现某餐 馆出售的一种烤肉比较可疑，餐馆工作人员说是“山 羊肉”，经实验室检验，执法部门确定这种“山羊肉” 来自国家二级保护动物斑羚。你认为执法部门最可能 采取哪种检测方法?为什么?
最可能采取DNA鉴定的方法。因为每种生物的DNA具 有特异性，只有将“山羊”的DNA与斑羚的DNA进行 比对，才能确定这种“山羊肉”是否来自国家二级 保护动物斑羚。
2.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独一无二的面孔。为 什么人群中没有一模一样的两个人呢? 请你从生物学的角度评述人脸识别技术的可行性。
光蛋白
光蛋白 出
基因
绿色 荧光
图B：发出绿色荧光 的水母
说明：基因是特定的DNA片段，可以控制某种性状。
实例2.转基因实验表明，转入 了水母绿色荧光蛋白基因的转 基因鼠，在紫外线的照射下， 也能像水母一样发光(图C)。
基因是可以切除，拼接到其他生物 的DNA上去，在其他生物体中表现出 该性状。
说明：基因是遗传的基本单位。
程 ④摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因
在染色体上，并呈线性排列。
结 基因在染色体上， 论 基因控制生物性状
思考：基因与DNA是什么关系？
3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
1.基因是什么? 2.DNA作为遗传物质是如何携带遗传信息的? 3.如何理解DNA的多样性和特异性?
问题探讨 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，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，必须整合到受体细胞的 DNA 上才 能发挥作用。
多样性：每个人的DNA几乎不可能 完全相同； 特异性：每个个体的DNA的碱基序 列是特定的。
碱基排列顺 序蕴藏遗传 信息
二、DNA 片段中的遗传信息 4.你认为基因是碱基对 随机排列成的DNA片 段吗?为什么?
不是。基因的碱基序列都 有特定的排列顺序。
碱基排列顺 序蕴藏遗传 信息
总结 DNA能够储存足够量的遗传信息：遗传信息蕴藏 在_4_种__碱__基__的_排__列__顺__序__之中;
形成杂合双链区的部 位越多，则DNA碱基 序列的一致性越高， 说明在生物进化过程 中，DNA碱基序列发 生的变化越小。因此 亲缘关系越近。
2.科学家分析了多种生物DNA的碱基组成，一部分实验 数据如以下两表所示。据表回答下面的问题。
(1)不同生物的DNA中4种脱氧核苷酸的比例相同吗?这 说明DNA具有什么特点? 不同，这表明不同生物的DNA中脱氧核苷酸的组成 不同，说明DNA的碱基排列顺序具有多样性。
人的一个DNA分子上有很多个基因 片段，也有很多个非基因片段。
根据以上实例，请从DNA 水平上给基因下一个定义， 要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。
实例1
实例3
实例2
大肠杆菌DNA 人的DNA
转基因实验
基因是DNA的片段
基因可以控制生物的性状 基因具有遗传效应
基因是具有遗传效应的DNA片段
二、DNA 片段中的遗传信息 思考·讨论
资料1 1个DNA分子的基本骨架 是由脱氧核苷酸和磷酸交替连接 而成的，从头至尾没有变化，而 骨架内侧4种碱基的排列顺序却 是可变的。
脱氧核苷酸序列=碱基序列
碱基排列顺序蕴 藏遗传信息
资料2 事实上，大部分随机排列的脱氧核苷酸序列 从来不曾出现在生物体内。
图C正常光线（左）及紫 外线照射下(右)的4只小 鼠,其中3号小鼠为对照 组，1、2、4号小鼠转入 了绿色荧光蛋白基因
实例3.人类基因组计划测定的是24条染色体 （22条常染色体+X+Y)上DNA的碱基序列。每 条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子 大约含有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%。
很多随机排列的碱基序列是无意义的。 基因有特定的碱基序列
二、DNA 片段中的遗传信息 思考·讨论 1.如果是100个碱基对 组成1个基因,可能组合 成多少种基因?
4100种
碱基排列顺 序蕴藏遗传 信息
二、DNA 片段中的遗传信息
2.怎样理解DNA 的多样性和 特异性?
碱基排列顺序的千变万化，构 成了DNA的多样性，而碱基 特定的排列顺序，又构成了每 个DNA分子的特异性。
人脸识别技术的前提是每个人 都有独特的面部特征，而这些 都是由基因提高（P62） 一、选择题 1.本章介绍的艾弗里的实验、赫尔希和蔡斯的实验都 证明DNA是遗传物质，这两个实验在设计思路上的共同 点是（C ） A.重组DNA片段，研究其表型效应 B.去掉DNA片段，研究其表型效应 C.设法分别研究DNA和蛋白质各自的效应 D.应用同位素标记技术，研究DNA在亲代与子代之间的 传递
(2)同种生物不同器官细胞的DNA中脱氧核苷酸的比例 基本相同，这说明DNA具有什么特点?为什么?不同生物 的A、T之和与G、C之和的比值不一致，这说明了什么? 为什么?
不同生物的A、T之和与G、C之和的比值不一致，这 说明不同生物的碱基组成不同，表明了DNA的多样性。 其原因是不同生物在漫长的进化过程中，形成了每 种生物特有的DNA序列。
2.科学家分析了多种生物DNA的碱基组成，一部分实验 数据如以下两表所示。据表回答下面的问题。
(3)除少数病毒外，所有生物的DNA都由4种相同的碱基 组成，试从生命起源和进化的角度说明原因。 说明生物是由共同祖先进化而来的。
单细胞基因组测序
人类遗传病致病基因的碱基序列与正常基因的存 在差别，有时一个碱基的差别就会导致遗传病的发生。 因此，基因测序能够在遗传病防治中发挥重要作用。
染色体
基因是有遗传效应的DNA片段， DNA 是主要的遗传物质 每个DNA分子上有许多基因。
基因中脱氧核苷酸的排列顺 序代表遗传信息，每个基因 含有许多脱氧核苷酸
基因
⑧基因是遗传物质 的功能结构单位
脱氧核苷酸
1、分析图示，回答有关问题：
① 图中B是_脱__氧__核___糖__，C是_碱___基___，D是_脱__氧___核__苷__酸___，F是_D__N__A__， G是_蛋___白__质___。
2014年11月，一个经单细胞基因组测序进行遗传 病筛查的试管婴儿在北京大学第三医院出生。这个健 康婴儿的母亲患有常染色体单基因显性遗传病，在自 然生育条件下，她的孩子的患病概率是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 裂会形成卵细胞和极体，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 健康的婴儿。
导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。
一、说明基因与DNA关系的实例 思考·讨论
实例1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子 (图A），长度约为4.7×106个碱基对，在 DNA分子上分布了大约4.4×103个基因， 每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
①大肠杆菌一个DNA上含有多个基因。 说明基因是DNA的片段。
练习与应用（P59） 一、概念检测 1.科学研究发现，未经人工转基因操作的番薯都含有 农杆菌的部分基因，而这些基因的遗传效应促使番薯 根部发生膨大产生了可食用的部分，因此番薯被人类 选育并种植。下列相关叙述错误的是（ B ） A.农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制 B.农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列 C.农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段 D.农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番 薯细胞
(2)同种生物不同器官细胞的DNA中脱氧核苷酸的比例 基本相同，这说明DNA具有什么特点?为什么?不同生物 的A、T之和与G、C之和的比值不一致，这说明了什么? 为什么?
同种生物不同器官细胞的DNA中脱氧核苷酸的比例基 本相同，这说明同种生物DNA的碱基组成具有一致性。 这是因为同种生物不同器官的细胞中，DNA序列是相 同的。
2.在噬菌体侵染细菌的实验中，下列对噬菌体外壳蛋 白质合成的描述，正确的是（ A ） A.氨基酸原料和酶来自细菌 B.氨基酸原料和酶来自噬菌体 C.氨基酸原料来自细菌，酶来自噬菌体 D.氨基酸原料来自噬菌体，酶来自细菌
3.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)同属于RNA病 毒，都可以使烟草患病。将TMV的RNA和HRV的蛋白质外 壳混合后感染烟草叶片，使烟草患病，可能观察到的 现象是（ A ） A.能检测到TMV的RNA和蛋白质 B.能检测到HRV的RNA和蛋白质 C.能检测到TMV的RNA和HRV的蛋白质 D.能检测到HRV的RNA和TMV的蛋白质
② F的基本组成单位共有__4___种。F与H的关系是 _H__是__F_的___主__要___载__体__。
③ 图中E和F的关系是_E通常_是__有__遗___传__效___应__的__F__片__段____。 ④ 图中F中的遗传信息通过复制传递给后代，其复制过程严格遵
循_碱___基__互___补__配__对___原则。
碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性,而碱基特 定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性；DNA的 多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。
有些病毒的遗传物质是RNA， 对RNA病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。
讨论 1.为什么转基因鲤鱼的生长速率更快? 2.导入的外源基因是1个DNA分子，还是DNA分子的一段脱氧核苷 酸序列?
问题探讨 讨论 1．为什么转基因鲤鱼的生长速率更快?
因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA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。 2．导入的外源基因是1个DNA分子，还是DNA分子的一段脱氧 核苷酸序列?
4.研究人员对数千种生物的DNA碱基序列进行测定发现， 没有任何两个物种的DNA序列是一样的。DNA具有多样 性的主要原因是（ D ） A.DNA由4种碱基组成 B.DNA具有规则的双螺旋结构 C.DNA具有碱基互补配对的特点 D.DNA的碱基对有很多种不同的排列顺序
二、非选择题 1.DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子 的差异。当两种生物的DNA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，形成杂合双链区； 在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链 (如右上图所示)。形成杂合双链区的部位越多，说明 这两种生物的亲缘关系越近，这是为什么?
温故知新
格里菲斯
3.1 DNA是主要的遗传物质
艾弗里 赫尔希和蔡斯
烟草花叶病毒
3.2 DNA的结构 双螺旋结构 沃森和克里克
3.3 DNA的复制 半保留复制 边解旋边复制
3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 ？
关于基因
①孟德尔提出生物性状是由
遗传因子控制的
探 究
②约翰逊将遗传因子命名为基因
过 ③萨顿提出基因位于染色体上的假说
碱基排列顺 序蕴藏遗传 信息
二、DNA 片段中的遗传信息
2.你能从DNA 的结构特 点分析生物体具有多样 性和特异性的原因吗?
DNA的多样性和特异性 是生物体多样性和特异 性的物质基础。
碱基排列顺 序蕴藏遗传 信息
二、DNA 片段中的遗传信息
3.在刑侦领域,DNA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?