3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段-2023-2024学年高一生物下学期同步优质备课课件（2019人教版必修2）

生物学（新人教版） 遗传与进化 第三章 基因的本质 第4节 基因通常是有遗传效应 的DNA片段 1、举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。 2、运用数学方法说明DNA的多样性和特异性。 3、说明基因与DNA的关系。 Learning Objectives 学习目标 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？ 因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA中，并发挥了合成生长激素的作用，而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。 讨论 导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。 问题探讨 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。与对照组相比，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。 转基因鲤鱼（右） 基因在染色体上 必修二： 必修一： 染色体是DNA的主要载体 基因=DNA吗？ 一、说明基因与DNA关系的实例 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，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。 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%。 Knowledge Explanation 知识讲解 1、资料1和资料3表明生物体内的 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？ DNA 分子数目< 基因数目 生物体内所有基因的碱基总数< DNA 分子的碱基总数 说明基因是DNA的片段，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。 Knowledge Explanation 知识讲解 从【资料3】中看到构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%，那么其它片段呢？ 这说明并不是任意一段DNA都是基因，DNA上的基因并不连贯。 基因是DNA上的片段，但是一段DNA不一定是基因。 那什么样的DNA片段是基因呢？ Knowledge Explanation 知识讲解 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鼠，在紫外线的照射下，也能像水母一样发光。 发出绿色荧光的水母 发出绿色荧光的小白鼠（中间为对照组） Knowledge Explanation 知识讲解 2、资料2说明了什么？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？ 把水母的绿色荧光蛋白基因转入动物的体内，从而此动物出现了以前没有的荧光性状。说明基因能控制生物的性状。 基因是特定的DNA片段，可拼接到其它生物的DNA上去，有遗传效应，可独立其作用。 生长激素基因控制合成生长激素，从而促使鲤鱼的生长速率。 Knowledge Explanation 知识讲解 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。 基因通常是有遗传效应的DNA片段 但一段DNA片段不一定是基因 --ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG--- --TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC--- 基因1 基因2 非基因片段 Knowledge Explanation 知识讲解 DNA只含有4种脱氧核苷酸（4种碱基）为什么能够储存大量的遗传信息？ Knowledge Explanation 知识讲解 DNA必然蕴含了大量遗传信息 一个DNA分子上有许多基因 每一个基因都是特定的DNA片段 有着特定的遗传效应 二、DNA片段中的遗传信息 1.DNA的外侧和内侧各有什么特点？这说明是什么组成成分决定了DNA之间的差异？ 外侧由磷酸和脱氧核糖交替连接构成骨架，内侧是碱基对； 碱基对的不同决定了DNA之间的差异。 A T A T T A G G G C C A T C DNA分子的平面结构图 资料1： Knowledge Explanation 知识讲解 A T A T T A G G G C C A T C DNA分子的平面结构图 2. 若1个碱基对组成1个基因， 4种碱基对可形成____种基因。 若2个碱基对组成1个基因，4种碱基对可形成____种基因。 若n个碱基对组成1个基因，4种碱