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（2019）必修2

第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段 第3章 基因的本质 1、通过分析材料案例，概括基因与DNA的关系，归纳基因通常是有遗传效应的DNA片段，理解基因与DNA的关系、生命的延续和发展，达成对生命观念、科学思维素养的提升。 2、通过应用数学方法理解DNA分子的多样性和特异性，培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。 3、归纳基因与遗传信息的关系，形成结构与功能相适应的观念。 一、学习目标 我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵中，培育出了转基因鲤鱼。 特点：转基因鲤鱼的生长速度加快。 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？ 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） 【答案】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。 【答案】导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。 转基因的应用场景 为什么外源基因必须整合到受体细胞的DNA上才能发挥作用？科学家已证明DNA是遗传物质，那么，基因与DNA之间是什么关系呢？ 一、说明基因与DNA关系的实例 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(图A), 长度约为4.7×10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 正分裂的大肠杆菌，细胞内的DNA被染成红色 一个DNA上含有多个基因。说明基因是一段DNA。 基因的碱基对总数 DNA分子的碱基对总数 分析讨论1 < < DNA分子数目 基因数目 一、说明基因与DNA关系的实例 分析基因与DNA的关系 [资料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 图B 发出绿色荧光的水母 一、说明基因与DNA关系的实例 分析基因与DNA的关系 [资料2] 水母这一荧光性状为什么能在小鼠身上表现？ 分析讨论2 基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，从而获得某种性状，所以基因是遗传物质的结构单位。 一、说明基因与DNA关系的实例 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%。 分析讨论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。 结论：构成基因的碱基数 < 碱基总数 这说明并不是随便一段DNA就称为基因。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。 --ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG--- --TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC--- 基因 基因 非基因片段 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 结论：一个DNA分子上有许多个基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应。 基因是有遗传效应的DNA片段 遗传效应： 指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能。 一、说明基因与DNA关系的实例 B 跟踪训练一 下列关于DNA和基因相互关系的叙述,不正确的是( ) A. 基因通常是具有遗传效应的DNA片段 B. 基因在DNA上,DNA上所有序列都属于基因 C. 生物体的DNA分子数目小于基因数目 D. 基因并不是碱基对随机排列成的DNA片段 二、DNA片段中的遗传信息 1个DNA分子上有许多个基因 每一个基因都是特定的DNA片段 具有特定的遗传效应 说明：DNA蕴含大量的遗传信息 DNA只含有4种脱氧核苷酸（分别含A、T、G、C4种碱基） 为什么能够储存大量的遗传信息？ A T C A T T G A T C G A A T G G C C G G 含有n个碱基对的DNA分