3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

LOGO 3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 学习目标：1.明白基因是有遗传效应的DNA片段（重点）。 2.了解DNA分子的多样性和特异性（难点）。 3.说明基因和遗传信息的关系。 素养要求：1.生命观念：染色体、DNA和基因的关系，理解生命的物 质性及内在联系。 2.社会责任：通过了解DNA指纹技术，对学生进行科学价 值观的教育 目标引领 思考 　　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。 转基因鲤鱼（右） 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？ 问题激疑 3 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 复习导入 资料1. 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。 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。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%。 一、说明基因与DNA关系的实例 自主探究 基因是 的片段； 一个DNA分子上有 基因； 基因的碱基总数 DNA分子的碱基总数。 结 论 DNA 许多个 < 人类基因组计划 1990年10月，预计用时15年，投资30亿美元的国际人类基因组计划正式启动。参与的国家有美、英、日、法、德、中这6个国家。 确定构成人类基因组24条染色体的约30亿个碱基对的序列； 鉴定出人类的所有基因，尤其是与疾病有关的基因； 将上述信息储存于专门的数据库，并开发出相应的分析工具； 对五种模式生物大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠进行测序。 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，也能像水母一样发光。 绿色荧光水母 紫外线照射下的小鼠 基因能够控制生物的 ，也就是说基因是有 的DNA片段。 结 论 性状 遗传效应 7 基因A 基因B 一个DNA分子中有许多基因 基因是控制生物性状的结构功能单位 每个基因都是特定的DNA片段 有特定的遗传效应 总结 染色体 脱氧核苷酸 基因 DNA 染色体是DNA的主要载体 每个染色体上有1个或2个DNA 基因通常是有遗传效应的DNA片段 每个DNA分子上含有多个基因 是控制生物性状的结构功能单位 是主要的遗传物质 基本组成单位 精讲点拨 9 每个基因都是特定的DNA片段 有特定的遗传效应 1个DNA分子 DNA蕴含了大量的遗传信息 基因A 基因B 二、DNA片段中的遗传信息 遗传信息：遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸的排列顺序。不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同，含有的遗传信息不同。 4种脱氧核苷酸 A T C G 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 为什么能储存大量遗传信息呢？ 合作解疑 T C G A T A G C T A 脱氧核苷酸序列与遗传信息 碱基排列顺序千变万化 遗传信息 基本骨架 DNA的多样性 资料1： 若1个碱基对组成1个基因 若2个碱基对组成1个基因 若3个碱基对组成1个基因 4种 16种 64种 碱基特定的排列顺序 DNA的特异性 资料2： 　　资料1的推算是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因这一假设上的。事实上，大部分随机排列的脱氧核苷酸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许多次。 DNA的多样性和特异性 生物体多样性和特异性的物质基础 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 总结 核酸分子多样性和特异性的应用 物种鉴定 病毒感染？ 食品污染？ 真假羊肉？ 身份鉴定 母 子 父 基因A 基因B HIV病毒 基因是有遗传效应的RNA片段 　　有些病毒的