3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段 课件(共19张PPT)2024-2025学年下学期高一生物（人教版）必修2

(共19张PPT)
第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段
第三章
基因与DNA关系的实例
01
DNA片段中的遗传信息
02
03
课堂练习
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度加快。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。
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？
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。
导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。
讨论：
1.为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？
转基因鲤鱼（右）
基因与DNA关系的实例
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 × 103个基因，每个基因的平均长度约为1 × 103个碱基对。
结论：基因的碱基对资料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。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：有无绿色荧光蛋白基因决定是否发荧光
资料3.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，每条染色体上有一个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%。
1
结论：构成基因的碱基数<<碱基总数
问题1：生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？如果不同，说明了什么？
生物体内的DNA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，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
思考讨论
问题2：你如何理解基因具有遗传效应？
如能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等
基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，从而获得某种性状的表达，所以基因是遗传物质的结构单位。
问题3：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。
基因通常是有遗传效应的DNA片段
但一段DNA片段不一定是基因
--ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG---
--TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC---
基因1
基因2
非基因片段
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？
DNA片段中的遗传信息
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
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
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。
课堂练习
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
2．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