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(共26张PPT)
第3章　基因的本质
人教版高中生物 必修2
第4节
基因通常是有遗传效应的DNA片段
1
举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段(重点)。
2
用数学方法说出DNA分子的多样性和特异性(重、难点)。
3
说明基因与DNA的关系。
复习导入
基因等同于DNA吗
1
2
3
1903年
萨顿假说：基因和染色体存在平行关系
5
20世纪中叶
染色体主要由蛋白质和DNA组成
1928、
1944、
1952年
4
实验证明DNA是主要的遗传物质。
摩尔根证明基因位于染色体上
1910年
沃森、克里克提出DNA双螺旋模型
1953年
>
<
目标一
基因与DNA关系的实例
资料3. 人类基因组计划测定的是24条染色体（22条染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。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%。
1.1 说明基因和DNA关系的实例
资料1. 大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7 ×106个碱基对，在DNA分子上分布着大约4.4 × 103个基因，每个基因的平均长度约为1 × 103个碱基对。
资料1和资料3可以得出什么结论
1.1 说明基因和DNA关系的实例
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
1.生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？如果不同，说明了什么？
讨论
基因是DNA的片段；
一个DNA分子上有许多个基因；
基因的碱基总数结 论
资料2. 生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，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。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。
1.1 说明基因和DNA关系的实例
基因能够控制生物的性状，也就是说基因是有遗传效应的DNA片段。
结 论
1.2 基因存在的位置
真核生物：核基因—染色体上
质基因—线粒体、叶绿体的DNA上
请完善基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间关系的概念图。
染色体是______的主要载体
每个染色体上有_______个DNA
基因通常是有_________的DNA片段；
每个DNA分子上含有_____基因
是控制生物性状的结构功能单位
DNA是主要的遗传物质
每个基因有许多脱氧核苷酸
1或2
DNA
许多
遗传效应
基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息
活动1
构建模型-理解概念之间的关系
DNA
基因
染色体
脱氧核苷酸
(1)本质上，基因通常是有遗传效应的DNA片段。
(2)结构上，基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。
(3)功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。
核心归纳
全方位理解基因
1.如图表示脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体间的关系。下列有关叙述错误的是
A.d是脱氧核苷酸，其种类取决于c的种类
B.基因通常是具有遗传效应的f片段
C.e含有的碱基总数等于f
D.基因的主要载体是染色体
√
基因
DNA
染色体
解析　图中c为含氮碱基，d为脱氧核苷酸，根据含氮碱基不同，可将脱氧核苷酸分为四种，A正确；
基因(e)是有遗传效应的DNA(f)片段，故基因含有的碱基总数小于f，B正确，C错误；
基因的主要载体是染色体，并在其上呈线性排列，D正确。
2.(2022·河北衡水中学高一月考)如图是果蝇某条染色体上的一段DNA的示意图。下列说法正确的是
A.白眼基因含有多个核糖核苷酸
B.白眼基因是有遗传效应的DNA片段
C.白眼基因位于细胞质内
D.白眼基因的基本组成单位是4种碱基
√
解析　白眼基因中含有多个脱氧核苷酸，A项错误；
白眼基因是有遗传效应的DNA片段，其基本组成单位为脱氧核苷酸，脱氧核苷酸共有4种，B项正确，D项错误；
染色体是DNA的主要载体，白眼基因位于染色体上，是核基因，C项错误。
>
<
目标一
DNA片段中的遗传信息
T
C
G
A
T
A
G
C
T
A
4种碱基排列顺序
遗传信息
基本骨架
2.1 DNA片段中的遗传信息
7种音符
美妙旋律
26个英文字母
词汇句子
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？
这说明了基因的什么特点？
基因的多样性
若1个碱基对组成1个基因
若2个碱基对组成1个基因
若3个碱基对组成1个基因
4种
41
16种
4x4（42）
64种
4x4x4（43）
若n个碱基对组成1个基因
4n
……
……
4100 种基因
n 指对数
活动2
DNA片段中的遗传信息
T
C
G
A
T
A
G
C
T
A
2．基因是碱基随机排列成的DNA片段吗？为什么？
资料1. 前面的探究是建立在所有碱基对都随机排列这一假设上的。实际上，基因组测序结果表明大部分随机排列的碱基序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却重复千百次。
（GATA)n
不同人的短序列重复
活动2
DNA片段中的遗传信息
资料3. 人与黑猩猩血红蛋白 链部分基因序列比较
资料2. 两个健康人CFTR基因的碱基对差异
不变区
单碱基差异
(Genetics, McGraw-Hill, 2004)
碱基特定的排列顺序
DNA的特异性
2．基因是碱基随机排列成的DNA片段吗？为什么？
活动2
DNA片段中的遗传信息
2.2 人类基因组计划
1990年10月，预计用时15年，投资30亿美元的国际人类基因组计划正式启动。参与的国家有美、英、日、法、德、中这6个国家。
确定构成人类基因组24条染色体的约30亿个碱基对的序列；
鉴定出人类的所有基因，尤其是与疾病有关的基因；
将上述信息储存于专门的数据库，并开发出相应的分析工具；
对五种模式生物大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠进行测序。
DNA的多样性和特异性
生物体多样性和特异性的物质基础
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中
2.3 DNA分子的特性
1.4 核酸分子多样性和特异性的应用
物种鉴定
病毒感染？
食品污染？
真假羊肉？
身份鉴定
母 子 父
基因通常是有遗传效应的DNA片段
绝大多数生物的遗传物质是DNA，基因是其DNA上有遗传效应的特定的片段，基因之间往往由非基因片段隔开。
RNA病毒的遗传物质是RNA ，其基因是RNA上有遗传效应的片段。
流感病毒
艾滋病毒
冠状病毒
2.5 基因的概念
3.下列有关DNA的多样性的叙述，正确的是
A.DNA具有多样性的原因是DNA分子空间结构千变万化
B.含有200个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有4200种
C.DNA的多样性和特异性是生物多样性和特异性的物质基础
D.DNA的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因
√
解析　DNA的多样性是由DNA分子中碱基排列顺序的千变万化构成的，A、D错误；
含有200个碱基的DNA分子中，碱基对可能的排列方式有4100种，B错误。
4.(2022·云南玉溪第二中学高一期中)决定DNA分子特异性的因素是
A.两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替的排列顺序是稳定不变的
B.构成DNA分子的脱氧核苷酸只有四种
C.严格的碱基互补配对原则
D.每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序
√
解析　DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的，两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替的排列顺序是稳定不变的，两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基对严格遵循碱基互补配对原则，A、B、C均不符合题意；
每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序，决定了DNA分子的特异性，D项符合题意。
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