高中生物《第三章 第四节 基因是有遗传效应的DNA片段》课件2 新人教版必修2.ppt

必修2 03 04 基因是有遗传效应的dna片段 人民教育出版社 普通高中课程标准实验教科书 生物 p55本节聚焦 基因是什么 dna分子是如何携带遗传信息的 dna分子为什么能够携带丰富的遗传信息 p55说明基因与dna关系的实例 见资料分析 大肠杆菌 一 证明基因与dna关系的实例 p55 算一算 大肠杆菌所有基因的碱基对总数占dna分子碱基对总数的比例 说明基因是dna的片段 基因不是连续分布在dna上 而是由碱基序列将其分隔开的 资料1 基因等同于dna吗 阅读p55 资料分析 中的资料1和3 填写下表 说明 基因是dna的片段 1 4700000 4400 1000 44 47 dna分子数 基因数 24 22 x y 31 6亿 不超过2 说明 基因是dna的片段 资料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 构成基因的碱基总数占dna碱基总数的比例不超过2 进一步解析资料3 人体中构成基因的碱基对组成比较少 只占全部碱基总数不超过2 这段话说明什么 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 提示 基因的碱基对数 dna分子的碱基对数剩余的98 的碱基是否称为基因呢 atgcatgcatccatgctagccatccctaaggacag tacgtacgtaggtacgatcggtagggattcctgtc 一个dna片段不一定是基因 并不是任意一段dna就是基因 生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光 这是因为海蛰的dna分子上有一段长度为5170个碱基对的片段 绿色荧光蛋白基因 转基因实验表明 转入了海蛰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 基因可切除 可拼接到其他生物的dna上去 说明基因是特定的dna片段 并有特定的遗传效应 可独立起作用 从而获得某种性状的表达 故基因是遗传物质的结构和功能单位 资料2 生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光 这是因为海蛰的dna分子上有一段长度为5170个碱基对的片段 绿色荧光蛋白基因 转基因实验表明 转入了海蛰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 说明基因是有遗传效应的特定的dna片段 资料2 没有hmgic基因 就没有肥胖的表现 有hmgic基因就有肥胖表现 说明基因能控制生物的性状 功能单位 即基因具有遗传效应 资料4 不少人认为 人和动物的胖瘦是由基因决定的 近来的科学研究发现 小鼠体内的hmgic基因与肥胖直接相关 具有hmgic基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠 吃同样多的高脂肪食物 一段时间后 对照组的小鼠变得十分肥胖 而具有hmgic基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常 定义 基因是有遗传效应的dna片段 是生物体遗传的结构单位和功能单位 遗传效应 指具有复制 转录 翻译 重组突变及调控等功能 二 dna片段中的遗传信息 4种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息 二 dna片段中的遗传信息 情境1 假如决定脸型的一个基因由17个碱基对组成 那么这种排列有多少种可能 417种 约为172亿种 碱基的排列顺序千变万化 满足了遗传信息的多样性 二 dna片段中的遗传信息 情境2 全球人口总数约为60亿 假设人类基因组中第1号染色体的第1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 你与你同桌相比 这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大 不可能都有机会出现 完全相同的可能性为零 4种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息 稳定性 多样性 特异性 三 dna分子的特征 基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息 基因中脱氧核苷酸的排列顺序导致了控制不同性状的基因之间的差别 归根到底 生物性状的遗传就是基因通过四种脱氧核苷酸的序列来传递和表达信息的 基因和遗传信息的关系 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 基因与染色体 染色质 dna 遗传信息 性状的关系 理一理 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 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 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代表着遗传信息 对于某个基因来说 该 顺序 是固定的 而不同的基因的脱氧核苷酸的顺序是各不相同的 染色体是dna的主要载体 一般地每条染色体上有一个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是主要的遗传物质 理一理 上述资料分析总结基因与dna的关系 一个dna分子中有许多基因 每个基因都是特定的dna片段 并有着特定的遗传效应 基因的定义 是有遗传效应的dna片段 遗传效应 能复制 传递和表达性状的过程 dna中的碱基排列顺序储存大量的遗传信息 41 4 4 42 4n 4 4 4 43 n个碱基对 碱基排列顺序的千变万化 构成dna分子的多样性 碱基的特定排列顺序 构成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基础 1 下列关于dna 基因 染色体的叙述错误的是a基因是有遗传效应的dna片段bdna是遗传信息的主要载体cdna分子在染色体上成念珠状排列ddna的相对稳定性决定染色体的相对稳定性2 人类遗传信息的携带者是adna和rnabdna或rnacdnadrna3 下列有关dna与基因的关系的叙述中 正确的是a基因是碱基对随机排列而成的dna片段b一个dna分子上有许多个基因cdna的碱基排列顺序就代表基因d组成不同的基因的碱基数量一定不同 c c b 巩固练习 4 dna分子结构多样性的原因是a碱基配对方式的多样性b磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性c螺旋方向的多样性d碱基对排列次序的多样性5 有关dna的结构的叙述中 不正确的一项是a每个dna分子都含有4种脱氧核苷酸b每个dna分子中核糖上连结一个磷酸和一个碱基cdna分子两条链中的碱基通过氢键连接起来 形成碱基对d双链dna分子中 某一段链上若含有30个胞嘧啶 就一定会同时有30个鸟嘌呤6 dna指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系 这是因为a每个人的指纹大多相同b每个人的指纹是不同的c不同的个体的相同的组织中的dna指纹是相同的ddna技术是检测dna上碱基种类 d b b 1 下列关于dna 基因 染色体的叙述错误的是 a基因是有遗传效应的dna片段bdna是遗传信息的主要载体c基因在染色体上成念珠状排列ddna的相对稳定性决定染色体的相对稳定性2 人类遗传信息的携带者是 a dna和rnab dna或rnac dnad rna3 下列有关dna与基因的关系的叙述中 正确的是 a基因是碱基对随机排列而成的dna片段b一个dna分子上有许多个基因cdna的碱基排列顺序就代表基因d组成不同的基因的碱基数量一定不同 c c b 巩固练习 4 dna分子结构多样性的原因是 a 碱基配对方式的多样性b 磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性c 螺旋方向的多样性d 碱基对排列次序的多样性5 有关dna的结构的叙述中 不正确的一项是 a 每个dna分子都含有4种脱氧核苷酸b 每个dna分子中核糖上连结一个磷酸和一个碱基c dna分子两条链中的碱基通过氢键连接起来 形成碱基对d 双链dna分子中 某一段链上若含有30个胞嘧啶 就一定会同时有30个鸟嘌呤6 基因存在于植物细胞的 染色体 核糖体 叶绿体 高尔基体 线粒体a b c d d b c 基因是有遗传效应的dna片段这就是说 基因是dna的片段 但必须具有遗传效应 有的dna片段属间隔区段 没有控制性状的作用 这样的dna片段就不是基因 控制某种性状的基因有特定的dna片段 蕴含特定的遗传信息 可以切除 可以拼接到其他生物的dna上 从而获得某种性状的表达 例如 把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的dna上 大肠杆菌可以生产胰岛素 转基因生物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 转基因食品移动动植物的基因并加以改变 制造出具备新特征的食品种类 人们可以用鲜鱼的基因帮助西红柿 草莓等普通植物来抵御寒冷 把某些细菌的基因接入玉米 大豆的植株中 就可以更好地保护它们不受害虫的侵袭 而以这些转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品 历史背景 转基因烟草 1983年世界上第一例转基因植物 一种含有抗生素药类抗体的烟草在美国成功培植 迄今全世界已有近50个国家和地区开展转基因作物种植实验 有16个国家的近600万农民以种植转基因作物为主 2002年全球转基因农作物种植面积已扩大到5870万公顷 1996年世界转基因作物种植总面积仅为170万公顷 1993年世界上第一种转基因食品 转基因晚熟西红柿正式投放美国市场 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 美科学家研制出世界上第一只转基因蝴蝶 中国首批t pa转基因羊在山东东营诞生t pa是目前治疗急性心肌梗塞最好的溶血栓药物 如果从国外进口 价格非常昂贵 由动物的乳腺生产出含有t pa的药物蛋白 价格就会大大降低 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 这一方面给医疗 传统农业甚至工业等多个领域带来曙光 另一方面 又不能不让普通人担心 这次是不是真的打开了潘多拉盒子 由于国内已有不少来自美国 加拿大的大豆 玉米等 均为转基因食品 为了加强转基因食品规范 应确立转基因食品上市前审查制度 基于安全原因 在上市前建议提供相关资料 证明转基因食品成分和原食品相同 且不会影响自然生态 物种 不会产生毒素 无过敏反应 不影响抗生素耐药性等才准许上市 为什么转基因食物将在今后几年内流行 有一个很简单的原因 据预测 到2030年 世界人口将翻一番 约为100亿 其结果可能会导致全球食物短缺 而许多农业专家认为 不求助于基因工程 这个问题将无法解决 中国是20世纪90年代初进入商业型转基因农业生产的第一个发展中国家 现在中国已准备大面积扩种转基因农作物 一 基因数量少得惊人 人类dna分子大约有30亿个碱基对 研究人员曾经预测人类约有14万个基因 最终确定出的基因数在3万个左右 人类拥有的基因虽然只是蠕虫或飞虫的两倍 但证明了人类拥有的基因的功能比其他物种复杂得多 塞莱拉公司的科学家测出的序列准确地覆盖了国际人类基因组的95 二 人类基因组中存在 热点 和大片 荒漠 人类基因组序列中所谓的 荒漠 就是包含极少或根本不包含基因的部分 基因组上大约1 4的区域是长长的 没有基因的片段 基因密度在第17 第19和第22号染色体上最高 在x染色体 第4 第18号和y染色体上相对贫瘠 人类基因组研究成果 三 35 3 的基因组包含重复的序列 这意味着所有这些重复序列 即原来被认为的 垃圾dna 应该被进一步研究 事实上 第19号染色体57 是重复的 四 地球上人与人之间99 99 的基因密码是相同的 研究发现 来自不同人种的人比来自同一人种的人在基因上更为相似 在整个基因组序列中 人与人之间的变化仅为0 01 破译天书生命昭然 2000年6月26日 科学家公布了人类基因工作草图 这是人类基因组研究的重大成果 这一成果被誉为是人类 生命天书 的破译 是人类科学史上的重要里程碑 继2000年6月26日公布 基因工作草图 以后 经过几个月的努力 科学家于2001年2月12日宣布 人类基因组共有32亿对碱基 包含了3 4万个基因 这标志着人类基因组研究工作取得了实质进展 为破译生命之谜奠定了坚实的基础 人类 生命天书 有一 套 这套书有24 本 组成这套书的 文学 有四种基本 笔画 每两个笔画形成一个 偏旁部首 每三个 偏旁部首 形成一个 文字 每本 生命天书 中含有几千个关于人类生命的结构 功能 生老病死的 信息 每条信息由几千个 文字 组成 人类基因组计划就是首先要破译这套天书中所含有的10亿个文字中的30多亿个偏旁部首的排列顺序 然后再破译书中每条信息的具体含义即具体功能 l 人类 生命天书 有 24本 每 本书 是指一个 这套书为什么是 24本 2 生命天书 中的 信息 是指一个 3 生命天书 中的四种 基本笔画 是指 4 生命天书 中的每个 偏旁部首 是指 它们是 5 生命天书 中的每个 文字 是表示三个特定排列的 这个特定排列的物质为什么是三个 染色体 基因 分别含a t c g碱基的四种脱氧核苷酸 碱基对 a t t a c g g c 碱基对 因为dna中转录一个 密码子 或控制一个氨基酸需要三个碱基对 解析 通读上面的报道 报道中所说的 破译天书 实际上指对人类基因组进行了碱基对的测序工作 每本 天书 指一个染色体 因为人类体细胞中有22对常染色体 每对染色体中的两个dna分子结构基本相同 又由于x和y这两个性染色体中dna分子结构有较大差异 需要各自单独测序 所以一套 生命天书 实际上是指人类体细胞中一套常染色体 22个 和x y这两个性染色体