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

第三章 基因的本质 第四节 基因通常是有遗传效应的DNA片段 与载体拼接 受体细胞(鱼细胞) 转基因鲤鱼(上) 导入 生长激素基因 重组DNA分子 问题探讨 将外源生长激素基因导入并整合到鲤鱼的受精卵DNA中，培育出生长速度加快转基因鲤鱼。 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？ 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。 1.为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？ 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。 一.说明基因与DNA关系的实例 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。 ＜ ＜ ①一个DNA上含有多个基因 资料1： 结论 ②基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段。 一.说明基因与DNA关系的实例 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： ①基因能控制生物性状，基因有遗传效应。 结论 绿色荧光蛋白基因 控制合成 绿色荧光蛋白 发出 绿色荧光 遗传效应：能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状。 ②基因可以独立起作用(生物遗传的基本单位)。 一.说明基因与DNA关系的实例 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%。 资料3： 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 结论 ②DNA中存在大量的非基因片段。 原核基因和真核基因的结构 真核基因的结构 原核基因的结构 一.说明基因与DNA关系的实例 一.说明基因与DNA关系的实例 思考•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? ①DNA分子数目小于基因数目 ②所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数 说明基因是DNA片段,基因不是连续分布在DNA上,而是由碱基序列分隔开。 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? ①如能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等。 ②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。 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。 基因是有遗传效应的DNA片段 二.DNA片段中的遗传信息 美妙旋律 7种音符 26个英文字母 词汇句子 思考： 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，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。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呢? 二.DNA片段中的遗传信息 1个DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的，从头至尾没有变化，而骨架内侧4种碱基的排序却是可变的。 资料1： DNA的外侧和内侧各有什么特点?是什么成分决定了DNA之间的差异? 基本骨架:脱氧核糖和磷酸交替连接 骨架内侧:碱基排列顺序 氢键 平面结构 结论 遗传信息就蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 固定不变 可变(体现DNA之间的差异) 遗传信息:DNA分子中碱基(或碱基对、脱氧核苷酸)的排列顺序。 二.DNA片段中的遗传信息 碱基排列顺序千变万化 DNA的多样性 若1个碱基对组成1个基因，有_____排列形式 若2个碱基对组成1个基因，有_____排列形式 若3个碱基对组成1个基因，有_____排列形式 4种 16种 64种 资料1： 氢键 平面结构 1.如果是100个碱基对组成1个基因,可能组合成多少种基因? 4100 ＝ 1606938044258990275541962092341162602522202993782792835301376 结论 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数千甚至数百万次。 在生物体内，基因中