3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段（教学课件）-2023-2024学年高一生物下学期任务型教学课件（2019人教版必修2）

第3章 基因的本质 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） 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。 问题探讨引新课 基因等同于DNA吗? 1 2 3 1903年 萨顿假说：基因和染色体存在平行关系 5 20世纪中叶 染色体主要由蛋白质和DNA组成 1928、 1944、 1952年 4 实验证明DNA是主要的遗传物质。 摩尔根证明基因位于染色体上 1910年 沃森、克里克提出DNA双螺旋模型 1953年 回顾旧知推新知 SZ-LWH SZ-LWH 情 境 回 顾 一、说明基因与DNA关系的实例 回归课本探新知 任务一：快速阅读P57、58页思考.讨论中的资料 并小组讨论完成P58页讨论题，理清基因和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4.7×107个碱基对，在DNA分子上分布着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 1.生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗? DNA分子数目 ＜ 基因数目 2.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? 基因的碱基总数 ＜ 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。 回归课本探新知 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，每条染色体上有一个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%。 同：基因的碱基数远远少于DNA的碱基数，说明基因在DNA上的分布是不连续的。 异：人类的非基因序列占DNA总碱基数的比例远大于酵母菌。 3. 与资料1相比，得出的结论有何异同？ 回归课本探新知 SZ-LWH SZ-LWH 一、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。 4. 资料2说明了基因有怎样的作用？ 基因能控制生物的性状，即基因具有遗传效应。 回归课本探新知 SZ-LWH SZ-LWH 一、基因与DNA关系的实例 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： 5.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。 回归课本探新知 SZ-LWH SZ-LWH 一、基因与DNA关系的实例 对所有生物而言：基因通常是有遗传效应的DNA片段 RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段 流感病毒 艾滋病毒 冠状病毒 RNA RNA 基因只能是具有遗传效应的DNA片段吗？ 回归课本探新知 一个DNA分子上有许多个基因 每个基因都有特定的DNA片段 每个基因都蕴含大量遗传信息 DNA蕴含大量遗传信息 DNA只有4个碱基如何蕴含大量遗传信息呢？ 回归课本探新知 任务二：结合DNA结构示意图，回答下面问题 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种碱基对的排列（可变）。 外侧： 内侧： 遗传信息就蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。 哪部分可以代表遗传信息？ 二、DNA片段中的遗传信息 回归课本探新知 任务三：如果是100个碱基对组成1个基因，可能组合成多少种基因? N种碱基可能组合成4N种基因 排列种数 41 2个碱基对 (16)4×4 3个碱基对 (64)4×4×4 基 因 1个碱基对 100个碱基对 4100 碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性 …… …… 回归课本探新知 结合下面资料分析基因是碱基随机排列成的DNA片段吗？ 资料1. 前面的探究是建立在所有