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

该高中生物学课件核心围绕“基因通常是有遗传效应的DNA片段”，通过转基因鲤鱼问题探讨导入，衔接DNA是遗传物质的前序知识，引导学生思考外源基因作用及与DNA的关系，搭建从现象到本质的学习支架。 其亮点在于以多实例（大肠杆菌DNA、人类基因组、绿色荧光蛋白基因小鼠等）和问题链驱动，结合科学思维（分析数据归纳基因与DNA关系）与探究实践（碱基排列与遗传信息讨论），如绿色荧光蛋白基因实验直观展示遗传效应，课堂小结整合生命观念。学生能提升逻辑思维与探究能力，教师可借助丰富素材优化教学。

第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段 主线：DNA是怎样进行复制的呢？根据DNA的结构特点，你能设想DNA的复制方式进行吗 1 问题探讨 讨 论： 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？ 　　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。 导入的是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。 转基因鲤鱼（右） 基因与DNA究竟是什么关系？分析资料，得出结论 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是遗传物质，那么，基因与DNA之间是什么关系呢？ 基因与DNA究竟是什么关系？分析资料，得出结论 一、说明基因与DNA关系的实例 资料1：大肠杆菌的DNA 大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子； DNA分子的长度约为4.7×106个碱基对； 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 结论：大肠杆菌一个DNA上含有 基因，DNA分子的数目 基因数目。 　　 大肠杆菌所有基因的碱基总数 DNA分子的碱基总数， 这些数字说明了什么呢？ < < 多个 说明基因是DNA的片段， DNA中存在非基因片段。 分析资料，得出结论 结论： 一、说明基因与DNA关系的实例 资料3：人的DNA 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%。 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。 基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。 一、说明基因与DNA关系的实例 资料2：转入绿色荧光蛋白基因的小鼠 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。 结论： 基因具有特定的遗传效应。 绿色荧光蛋白基因 绿色荧光蛋白 控制合成 绿色荧光 发出 基因是特定的DNA片段，可以控制某种性状。 遗传效应的含义 能够指导相应蛋白质的合成，控制生物体的某种性状等，即有遗传效应。它可以独立起作用。 一、说明基因与DNA关系的实例 试从DNA水平上给基因下一个定义，要求： 能反映基因与DNA的关系。 能体现基因的作用。 资料1、3：基因是DNA片段（关系） 资料2：基因具有遗传效应（作用） 基因是有遗传效应的DNA片段 基因一定是一段DNA吗？ 但一段DNA片段不一定是基因 含有3个基因的DNA片段的模式图 基因A 基因B 基因C 非基因片段 非基因片段 非基因片段 非基因片段 一、说明基因与DNA关系的实例 新冠病毒 艾滋病病毒 SARS病毒 流感病毒 是具有遗传效应的DNA片段 基因 通常 有些病毒的遗传物质是RNA，对它们，基因就是有遗传效应的RNA片段。 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（4种碱基），为什么能够储存大量的遗传信息呢？ 1个DNA分子 （多个基因） 特定的DNA片段 高茎 皱粒 红色 其他性状 特定的遗传效应 如何蕴含大量遗传信息？ --ATGCATGCAT…… CCATGCTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC--- --TACGTACGTA ……GGTACGATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG--- 基因A（高茎） 基因b（皱粒） 基因H（红色） 其他基因 DNA是如何携带遗传信息的？ 二、DNA片段中的遗传信息 7种音符 美妙旋律 26个英文字母 词汇句子 11个数字 无数个电话号码 可以组成 二、DNA片段中的遗传信息 不同DNA 基本骨架都相同 碱基种类都相同：A、T、C、G 外侧：基本骨架，由脱氧核糖和磷酸交替连接（顺序固定不变） 内侧：4种碱基对的排列（顺序可变） 哪部分可以代表遗传信息？ 遗传信息：DNA分子中碱基（或碱基对、脱氧核苷酸）的排列顺序。 遗传信息就蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 遗传信息指基因中核苷酸的排列顺序 二、DNA片段中的遗传信息 资料一： 若1个碱基对组成1个基因有__________排列方式 4种 相同？ 相同？ 不相同！ 1链 2链 1链 2链 1链 2链 1链 2链 若2个碱基对组成1个基因有_________排列方式 16种 若3个碱基对组成1个基因有_________排列方式 64种 若n个碱基对组成1个基因有_________排列方式 4n种 碱基排列顺序千变万化 DNA的多样性 遗传信息就蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 碱基对4种 推算 二、DNA片段中的遗传信息 资料二： 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。 基因的碱基序列都有特定的排列顺序 DNA的特异性 你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？ 每个基因都具有特定的碱基排列顺序 二、DNA片段中的遗传信息 碱基排列顺序的千变万化 DNA分子的多样性 碱基特定的排列顺序 每个DNA分子的特异性 生物体的多样性 生物体的特异性 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。 生物多样性和特异性的原因： 根本原因：DNA的多样性和特异性 直接原因: 蛋白质的多样性和特异性 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？ 二、DNA片段中的遗传信息 在刑侦、亲子鉴定领域，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。 基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系 染色体 DNA是主要的 。 蛋白质 DNA 基因 脱氧核苷酸 每个DNA分子含有 个基因 基因通常是有 的DNA片段（本质） 基因在染色体上呈 。 基因是 的基本单位 染色体是DNA的 。 每条染色体含有 个DNA分子 每个基因含有 个脱氧核苷酸 脱氧核苷酸（碱基）的 代表遗传信息。 主要载体 1个或2 遗传物质 多 遗传效应 线性排列 决定生物性状 许多个 排列顺序 整理总结 课堂小结 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，构成了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 对遗传物质是RNA的病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段 基因通常是有遗传效应的DNA片段 $