3.4 基因是有遗传效应的DNA片段课件2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2

第4章 基因的本质 第4节 基因是有遗传效应的DNA片段 基因的本质探索 孟德尔： 遗传因子 约翰逊： 基因 萨顿、摩尔根： 基因在染色体上呈线性排列 格里菲斯和艾弗里，赫尔希和蔡斯： DNA是遗传物质 沃森、克里克： DNA双螺旋结构模型 基因 DNA = ? 大肠杆菌 一、说明基因与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 资料1 1 大肠杆菌的碱基总数是：4700000ⅹ2=94000000 2 大肠杆菌的基因的碱基总数是： 4400 ⅹ 1000 ⅹ 2=8800000 二者不相等。DNA分子的碱基数量多。 →说明基因是DNA的片段。(为不连续分布，由非基因片段分隔开。) --ATGCAT---ATCCATGCTA---CATCCCTAAG---CAG--- --TACGTA---TAGGTACGAT---GTAGGGATTC---GTC--- 基因 基因 非基因片段 一个DNA片段不一定是基因 （并不是任意一段DNA就是基因） →说明:基因是DNA的片段，一段DNA不一定是基因。 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%。 人体中构成基因的碱基对组成比较少，DNA中存在大量的非基因片段。在DNA分子中存在着许多目前未知功能的片段。 比较资料1和3 大肠杆菌的DNA分子中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例为4.4X106/4.7106=94% 人类DNA中，构成基因的碱基总数占碱基总数的比例不超过2%。 结论：生物越高等，DNA中存在的非基因片段的比例越高。 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。 资料2 →说明：基因能控制生物的性状，基因有遗传效应，可以独立地起作用。 资料2：说明了什么？ 基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，从而获得某种性状的表达 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。 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。 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。 资料四：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。 基因是一段DNA。 基因具有遗传效应。 一段DNA不一定是基因。 资料1： 资料2： 资料3： 资料4： 基因能控制生物性状。 基因（gene）是具有遗传效应的DNA片段，是生物体遗传物质的结构单位和功能单位。 从以上资料分析可以得出： 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 DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？ 由四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？ 探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性 碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性 假如决定脸型的一个基因只有17个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？ 情境1： 417种（约为172亿种） DNA分子具有多样性 1）脱氧核苷酸（或碱基）数目不同 2）脱氧核苷酸（或碱基）比例不同 3）脱氧核苷酸（或碱基）排列顺序不同 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 可能性为（1/4）34 情境2： 碱基的特定排列顺序构成了每一个 DNA分子具有特异性 1）脱氧核苷酸（或碱基）数目特定 2）脱氧核苷酸（或碱基）比例特定 3）脱氧核苷酸（或碱基）排列顺序特定 DNA片段中遗传信息有何特点： 情境