3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 -科学探究教材分析课件2022-2023学年高一下学期生物人教版2019必修2

2023/3/8 1 必修二 遗传与进化 杂交 杂交 自交 自交 第3章 基因的本质 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段 人类对遗传现象的探索 艾弗里 1.为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？ 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？ 转基因鲤鱼（右） 我国科学家将外源生长激素基因（如人、牛、羊、草鱼的）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： 因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA中，并发挥了合成生长激素的作用，而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。 导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。 一、说明基因与DNA关系的实例 1.在DNA分子上分布着大约4.4×103个个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。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。 分析基因与DNA的关系 正在分裂的大肠杆菌，细胞内的DNA被染成红色 分析： 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，说明基因是一段DNA； 基因的碱基对总数小于DNA分子的碱基对总数，说明DNA中存在非基因片段。 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。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B 发出绿色荧光的水母 图C 正常光线（左）和紫外线照射下（右）的4只小鼠，其中3号小鼠为对照，1、2、4号小鼠转入了绿色荧光蛋白基因 分析： 基因是特定的DNA片段，基因可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，从而获得某种性状。 基因具有遗传效应(能控制生物的性状)，它可以独立起作用（生物遗传的基本单位）。 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。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： DNA与基因的碱基对数量并不对等，基因碱基对总数占DNA碱基对总数的很小一部分。即DNA≠基因 进一步说明说明： 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。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。 基因A 基因B 基因C 含有3个基因的DNA片段的模式图 8 资料1、资料3 大肠杆菌、人的全部基因的碱基总数只是全部DNA分子碱基总数的一部分。DNA碱基中，只有部分碱基才构成基因，DAN分子中至少含有一个或多个碱基。 基因是DNA的片段 问题探讨、资料2 基因是特定的DNA片段，可以单独剪切与编辑。转基因生物的特有性状与导入基因有关，且导入基因有一定的独立性。 基因具有遗传效应 基因是具有遗传效应的DNA片段 基因能控制生物性状 结合以上实例，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。 讨论 为什么本节标题有个“通常”？ 遗传效应： 指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能。 --ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG--- --TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC--- 基因1 基因2 非基因片段 （1）储存遗传信息 基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息。 （2）传递遗传信息 通过复制把遗传信息传递给下一代。 （3）表达遗传信息 使遗传信息以一定的方式（转录和翻译）反映到蛋白质分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的性状。 真核生物： 核基因—染色体上 质基因—线粒体、叶绿体的DNA上 基因存在的位置 染色体 脱氧核苷酸 基因 DNA 染色体是DNA的主要载体 每个染色体上 有1个或2个DNA 基因通常是有遗传效应的DNA片段 每个DNA分子上含有多个基因 是控制生物性状的结构功能单位 是主要的遗传物质 基本组成单位 A T C G 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 细胞 细胞核 染色体 DNA 基因A 基因B 基因C 基因D 原核生物的拟核区域、病毒体内 每一个基因都是特定的DNA片段 有着特定的遗传效应 1个DNA分子上有许多个基因 说明：DNA必然蕴含了大量的遗传信息 基因A 基因B 果蝇某X染色体上一些 基