3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段课件（共25张ppt）高中生物人教版（2019）必修2

(共25张PPT)
3.4
基因通常是有遗
传效应的DNA片段
1.举例说明基因是有遗传效应的DNA片段；
2.阐明基因与遗传信息的关系；
3.运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。
学习目标
为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？
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？
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。
讨论：
转基因鲤鱼（右）
实例1：大肠杆菌细胞
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上含有多个基因。
　　 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。
一、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。
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。
结论：基因能控制生物性状，基因有遗传效应。它可以独立起作用。
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：构成基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。
基因是DNA的片段， DNA中存在非基因片段。
基因能控制生物性状，基因有遗传效应。它可以独立起作用。
构成基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。
基因通常是有遗传效应的DNA片段
1.“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
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？
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
T
C
G
A
T
A
G
C
T
A
遗传信息
基本骨架
碱基排列顺序千变万化
二、分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
2.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
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
碱基特定的排列顺序
DNA的多样性和特异性
生物体多样性和特异性的物质基础
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中
碱基数目以及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DNA的特异性。
核酸分子多样性和特异性的应用
物种鉴定
病毒感染？
真假羊肉？
身份鉴定（DNA指纹技术）
刑侦
(1)本质：
(2)结构：
(3)功能：
(4)位置：
基因
基因通常是有遗传效应的DNA片段。
基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。
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与基因的关系
染色体
染色体是DNA的主要载体
每个染色体上有1个或2个DNA
细胞
细胞核
染色体
DNA
基因A
基因B
基因C
基因D
1)不是所有的基因都位于染色体上，叶绿体、线粒体和拟核区也有基因
2)原核生物病毒无染色体
染色体、DNA与基因的关系
染色体
脱氧核苷酸
基因
DNA
染色体是DNA的主要载体
每个染色体上有1个或2个DNA
基因通常是有遗传效应的DNA片段
每个DNA分子上含有多个基因
是控制生物性状的结构功能单位
是主要的遗传物质
基本组成单位
基因：通常是有遗传效应的DNA片段。
细胞
细胞核
染色体
DNA
基因A
基因B
基因C
基因D
为什么说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。遗传信息贮存在四种碱基(ACGU中）
烟草花叶病毒
流感病毒
RNA单链中嘌呤数不等于嘧啶数
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。
01
储存遗传信息
02
传递遗传信息
03
表达遗传信息
基因的功能
真核生物：核基因—染色体上
质基因—线粒体、叶绿体的DNA上
基因存在的位置
知识拓展
DNA片段中的遗传信息小结
基因通常是有遗传效应的特定的DNA片段。
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。
碱基排列顺序千变万化
DNA的多样性
碱基特定的排列顺序
DNA的特异性
对RNA病毒，基因是有遗传效应的RNA片段。
1
2
3
4
基因A
基因B
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