内容正文:
第4节
基因通常是有遗传效应的 DNA 片段
小沫教你学高中生物
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第3章 基因的本质
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。
转基因鲤鱼(右)
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?
因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA中,并发挥了促进生长激素合成的功能,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
问题探讨
基因在染色体上
必修二:
必修一:
染色体是DNA的主要载体
基因=DNA吗?
问题探讨
1
2
说明基因与DNA关系的实例
DNA片段中的遗传信息
基因、DNA和染色体的关系
3
【资料1】大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子(图A),长度约为4.7 × 106 个碱基对,在DNA分子上分布了大约4.4 × 103 个基因,每个基因的平均长度约为1 × 103个碱基对。
图A 正在分裂的大肠杆菌,细胞内的DNA被染成红色
【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分子大约含有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%。
1.生物体内的 DNA 分子数目与基因数目相同吗?生物体内所有基因的碱基总数与 DNA 分子的碱基总数相同吗?如果不同,说明了什么?
说明基因与DNA关系的实例
1
分析【资料1】和【资料3】,填写下表:
DNA分 子数 总碱基数 基因数 平均每个基因的碱基对总数 比例(所有基因的碱基对总和/总碱基对)
大肠杆菌
人类基因组计划测定
1
4.7 × 106
4.4 × 103
1 × 103
44/47
24
(22+X+Y)
31.6亿
约2.6万
不超过2%
一个DNA上是有多个基因的。
基因是DNA的片段。
说明基因与DNA关系的实例
1
1.生物体内的 DNA 分子数目与基因数目相同吗?生物体内所有基因的碱基总数与 DNA 分子的碱基总数相同吗?如果不同,说明了什么?
DNA 分子数目< 基因数目
生物体内所有基因的碱基总数< DNA 分子的碱基总数
说明基因是DNA的片段,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。
思考讨论
说明基因与DNA关系的实例
1
从【资料3】中看到构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%,那么其它片段呢?
这说明并不是任意一段DNA都是基因,DNA上的基因并不连贯。
基因是DNA上的片段,但是一段DNA不一定是基因。
那什么样的DNA片段是基因呢?
说明基因与DNA关系的实例
1
【资料2】生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光,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鼠,在紫外线的照射下,也能像水母一样发光。
非转基因鼠
转基因荧光鼠
发出绿色荧光的水母
说明基因与DNA关系的实例
1
从【资料2】说明了什么?
把水母的绿色荧光蛋白基因转入动物的体内,从而此动物出现了以前没有的荧光性状。说明基因能控制生物的性状。
转基因荧光兔
转基因荧光猪
基因是特定的DNA片段,可拼接到其它生物的DNA上去,有遗传效应,可独立其作用。
说明基因与DNA关系的实例
1
2.你如何理解基因具有遗传效应?本节“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是什么?
3.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。
绿色荧光蛋白基因控制合成绿色荧光蛋白,从而控制生物的性状;生长激素基因控制合成生长激素,从而促使鲤鱼的生长速率。
基因是有遗传效应的DNA片段。
思考讨论
说明基因与DNA关系的实例
1
由刚才的三则资料说明了DNA蕴含了大量的遗传信息。那么DNA是如何储存遗传信息的?DNA为什么能够储存大量的遗传信息?
脱氧
核糖
P
A
脱氧
核糖
P
C
脱氧
核糖
P
G
脱氧
核糖
P
T
脱氧
核糖
P
T
C
脱氧
核糖
P
G
脱氧
核糖
P
A
脱氧
核糖
P
DNA分子的平面结构图
1.DNA的外侧和内侧各有什么特点?这说明是什么组成成分决定了DNA之间的差异?
2.如果4个碱基对组成1个基因,4种碱基对的排列可能形成多少种基因?
外侧由