基因是有遗传效应的DNA片段PPT课件

.,1,第4节基因是有遗传效应的DNA片段,第三章基因的本质,.,2,一张令世界沉默的照片,.,3,2015年9月3日，欧洲各大报纸头条都刊载了一幅照片。照片里，一名3岁的叙利亚小难民面朝下趴在沙滩上，仿佛睡着。男孩名叫艾兰库尔迪，2日偷渡途中因船只严重超载翻沉而溺亡，尸体随后漂到土耳其海滩。与艾兰一同溺亡的还有他的母亲拉赫曼和5岁的哥哥加利普，此外还有10多名难民同时遇难。这一揪心画面让国际社会震惊，也引发国际社会关注今年以来堪称欧洲二战后面临的最大难民潮,.,4,“9.11事件”和“印度洋海啸”中罹难者的尸体被严重毁坏。,依靠PCR仪进行DNA指纹检测进行了身份识别。,.,5,（1）DNA指纹图片上的片段代表什么？（2）是否就是基因？（3）基因是否等于DNA？,.,6,1、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。,分析资料1，计算DNA分子数目与基因关系？计算一个基因的碱基总数与一个DNA分子的碱基总数的关系？由此你能推理得到什么结论？,大肠杆菌一个DNA上含有多个基因。大肠杆菌所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数，说明基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段。,资料分析1,一、基因与DNA的关系,一、基因与DNA的关系,.,7,3、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，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。,分析资料3，人的基因碱基数量与DNA碱基数量有怎样的关系？由此你能推理得出什么结论？分析一段碱基片段的组成，由此你能推理得什么结论？,基因是DNA的片段，DNA中存在大量的非基因片段。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。人体中构成基因的碱基对组成比较少，占全部碱基总数不超过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。,.,8,比较资料1和3，你还能得出什么结论？,大肠杆菌的DNA分子，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例为：44001000/4700000=94%。人类DNA中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。生物越高等DNA中存在的非基因片段的比例越高。,什么样的DNA片段就是基因？,.,9,2、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。,分析资料2：讨论为什么海蜇这一荧光的性状能在小鼠身上表现？说明基因有什么功能？由此你能推理得出什么结论？,把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内，鼠体内出现了以前没有的荧光。说明基因能控制生物性状，基因有特定的遗传效应。它可以独立起作用。,.,10,4、不少人认为，人和动物体的胖瘦是由遗传决定的。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。,分析资料4：由此你能推理得出什么结论？,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。人和动物的胖瘦是受基因控制的。,.,11,整合资料2和资料4你能总结什么结论？,基因具有遗传效应。基因能控制蛋白质合成，从而控制生物的性状。,将分步结论进行整合，归纳DNA与基因的关系？,基因是有遗传效应的DNA片段。基因是生物体遗传的结构单位和功能单位。,基因是DNA片段，不是连续分布在DNA上，而是由碱基序列将其分隔开；它能控制性状，具有特定的遗传效应。,.,12,上面的实例说明了：DNA必然蕴含着大量的遗传信息。那么DNA分子中的哪一部分可以储存遗传信息呢？,由4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，足以储存生物体必需的全部遗传信息吗？,学习小组分析DNA分子的结构：外侧即基本骨架是什么？内侧是什么？由此你能推测出哪一部分可以储存遗传信息呢？,推测：从DNA分子的结构中可以推测遗传信息与4种碱基的排列顺序有关,.,13,AGCGTTCGAT,TCGCAAGCTA,AGCTGTCGAT,TCGACAGCTA,基因1,基因2,比较基因1和基因2有何不同？,碱基对的排列顺序不同,学生利用数学模型建构的方法来探究4种碱基排列的顺序，是否足以表达生物体必备的各种遗传信息这个问题,进行探究：,情景1：若1个碱基对组成一个基因，那么理论上可以排列出多少种基因？,情景2：若2个碱基对组成一个基因呢？,情景3：若n个碱基对组成一个基因呢？,41=4种,42=16种,4n种,二、DNA片段中的遗传信息,情景4：若决定脸型的一个基因有17个碱基对组成，那可能有多少种排列形式？不同的人脸型不同说明DNA有什么特点？,14,.,含有四种碱基的脱氧核苷酸：,碱基互补配对,.,15,截至2005年6月，全球人口总数接近65亿。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？你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？,1/434,上述结果是建立在纯理论的情况下，其实，有一些排列情况并不存在，但即使去除一些不存在的排列情况，得到的结果依然是天文数字。,探究,不是,.,16,基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？,（提示：从进化角度分析）,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。,探究,.,17,.,18,你能从分子水平解释生物的多样性和特异性的原因吗？,碱基排列顺序多样性,DNA分子多样性,生物多样性；,碱基排列顺序特异性,DNA分子特异性,生物特异性。,遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成DNA分子多样性，而碱基的特定的排列顺序，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。,.,19,尝试对以下概念的联系进行描述:,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,碱基,模型建构,三、基因、DNA、染色体的关系,.,20,概念图1,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,碱基,有遗传效应的DNA片段,构成,+脱氧核糖+磷酸,（A、T、C、G四种）,+蛋白质,形成双链,.,21,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,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是主要的遗传物质,概念图2,.,22,基因在染色体上呈线性排列，现在又说基因在DNA上，那么，基因、DNA、染色体三者到底有什么关系呢？,基因,DNA,染色体,1,2,3,4,5,6,三者之间相互关系：,1、基因是有遗传效应的DNA片段；,2、一个DNA上有多个基因；,3、DNA是染色体的主要成分；,4、染色体是DNA的主要载体；,5、基因在染色体上，呈线性排列；,6、染色体是基因的主要载体。,三、基因、DNA、染色体的关系,.,23,DNA指纹：每个人都有指纹，而且几乎每个人的指纹都很独特，很难找到一模一样的指纹，指纹因而也就成了人的独特特征。指纹是可以抹去的，但DNA却无法改变或抹去，科学家们只需要一滴血或是一根头发就可以对其DNA进行鉴定。DNA指纹，由“DNA”和“指纹”两个词构成，即把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。每个人的DNA都不完全相同（克隆人除外），通过分子生物学方法显示人的DNA，就可以像指纹那样分辨人与人的不同了。,知识拓展-DNA指纹技术,.,24,（1）进行DNA指纹的检测需要哪些材料？,（2）DNA指纹技术有哪些方面的应用？,只需要一滴血或一根头发的样品就可以对其进行DNA指纹鉴定。,“9.11”、“印尼海啸”罹难者的尸体身份识别、亲子鉴定、刑事侦查,思考,.,25,DNA指纹图是如何做出来的：首先需用合适的酶将这三个人的待检测的样品DNA切成片段，然后用一定的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图。,（1）图中的几号可能是罪犯？,1号,（2）图中的一个片段就是一个基因吗？,不是,.,26,习题,1.下列关于基因的叙述中，不正确的是,不同的基因含有不同的遗传信息每一个DNA分子片段都是一个基因C.每一个基因分别控制着不同的遗传性状D.基因存在于染色体上,2.马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体，但性状差异很大，原因是生活环境不同B.DNA分子中碱基配对方式不同C.着丝点数目不同D.DNA分子中碱基对排列顺序不同,B,D,.,27,知识结构,一、说明基因与DNA关系的实例,1.资料1：全部基因的碱基对总数是DNA分子碱基对总数的一部分,基因是DNA的片段,2.资料2：基因是DNA的片段,3.资料3：基因具有特定的遗传效应,4.资料4：基因是具有遗传效应,三、基因与DNA、染色体的关系,与DNA的关系：（1）基因的实质是有遗传效应的DNA片段。（2）每个DNA分子包含许多个基因。,2.与染色体的关系：（1）基因在染色体上呈线性排列。（2）染色体是基因的主要载体。,二、DNA片段中的遗传信息,DNA分子能储存遗传信息2.DNA分子的多样性3.DNA分子的特异性,四、DNA指纹技术