内容正文:
3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
学习目标
1.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2.说出DNA分子的多样性和特异性。
3.通过实例,认识生命现象,揭示生命规律。
4.比较归纳基因、DNA和染色体的关系。
5.基于科学家对基因本质的探索历程,认同科学探究是一个不断深化的过程。
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?
转基因鲤鱼(右)
问题探讨
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。
导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。
基因与DNA之间是什么关系呢?
带有纤毛的大肠杆菌
大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子,长度约为4 700 000个碱基对,在DNA分子上分布着大约4 400个基因,每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。
生物体内所有基因的碱基总数 _____ DNA分子的碱基总数。
分析资料1,你能得出什么结论?
说明基因是一段DNA。
资料1:
小于
一、说明基因与DNA关系的实例
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4
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。
资料2:
分析资料2,你能得出什么结论?
基因有遗传效应。
它可以独立起作用。
转基因小鼠为何能发光?
因为获得了水母的绿色荧光蛋白基因
绿色荧光水母
紫外线照射下的小鼠
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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总数的比例不超过2%。
资料3:
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
分析资料3,你能得出什么结论?
基因的碱基对数_____DNA分子的碱基对数
剩余的98%的碱基是否称为基因呢?
<
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分析资料3,你能得出什么结论?
基因是一段DNA,
但是一段DNA不一定是基因
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总数的比例不超过2%。
资料3:
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
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材料 分析 说明 结论
资料1 数量 全部基因的碱基对总数只是DNA分子碱基对总数的一部分(大肠杆菌) 基因是
_____片段
全部基因碱基对总数只是DNA分子碱基对总数的一小部分(人类)
资料3
资料2 功能 基因能控制特定的性状(水母的绿色荧光蛋白基因能控制发光) 基因具有特定的
___________
DNA
遗传效应
基因是有遗传效应的DNA片段
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。
DNA为什么
能储存大量的遗传信息?
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10
(1)基因通常是DNA上的片段( )
(2)基因通常是DNA上有一定功能的特异性碱基排列顺序( )
(3)基因和DNA是同一概念( )
√
理解巩固
√
×
探究:脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
情境1:
二、DNA片段中的遗传信息
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含有四种碱基的脱氧核苷酸:
碱基互补配对
A
T
C
G
N个碱基对
4N
417种
碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的________。
(大约为一百七十二亿种)
多样性
探究:脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
情境1:
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?
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情境2:
探究:脱氧核苷酸序列与遗传信息的特异性
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?
你与你的同桌相比,这个基