3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段-【轻松备课】2022-2023学年高一生物同步精品课件（人教版2019必修2）

第4节 基因通常是有遗传效应 的DNA片段 授课人： 高二生物组 人教版 2019 必修二《遗传与进化》 目标 01 02 03 教学目标 举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。 运用数学方法说明DNA的多样性和特异性。 阐明基因和遗传信息的关系。 问题探讨 讨论： 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？ 　　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） 导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列 导入的生长激素基因在细胞内表达出来生长激素，促进了鲤鱼的生长。 一、说明基因与DNA关系的实例 关于基因 关于遗传物质 探究过程 ①孟德尔提出遗传因子 ①推测蛋白质是遗传物质 ②约翰逊将遗传因子命名为基因 ②格里菲思提出转化因子的存在 ③萨顿提出基因位于染色体上的假说 ③艾弗里证明遗传物质是DNA ④摩尔根通过实验证明基因在染色体上，并呈线性排列。 ④蔡斯和赫尔希证明遗传物质是DNA 结论 基因在染色体上，基因控制生物性状 DNA是遗传物质 基因与DNA的关系 基因与DNA之间是什么关系呢？ 一、说明基因与DNA关系的实例 结论： 1.一个DNA上含有多个基因 2.基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段。 分析： 1.大肠杆菌体内的DNA分子数目 基因数目 2.所有基因的碱基总数 DNA的碱基总数 1. 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；上面有4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。 资料1： < < 基因A 基因B 基因C 含有3个基因的DNA片段的模式图 一、说明基因与DNA关系的实例 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，也能像海蛰一样发光。 结论： 基因能控制生物性状，基因有遗传效应。 它可以独立起作用。 一、说明基因与DNA关系的实例 资料3： 人类基因组计划测定的是24条染色体（22条染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有1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%。 结论： 1.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。 2.DNA中存在大量的非基因片段。 一、说明基因与DNA关系的实例 思考：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。 基因A 基因B 基因C 含有3个基因的DNA片段的模式图 一个DNA分子中有许多基因 每个基因都是特定的DNA片段 有特定的遗传效应 基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位, 基因通常是具有遗传效应的DNA片段 一、说明基因与DNA关系的实例 染色体 脱氧核苷酸 DNA 基因 每个基因有许多脱氧核苷酸 有遗传效应的DNA片段 每条染色体上有1或2个DNA 每个DNA上有许多基因 DNA的主要载体 主要的遗传物质 基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息 为什么DNA的4种脱氧核苷酸，能够储存大量的遗传信息？ 二、DNA片段中的遗传信息 T G A A T C T G A A T C 外侧：基本骨架，由脱氧核糖和 磷酸交替连接（固定不变） 内侧：4种碱基对的排列（可变） 哪部分可以代表遗传信息？ 遗传信息就蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 二、DNA片段中的遗传信息 假设1个碱基对组成1个基因，可能形成多少种基因？ 假设2个碱基对组成1个基因呢？ 假设3个碱基对组成1个基因呢？ 假设n个碱基对组成一个基因呢? 4种 4n种 T G A A T C T G A A T C 结论：碱基排列顺序千变万化 DNA的多样性 4×4=16种 4×4×4=64种 二、DNA片段中的遗传信息 资料 ： 前面数学模型模拟探究是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因这一假设下的。事实上，大部分随机排列的碱基序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却会在生物体内重复许多次。 在生物体内，基因中的碱基并不是随机排列的。 结论：碱基特定的排列顺序， DNA的特异性 二、DNA片段中的遗传信息 碱基排列顺序的千变万化 DNA分子的多样性 碱基特定的排列顺序 每个DNA