3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段课件(共30张PPT)-人教版(2019)必修2

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3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段课件(共30张PPT)-人教版(2019)必修2

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(共30张PPT)
基因通常是有遗传效应的DNA片段
问题探讨
我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼受精卵,培育出转基因鲤鱼,与对照组相比,生长速度加快。
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。
因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA上,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。
1、为什么转基因鲤鱼生长更快?
导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。
2、导入的外源基因是1个DNA分子,还是DNA片段?
转基因鲤鱼(右)
一、说明基因与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。
图A 正分裂的大肠杆菌,细胞内的DNA被染成红色
结论:
3、所有基因的碱基对总数______DNA分子的碱基对总数
1、基因在__________上
2、一个DNA可以有______个基因
DNA
很多
小于
基因是DNA的______, DNA中存在非基因片段。
片段
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1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%。
一、说明基因与DNA关系的实例
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分子上有一段长度为5.1×103个碱基对的片段---绿色荧光蛋白基因。
转基因实验表明,转入了水母的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠,在紫外线的照射下,也能象海蛰一样发光。
发出绿色荧光的水母
结论:
紫外线照射下的小鼠
基因是特定的DNA片段,可拼接到其他生物的DNA上去,可独立起作用,有遗传效应(即能控制生物的性状)
1、生物体内的DNA分子数目与基因的数目相同吗?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?
2、你如何理解基因具有遗传效应?本节“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是什么?
生物体内的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片段。
基因的遗传效应是指能通过一定的方式控制生物体的性状等。
“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是使鲤鱼的生长速率加快。
讨论
资料1、3:
基因是DNA的片段
基因是有遗传效应的DNA片段
基因具有遗传效应
资料2:
2、根据资料分析请从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
有些病毒的遗传物质是RNA,
如:HIV、SARS-CoV-2病毒(新冠病毒)。
对这类病毒而言, 。
基因是有遗传效应的RNA片段
7种音符
各种美妙旋律
26个
英文字母
许许多多词汇、句子
P
A
P
T
P
G
P
C
d
A
d
T
d
G
d
C
4种
脱氧核苷酸
能够储存生物体中数量庞大的遗传信息吗?
T
G
A
A
T
C
T
G
A
A
T
C
外侧:基本骨架,由脱氧核糖和
磷酸交替连接(固定不变)
内侧:4种碱基对的排列(可变)
回忆DNA分子结构:
遗传信息储存在哪里?
遗传信息就蕴藏在4种碱基的排列顺序之中
(碱基对或脱氧核苷酸)
A=T
DNA分子中每一个位置的碱基对都有_____种可能性
4
T=A
G=C
C=G
基 因 排列种数
1个碱基对 41
2个碱基对
4×4(42)
3个碱基对
4×4×4(43)
4000个碱基对
44000
…… ……
…… ……
n个碱基对
4n
结论1:碱基排列顺序千变万化,构成了DNA分子的多样性!
二.分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
二.分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
3. 在刑侦领域,DNA指纹技术可以用来鉴定个人身份(书P52)。你能分析这一方法的科学依据吗?
结论2:基因不是碱基对随机排列成的DNA片段,碱基具有特定的排列顺序,构成了DNA分子的特异性。
2.怎样理解DNA的多样性和特异性?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?
碱基排列顺序的千变万化
DNA分子的多样性
碱基特定的排列顺序
DNA分子的特异性
生物体的多样性
生物体的特异性
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。
二、DNA片段中的遗传信息
遗传信息
DNA分子具有多样性
碱基排列顺序的千变万化
DNA分子具有特异性
基因碱基序列都有特定的排列顺序
4种碱基的排列顺序之中
蕴藏
构成
构成
生物体多样性和特异性
基因通常是有遗传
效应的DNA片断
基因中的脱氧核
苷酸排列顺序代表着遗传信息
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA
的主要载体
每个DNA分子
上有许多基因
每个基因由许多脱氧核苷酸组成
DNA是主要的
遗传物质
每条染色体上有一个或2个DNA分子
三、基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系
4、染色体、 DNA 、基因和脱氧核苷酸的关系
二、染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
一条
一个或两个
多个
成百上千个
基因是有遗传效应
的DNA片段
染色体是DNA
的主要载体
基因中脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序代表遗传信息
基因在染色体上呈线性排列
脱氧核苷酸是DNA 的基本单位
DNA的载体有?
染色体线粒体叶绿体
DNA多样性与生物多样性的关系?
DNA多样性
蛋白质多样性
生物多样性
决定
体现
(根本原因)
(直接原因)
生物的长期进化
形成
包括
①基因多样性
②物种多样性
③生态系统多样性
价值?
DNA分子、蛋白质分子多样性的原因分别是什么?
分析下面的概念图,回答有关问题:
C DNA
G 磷酸
H
D 基因
F
A 染色体
E 脱氧核苷酸
B
①图中B是_______,H是______,F是______。
②每个C含有____个D,每个D中可以由_______个E组成。
③D 和A的位置关系___________________ 。
④从分子水平看D和C的关系是
_______________ 。
⑤C的基本组成单位是图中的_______。
⑥遗传信息是D中______________ 的排列顺序。
蛋白质
含N碱基
脱氧核糖
很多
成百上千
基因位于染色体上
基因是有遗传效应的DNA片断
E(脱氧核苷酸)
E
课本P59——练习与应用
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 ( )
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
B
1. B(碱基对的随机排列 ,错。基因有特定的碱基排列顺序)
课本P59——练习与应用
一、概念检测
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。
(1)如下图所示:
(2)文字:
染色体
DNA
基因
基因是染色体上具有遗传效应的DNA片段。
染色体
DNA
脱氧核苷酸
补充:a、b、c、d分别代表?
基因
课本P59——练习与应用
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?
【答案】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。
课本P59——练习与应用
二、拓展应用
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。
【答案】人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征,而这些面部特征都是由基因决定的,这说明了每个人基因的特异性。
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 ( )
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
C
课本P62——复习与提高
一、选择题
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. 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
A
课本P62——复习与提高
一、选择题
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. 能检测到TMV的RNA和蛋白质
B. 能检测到HRV的RNA和蛋白质
C. 能检测倒TMV的RNA和HRV的蛋白质
D. 能检测到HRV的RNA和TMV的蛋白质
A
课本P62——复习与提高
一、选择题
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 ( )
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
D
课本P62——复习与提高
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?
【提示】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。
课本P62——复习与提高
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。
【答案】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。
(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?
课本P62——复习与提高
(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?
【答案】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。
(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。
【答案】说明生物是由共同祖先进化而来的。
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DNA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。

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