【公开课课件】3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段-课件（人教版2019必修2）

1、基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNA片段片段我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼受精卵，培育出转基因鲤鱼，与对照组相比，生长速度加快。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。1、为什么转基因鲤鱼生长更快？2、导入的外源基因是一个DNA分子，还是DNA片段？因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA上，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。导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。转基因鲤鱼转基因鲤鱼(右右)讨论：讨论：基因在染色体上；染色体由DNA和蛋白质组成；DNA是主要的遗传物质。染色体染色体DNADNA基因基

2、因 说明基因与DNA关系的实例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。DNADNA分子数目分子数目 基因数目基因数目基因的碱基总数基因的碱基总数 DNADNA分子的碱基总数分子的碱基总数DNADNA分子上含有多个基因，分子上含有多个基因，基因是一段基因是一段DNADNA 说明基因与DNA关系的实例非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段基因基因A基因基因B基因基因C含有含有3个基因的个基因的DNA片段的模式图片段的模式图生物体内的DN

3、A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，基因不不是连续是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。基因一定是基因一定是DNADNA片段，但一个片段，但一个DNADNA片段不一定是基因。片段不一定是基因。 说明基因与DNA关系的实例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。 说明基因与DNA关系的实例说明基因能控制生物性状，基因具有遗传

4、效应。它可以独立起作用。发出绿色荧光转基因鼠转入绿色荧光蛋白基因（5.1103个碱基对的片段）原因水母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。 说明基因与DNA关系的实例3.人类基因组计划测定的是24条条染色体（22条染色体条染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。结论：结论：构成构成基因的碱基数基因的碱基数 碱基总数碱基总数 这说明并不是随便一段这说明并不是随便一段

5、DNA就就称为基因。称为基因。基因是一段基因是一段DNA，但，但是一段是一段DNA不一定是基因不一定是基因。 说明基因与DNA关系的实例 说明基因与DNA关系的实例请从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。-ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG-TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC-基因基因1基因基因2基因通常是有遗传效应的DNA片段，是生物体遗传的功能单位和结构单位。有些有些病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是RNA，如如HIV病毒（艾滋病病毒）、病毒（艾滋病病毒）、SARS-CoV-

6、2病病毒毒(新冠病毒）等。新冠病毒）等。对这类病毒而言，基因就是对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的有遗传效应的RNA片段片段。 DNA片段中的遗传信息外侧：基本骨架，由脱氧核糖和 磷酸交替连接（固定不变）内侧：4种碱基对的排列（可变）回忆DNA分子结构：哪部分可以代表遗传信息？遗传信息就蕴藏在4种碱基的排列顺序之中遗传信息遗传信息：DNA分子中碱基（或碱分子中碱基（或碱基对基对 、脱氧核苷酸）的排列顺序。、脱氧核苷酸）的排列顺序。资料资料1 1： 如果如果1个个碱基对组成碱基对组成1个个基因基因，4种碱基对的排列种碱基对的排列可能形成可能形成4种基因种基因（这仅仅是假设）；如果（这仅仅是假设

7、）；如果2 2个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因个基因，则可能则可能形成形成1616（即（即4 44 4）种基因）种基因；如果如果3 3个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因个基因，则可能形则可能形成成6464（即（即4 44 44 4）种基因）种基因。计算公式：可能组合的基因种类=4n（n为碱基对数） 基 因1 1个个碱基对碱基对2 2个碱基对个碱基对44（42）3 3个碱基对个碱基对444（43）100100个碱基对个碱基对4100n n个碱基对个碱基对4n排列种数 41 碱基排列顺序的千变万化，构成了碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。的多样性。 DNA片段中的遗传信息资料资料

8、2 2： 前面前面数学模型模拟探究是建立在所有碱基对的随机排列都能数学模型模拟探究是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因这一假设下的。构成基因这一假设下的。事实上，大部分随机排列的碱基序列从来不曾事实上，大部分随机排列的碱基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数千甚至数百万次。出现在生物体内，而有些序列却会在生物体内重复数千甚至数百万次。在生物体内，基因中的碱基并不是随机排列的。在生物体内，基因中的碱基并不是随机排列的。具有特定的遗传效应你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？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，构成了碱基特定的排列顺

9、序，构成了DNA的特异性。的特异性。 DNA片段中的遗传信息怎样理解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？碱碱基排列顺序的基排列顺序的千变万化千变万化DNA分子的分子的多样性多样性碱基特定的碱基特定的排列顺序排列顺序每个每个DNA分子分子的的特异性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：生物多样性和特异性的原因： 根本根本原因：原因：DNADNA的多样性和特异性的多样性和特异性 直接直接原因原因: :蛋白质蛋白质的多样性和特异性的多样性和特异性 DNA片段中的遗传信息在刑

10、侦领域，在刑侦领域，DNADNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱氧核苷脱氧核苷酸序列酸序列的的多样性多样性和和特异性特异性，你能分析这一方法的科学依据吗？，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片段中的遗传信息染色体染色体DNADNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色体是染色体是 的的主要载体主要载体DNADNA每条染色体上有每条染色体上有 ，个个DNADNA分子分子1 1个或个或2 2个个DNADNA是主要的是主要的 ，遗传物质遗传物质

11、基因是有基因是有 的的DNADNA片段片段遗传效应遗传效应每个每个DNADNA分子上有分子上有 个基因个基因多多基因在染色体上基因在染色体上呈呈 排列排列线性线性是控制生物体是控制生物体 的基本的基本单位单位性状性状每个基因由许多每个基因由许多 ，组成组成脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因中基因中 ，排列顺序代表着遗排列顺序代表着遗传信息传信息脱氧核苷酸脱氧核苷酸 小结归纳：小结归纳：位置上：基因在染色体上呈线性排列。 小结归纳：小结归纳：本质上：基因通常是有遗传效应的DNA片段。功能上：基因是控制生物性状的结构和功能单位。结构上：基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含着遗 传信息，具有多样性和特异性判断正误,

12、从课本中找到依据并标出页码。1.基因是DNA上有一定功能的特异性碱基排列顺序。( )2.DNA分子上每一个片段都是一个基因。( )3.人体基因全部位于染色体上。( ) 4.遗传信息储存在4种碱基的排列顺序中。( ) 5.DNA分子具有多样性和特异性都与遗传信息有关。( ) 6.基因中碱基对的数目与其多样性有关。( ) 7.基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸。( ) 8.从广义上来说,烟草花叶病毒具有遗传效应的RNA片段也叫作基因。( ) 9.基因一定位于DNA上。( )例：下列关于DNA和基因相互关系的叙述,不正确的是()。A.基因通常是有遗传效应的DNA片段B.生物体的DNA分子数目小于基因数目C.基因在DNA上,DNA上所有序列都属于基因D.基因并不是碱基对随机排列成的DNA片段C例：下列物质从复杂到简单的结构层次关系正确的是()。A.染色体DNA脱氧核苷酸基因B.染色体DNA基因脱氧核苷酸C.基