3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

基因通常是 有遗传效应的DNA片段 1 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。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。 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。 1.为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？ 转基因鲤鱼（右） 问题探讨 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？ 导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。 转基因鲤鱼（右） 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。 思考 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？ 科学家已经证实DNA为遗传物质，那么，基因与DNA之间是什么关系呢？ 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。 说明： ①大肠杆菌一个DNA上含有多个基因。 ②大肠杆菌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的片段，DNA中存在非基因片段。 说明基因与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(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 说明： 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，可独立起作用，从而获得某种性状（有遗传效应）。 说明基因与DNA关系的实例 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%。 说明：基因是DNA的片段，DNA中存在大量的非基因片段。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。 基因A 基因B 基因C 含有3个基因的DNA片段的模式图 说明基因与DNA关系的实例 1、生物体内的DNA分子数目与基因的数目相同吗？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？ 生物体内的DNA分子数目小于基因数目，生物体内所有基因的碱基总数小于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。 说明基因与DNA关系的实例 基因的遗传效应是指能通过一定的方式控制生物体的性状等。 “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。 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？ 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 基因通常是有遗传效应的DNA片段 基因通常是有遗传效应的DNA片段 有些病毒的遗传物质是RNA，如：HIV（人类免疫缺陷病毒），流感病毒、烟草花叶病毒等，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 --ATGCA…TGCATCCATG…CTAGCCATCGGTATG…GACAG--- --TACGT…ACGTAGGTAC…GATCGGTAGCCATAC…CTGTC--- 1 5 黄身 3 2 4 长翅 红眼 每个基因都是特定的DNA片段 有特定的遗传效应 DNA蕴含了大量的遗传信息 1个DNA分子上有许多个基因 DNA片段中的遗传信息 果蝇某DNA上几个基因分布示意图 DNA片段中的遗传信息 DNA只含有4种脱氧核苷酸（分别含A、T、G、C 4种碱基） 为什么能够储存大量的遗传信息？ 7种音符 各种美妙旋律 26个 英文字母 许多词汇、句子 DNA片段中的遗传信息 [资料1] 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种碱基的排列顺序却是可变的。 计算公式： 可能组合的基因种类=4n （n为碱基对数） 基 因 1个碱基对 2个碱基对 4×4（42） …… n个碱基对 4n 排列种数 41 …… 碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。 DNA片段中的遗传信息 [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（碱基的特定排序）。 具有特定的遗传效应 每个基因都是特定的DNA片段 具有特定的碱基排列顺序 碱基特定的排列顺序，构成了DNA的特异性。 DNA片段中的遗传信息 从DNA的结构特点分析生物具有多样性和特异性的原因 多样性→ 多样性→ 多样性 特异性→ 特异性→ 特异性 碱基排列顺序 DNA分子 生物 碱基排列顺序 DNA分子 生物 DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础 DNA片段中的遗传信息 在刑侦领域，DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性，你能分析这一方法的科学依据吗？ 在人类的DNA中，核苷酸序列多样性和特异性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。 DNA片段中的遗传信息 研究表明， DNA能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性；DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。 染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸 碱基 有遗传效应的DNA片段 构成 +脱氧核糖+磷酸 （A、T、C、G四种） +蛋白质 形成双链 总结 染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸 总结 B 2、下列关于DNA、基因、染色体的叙述错误的是（ ） A、基因是有遗传效应的DNA片段 B、DNA是遗传信息的主要载体 C、DNA分子在染色体上成念珠状排列 D、DNA的相对稳定性决定染色体的相对稳定性 1. 下列关于基因的叙述中，不正确的是（ ） A. 不同的基因含有不同的遗传信息 B. 每一个DNA分子片段 都是一个基因 C. 每一个基因分别控制着不同的遗传性状 D. 基因存在于染色体上 C 3.下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述，正确的是（ ） A．遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序 B．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性和特异性 C．不管是原核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于 DNA分子的碱基总数 D．染色体是DNA的主要载体，每一条染色体上都只有一个DNA分子 C 小试牛刀 再见 $$