3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修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 1 00 温故而知新 1条染色体 1个DNA 1条染色体 2个 DNA DNA是染色体的组成成分，染色体是DNA的载体 DNA与染色体的关系 00 温故而知新 基因与染色体的关系 果蝇某X染色体上一些 基因的示意图 基因在染色体上， 一条染色体上有多个基因 基因在染色体上成线性排列 00 温故而知新 1条染色体 1或2个DNA 基因 ？ 多个 基因和DNA的关系呢？ 01 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，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。 ?为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？ 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？ 是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列 ？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 ？ ？基因与DNA之间是什么关系 ？ 02 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分子上分布了大约4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。 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。 结论： 1.一个DNA上含有多个基因； 2.基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段。 ≤ ≤ 02 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，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。 正常光线（左）及紫外线照射下（右） 3号小鼠为对照组，1、2、4号小鼠转入了绿色荧光蛋白基因 基因能够控制生物体的性状，基因有遗传效应，能够独立起作用 1、为什么转基因鼠能发光？ 获得了水母的绿色荧光蛋白基因。 02 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，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。 正常光线（左）及紫外线照射下（右） 3号小鼠为对照组，1、2、4号小鼠转入了绿色荧光蛋白基因 不能，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，从而获得某种性状的表达。但必须保持结构完整。 2、若只将绿色荧光蛋白基因的一部分拼接到小鼠的DNA上，小鼠仍能发光吗？ 基因是遗传物质的结构单位和功能单位 02 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%。 结论： 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； 2.DNA中存在大量的非基因片段。 基因A 基因B 基因C 含有3个基因的DNA片段的模式图 非基因片段 非基因片段 脱氧核苷酸链 什么样的DNA片段才属于基因呢？ 脱氧核苷酸片段 基因是一段DNA， 但是一段DNA不一定是基因 02 说明基因与DNA关系的实例 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、C 4种碱基），为什么能够储存大量的遗传信息呢？ 资料1和3 基因中的碱基数目只是 DNA分子碱基总数的一部分 基因是DNA片段 基因是有遗传效应的DNA片段 有些病毒的遗传物质是RNA 资料2和转基因鲤鱼 有关性状与基因有关，且基因具有一定的独立性 基因能控制生物体的性状，具有特定的遗传效应 基因通常是有遗传效应的DNA片段 03 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。 如果1个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列可能形成4种基因（这仅仅是假设）；如果2个碱基对组成1个基因，则可能形成16（即4×4）种基因；如果3个碱基对组成1个基因，则可能形成64（即4×4×4）种基因。 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。 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 结论：1.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。 03 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。 如果1个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列可能形成4种基因（这仅仅是假设）；如果2个碱基对组成1个基因，则可能形成16（即4×4）种基因；如果3个碱基对组成1个基因，则可能形成64（即4×4×4）种基因。 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。 具有特定的遗传效应 基因通常是特定的DNA片段 具有特定的碱基排列顺序 结论：2.碱基特定的排列顺序，构成了DNA的特异性。 03 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。 如果1个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列可能形成4种基因（这仅仅是假设）；如果2个碱基对组成1个基因，则可能形成16（即4×4）种基因；如果3个碱基对组成1个基因，则可能形成64（即4×4×4）种基因。 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。 2．怎样理解 DNA 的多样性和特异性？你能从 DNA 的结构特点分析生物体具有多样性和特异性的原因吗？ 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。 03 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。 如果1个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列可能形成4种基因（这仅仅是假设）；如果2个碱基对组成1个基因，则可能形成16（即4×4）种基因；如果3个碱基对组成1个基因，则可能形成64（即4×4×4）种基因。 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。 3．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。 03 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。 如果1个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列可能形成4种基因（这仅仅是假设）；如果2个碱基对组成1个基因，则可能形成16（即4×4）种基因；如果3个碱基对组成1个基因，则可能形成64（即4×4×4）种基因。 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。 4．你认为基因是碱基对随机排列成的DNA 片段吗？为什么？ 不是。 每个基因都是特定的DNA片段具有特定的碱基排列顺序具有特定的遗传效应。 03 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。 有些病毒的遗传物质是 RNA，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的 RNA 片段。 全方位理解“基因” ①本质上： ②结构上： ③功能上： ④位置上： 基因是含有特定遗传信息的核苷酸序列 基因通常是遗传效应的DNA片段 基因是遗传物质的结构和功能的基本单位 基因在染色体上呈线性排列 染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系 染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸 染色体是DNA的主要载体 每个染色体上有1或2个DNA分子 基因通常是有遗传效应的DNA片段 每个DNA分子上有许多基因 基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息 每个基因由许多脱氧核苷酸组成 DNA是主要的遗传物质 THANK YOU 本节课就上到这里，谢谢大家！ $