3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 课件（人教版2019必修二）(共23张PPT)

(共23张PPT)
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
本节 聚 焦 ：
1. 举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。
2.运用数学方法说明DNA 的多样性和特异性。
3.说明基因和遗传信息的关系。
问题探讨
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。
外源生长激素基因在鲤鱼细胞内表达，产生了外源生长激素，促进
了鲤鱼的生长
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
导入的是DNA 分子的一段脱氧核苷酸序列。
1、为什么转基因鲤鱼生长速率更快
讨论
转基因鲤鱼(右)
DNA 与染色体的关系 基因和染色体的关系
一条染色体上有许多个基因
基因在染色体上呈线性排列
DNA是染色体的组成成分，
染色体是DNA的主要载体。
DNA 与基因是 什么关系的呢
一、说明基因与DNA 关系的实例
果蝇X染色体 上的一些基因
一、说明基因与DNA关系的实例
阅 读P 7-58回答以下问题：
1.生物体内的DNA 分子数目与基因数目相同么 生物体内所有基因 的碱基总数与DNA 的碱基总数相同么 如果不同，说明了什么
2.根据资料1、资料2、资料3说明了什么
3. 根据资料1、资料2、资料3: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。
为1×10 个碱基对。
分 析 ：
基因数目 > DNA分子数目
一个DNA 上含有多个基因
基因的碱基对总数 < DNA分子的碱基对总数
部分碱基对不构成基因
一、说明基因与DNA关系的实例
分析基因与DNA的关系
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 分子上分布着大约4.4×10 个基因，每个基因的平均长度约
正在分裂的大肠杆菌，
细胞内的DNA 被染成红色
一、说明基因与DNA关系的实例
分析基因与DNA的 关 系 资料2: 人类基因组计划测定的是24条染色体
(22条染色体+X+Y) 上的DNA的碱基序列。其中， 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%。
分 析：基因的碱基对总数 < DNA分子的碱基对总数
说明：基因是DNA的片段， DNA中存在非基因片段。
非基因片段 非基因片段 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
一、说明基因与DNA 关系的实例
资料3: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。
基 因的遗传效应是 指能够指导相应蛋白质的合成，控制生物体的性状等。
说明：基因是具有遗传效应的DNA片段。
绿色荧光 蛋白基因
绿色荧 光蛋白
绿色 荧光
发绿色荧光的水母
控制合成
发出
一、说明基因与DNA关系的实例
材料1、3:从数量上分析
基因是一段DNA , 基因不 是连续分布在DNA 上的
基因是 有遗传效应的DNA 片段
基因的作用 与DNA 的关系
材料2:从功能上分析
绿色荧光等
性状与 基因_ 有关
基因具有遗传效应，基因能控制
生物性状。
基因是DNA _ 片段。
新冠病毒 艾滋病病毒 SARS 病毒
(HIV 病毒)
RNA 病 毒 ：基因是有遗传效应 的RNA 片段
对所有生物而言：基因通常是有遗传效应的DNA 片段
一、说明基因与DNA关系的实例
基因只能是具有遗传效应的DNA 片 段 吗
RNA病毒
基因与染色体、 DNA、 脱氧核苷酸之间关系的概念图。
同种物 质染 色 质
染色体 是_DNA 的主要载体 每个染色体上有 1或2 个DNA
+蛋白质
T
基 因 通常是有遗传效应 的DNA 片段
是控制生物性状的结构功能单位
* 注：真核生物细胞核基因 在染色体上；细胞质基因 在线粒体、叶绿体的DNA上。
DNA 是主要的遗传物质 每个DNA分子上含有许多基因
基因中的脱氧核苷酸排
列顺序代表着遗传信息
一、说明基因与DNA关系的实例
每个基因有许 多脱氧核苷酸
脱氧核苷酸
(1)本质上，基因通常是有遗传效应的DNA 片段。
(2)结构上，基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。
(3)功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。
DNA 只含有4种脱氧核苷酸(4种碱基),
核苷酸的排列顺序中蕴藏着遗传信息。为
什么DNA 能够储存大量的遗传信息
一、说明基因与DNA关系的实例
全方位理解基因
二、DNA片段中的遗传信息
阅 读P58-59回答以下问题：
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
2.理解DNA 的多样性和特异性，分析生物具有多样性和特异性的原因 3.你认为基因是碱基对随机排列成的DNA 片段吗 为什么
储存生物体所需的全部遗传信息
二、DNA 片段中的遗传信息
4种碱基的 脱氧核苷酸
26个英
文字母
词汇句子
AGCT
不同的是什么 碱基对的排列顺序不同!
不同DNA
基本骨架
都相同
碱基种类都相同：A、T 、C 、G
二、DNA片段中的遗传信息
回忆DNA分子结构：
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
遗传信息蕴藏在碱基/碱基对/ 脱氧核苷酸的排列顺序之中
G A = A=<
C
T
T
T =2A
T A
c( 二 G
二、DNA片段中的遗传信息
资料1:
若1个碱基对组成1个基因有 4
种排列方式
若2个碱基对组成1个基因有 16
种排列方式
若3个碱基对组成1个基因有 64
种排列方式
碱基排列顺序千变万化
DNA 的多样性
若n个碱基对组成1个基因有4 n 种排列方式
二、DNA 片段中的遗传信息
二、DNA片段中的遗传信息
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。
在生物体内，每个基因都是特定的DNA 片段
基因的碱基序列具有特定的排列顺序
具有特定的遗传效应
DNA 的特异性
二、DNA 片段中的遗传信息
资料3: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 可以进行身份鉴别。
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
DNA 分子多样性
生物多样性
碱基排列顺序特异性
DNA 分子特异性
生物特异性
二、DNA 片段中的遗传信息
基因与DNA的关系
基因是有遗传效应的DNA 片 段
基因的概念
基因是有遗传效应的RNA 片段(少数) DNA片段
遗传信息概念：4种碱基的排列顺序之中
DNA 片段中 生物体多
的遗传信息 样性和特
异性的物 DNA的多样性：碱基排列顺序的千变万化 质基础
脱氧核苷酸、基因DNA、 染色体之间的关系
基因 通常 是有 遗传
效应
的
DNA
片段
DNA的特异性：碱 基 特 定 的 排 列 顺 序
基因通常
是有遗传
效应的
课后总结
练一练
1. 下列有关遗传信息的叙述，正确的是
A. 遗传信息多样性的物质基础是脱氧核糖序列的多样性
B. 在同一个生物体中，遗传信息不能传递
小麦的遗传信息储存于DNA 中，且在细胞核和细胞质中均有分布
D. 遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状
解 析 ：A: 遗传信息蕴藏在4种碱基(4种脱氧核苷酸)的排干列顺序 之中，4种脱氧核苷酸的排列顺序的千变万化，构成了DNA 分子的 多样性，所以遗传信息多样性的物质基础是脱氧核苷酸序列的多样 性 ；
B:在同一个生物体中，通过细胞分裂，遗传信息也可由亲代细胞传 给子代细胞；
D: 遗传信息是 DNA 上脱氧核苷酸的排列顺序，并不是生物体表现 出来的性状。
2(.如B图)是用集合的方法表示各种概念之间的关系，其中与图示相符的是
选项 1 2 3 4 A 染色体 DNA RNA 碱基 B DNA 基因 脱氧核苷酸 碱基 C 核酸 DNA 脱氧核苷酸 基因 D 核酸 染色体 DNA 基因
练一练