生物人教版(2019)必修2 3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段(共21张ppt）

(共21张PPT)
第4节
基因通常是有遗传效应的DNA片段
第三章 基因的本质
转基因的应用场景
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率快。
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、为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？
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？
讨论
实例1：大肠杆菌细胞
(右图表示正在分裂的大肠杆菌，红色部分代表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。
基因与DNA关系的实例
结论：基因的碱基对基因与DNA关系的实例
实例3：人类基因&染色体
(右图表示男/雄性的染色体组型图)
人类基因组计划测定的是24条染色体；
22条常染色体+X+Y；
24个DNA分子大约含有31.6亿个碱基对；
构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%
结论：构成基因的碱基数<<碱基总数
基因与DNA关系的实例
实例2：绿色荧光水母&转基因荧光鼠
生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光(如右上图)。
水母的DNA上有一段绿色荧光蛋白基因的片段，
长度为5.17×103个碱基对。
将绿色荧光蛋白基因转入小鼠体内，小鼠发荧光(如右下图)。
结论：有无绿色荧光蛋白基因决定是否发荧光
“人类基因组计划”最新研究表明：人体24条染色体上含有2万到3.5万个基因，这一事实说明(　　)
A． 基因是有遗传效应的DNA片段
B． 一个DNA分子上有许多个基因
C． 基因是染色体片段
D． 基因只存在于染色体上
B
课堂检测
DNA片段中的遗传信息
1个DNA分子上有许多个基因
具有特定的遗传效应
每一个基因都是特定的DNA片段
说明：DNA蕴含大量的遗传信息
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？
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
资料1：碱基对的排列顺序
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。
基本骨架没有变化，但骨架内侧4种碱基的排列顺序是可变的。
计算公式：可能组合的基因种类=4n（n为碱基对数）
结论：DNA分子具有多样性
由80个碱基组成的DNA分子片段，可由其碱基对组成不同的序列而携带不同的遗传信息，其种数最多可达( )
A． 4120
B． 804
C． 440
D． 260
C
课堂检测
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
资料2：脱氧核苷酸序列
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多次（碱基的特定排序）。
结论：DNA分子具有特异性
DNA片段中的遗传信息
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。
DNA的多样性：碱基排列顺序的千变万化。
DNA的特异性：碱基特定的排列顺序。
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
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。
注意：DNA分子中含有没有遗传效应的片段，这些没有遗传效应的片段不叫基因。
烟草花叶病毒
流感病毒
基因的功能
1、储存遗传信息
2、传递遗传信息
3、表达遗传信息
基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息。
通过复制把遗传信息传递给下一代。
使遗传信息以一定的方式（转录和翻译）反映到蛋白质分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的性状。
基因与脱氧核苷酸、DNA的关系
基因的基本组成单位是脱氧核苷酸。
基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息。
基因是有遗传效应的DNA片段。
每个DNA分子上有很多个基因。
01
基因与脱氧核苷酸的关系
02
基因与DNA的关系
基因与染色体、生物性状的关系
染色体是基因的主要载体。
基因在染色体上呈线性排列。
03
基因与染色体的关系
04
基因与生物性状的关系
基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状。遗传学上把这一过程叫基因的表达。
基因与脱氧核苷酸、DNA、染色体的关系
脱氧核苷酸
基因
DNA
染色体
每条染色体上含有一个或两个DNA分子
染色体是DNA的主要载体
是主要的遗传物质
基因是有遗传效应的DNA片段
每个DNA分子含有许多个基因
基因在染色体上呈线性排列
是遗传物质的结构和功能单位
基因的脱氧核苷酸排列顺序
代表遗传信息
每个基因中含有许多脱氧核苷酸
1．科学研究发现，未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因，而这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分，因此番薯被人类选育并种植。下列叙述错误的是(　　)
A． 农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制
B． 农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列
C． 农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段
D． 农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞
B
课堂检测
课堂练习
2．“DNA指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大，这主要是根据DNA具有( )
A． 稳定性
B． 特异性
C． 多样性
D． 可变性
B
课堂检测
3．下列有关遗传物质的说法，正确的有(　　)
①基因均位于染色体上；②DNA和基因是同一概念；③DNA是染色体的主要成分；④基因中4种碱基的排列顺序就代表了遗传信息；⑤每条染色体上总是只含一个DNA分子；⑥DNA是遗传物质，遗传物质是DNA；⑦等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上；⑧DNA 指纹技术的原理是DNA的多样性
A．一项 B．两项 C．三项 D．四项
B
课堂检测
4．下列有关基因的叙述，正确的是(　　)
A． 基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位
B． 经测定一个由n个脱氧核苷酸构成的DNA分子中，包含了m个基因，则每个基因的平均长度为n/2m个脱氧核苷酸对
C． 人体细胞内的基因全部位于染色体上
D． 基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息，只能通过减数分裂传递给后代
A
课堂检测