第3章第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段（课件）-2022-2023学年高一生物备课无忧（人教版2019必修2）

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。 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? 第3章第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段 1.基因是有遗传效应的DNA片段。 2.运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。 3.说明基因和遗传信息的关系。 “思考.讨论”中的实例1和3： DNA分子数 总碱基对数 基因数 平均每个基因碱基对总数 比例（基因的碱基对/总碱基对） 大肠杆菌 人类基因组计划测定 基因是DNA的片段 1 4700000 4400 1000 44/47000 DNA分子数<基因数 24 （22+X+Y） 31.6亿 不超过2% 一、说明基因与DNA关系的实例 约3万 问题1：生物体内所有基因碱基总数与DNA分子碱基总数相同吗？ 问题2：如果不同，说明了什么？ --ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG--- --TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC--- 基因 基因 非基因片段 2 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。 说明：基因是特定的DNA片段，可以控制某种性状。 图B：发出绿色荧光的水母 绿色荧光蛋白基因 绿色荧光蛋白 控制合成 绿色荧光 发出 一、说明基因与DNA关系的实例 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)。 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 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：基因是遗传的结构与功能单位。 一、说明基因与DNA关系的实例 实例1 实例3 大肠杆菌DNA 人的DNA 实例2 转基因实验 基因是一个DNA片段 基因可以控制某种性状 基因具有遗传效应 基因是具有遗传效应的DNA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。 有些病毒的遗传物质是RNA，其基因就是有遗传效应的RNA片段。 一、说明基因与DNA关系的实例 一、说明基因与DNA关系的实例 基因是具有遗传效应的DNA片段 基因与染色体、生物性状的关系 基因与染色体的关系 染色体是基因的主要载体。 基因在染色体上呈线性排列。 基因与生物性状的关系 基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状。遗传学上把这一过程叫基因的表达。 果蝇一条染色体上的基因 一、说明基因与DNA关系的实例 基因和DNA均是描述遗传物质的概念 7 【典型例题】 下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是（ ） A．白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸 B．S基因是有遗传效应的DNA片段 C．白眼基因在常染色体上 D．基因片段中有5种碱基、8种核苷酸 B 二、DNA片段中的遗传信息 1.基因、DNA、染色体关系 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或两个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 二、DNA片段中的遗传信息 1.基因、DNA、染色体关系 4种碱基对的排列顺序 —— 可变 基本骨架：—— 不变 遗传信息： DNA分子中碱基（或碱基对、脱氧核苷酸）的排列顺序。 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 结论：DNA分子具有多样性 （约为172亿种） 2.DNA分子的多样性和特异性 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 完全相同的可能性是４-17×４-17，几乎为零 结论：DNA分子具有特异性 染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸 是主要的遗传物质 是遗传物质的功能结构单位 是DNA的主要载体，每条染色体上有1个或2个DNA分子。 基因是