3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段课件2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

必修2/第3章/基因的本质/ 基因是什么？ DNA是如何携带遗传信息的？ 如何理解DNA的多样性和特异性？ 第4节 基因通常是 有遗传效应的DNA片段 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度更快？ 转基因鲤鱼（右） 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。 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： 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） 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 基因与DNA究竟是什么关系？ 分析基因与DNA的关系 【资料1】大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为470万个碱基对，在DNA分子上分布着大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。 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。 ＜ ＜ 结论： 2.基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段。 1.一个DNA上含有多个基因； 分析基因与DNA的关系 【资料2】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。 基因是特定的DNA片段，能控制生物性状； 基因有遗传效应； 它可以独立起作用。 说明： 分析基因与DNA的关系 【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%。 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； DNA中存在大量的非基因片段。 结论： 分析基因与DNA的关系 基因A 基因B 基因C 非基因片段 非基因片段 非基因片段 非基因片段 含有3个基因的DNA片段的模式图： 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。 实例1大肠杆菌DNA； 实例3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。 分析基因与DNA的关系 什么是基因？ 基因通常是有遗传效应的DNA片段，是生物体遗传的功能单位和结构单位。 注：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。 【资料4】不少人认为，人和动物体的胖瘦是由遗传决定的。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。 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。人和动物的胖瘦是受基因控制的。 分析基因与DNA的关系 讨论： 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？ 生物体内的DNA分子数目小于基因数目，生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA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。 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？ 能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等。“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是使鲤鱼的生长速率加快。 分析基因与DNA的关系 讨论： 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。 基因通常是有遗传效应的DNA片段。 二、DNA片段中的遗传信息 T G A A T C T G A A T C DNA分子结构： 基本骨架，由脱氧核糖和磷酸交替连接（固定不变）。 4种碱基