高一生物人教版2019生物第三章第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段

第三章
第4节
基因通常是具有遗传效应的DNA片段
稳定性；
多样性；特异性
双链反向平行盘旋成双螺旋结构;磷酸、脱氧核糖在外侧;碱基在内侧构成碱基对
烟草花叶病毒感染烟草的实验
DNA
是遗
传物
质的
证据
DNA分子
的结构
DNA的
复制
规则的双螺旋结构
1953年，沃森和克里克
具
有
特
点
构建者
及时间
肺炎链球菌的转化实验
噬菌体侵染细菌的实验
DNA是主
要的遗传
物质
基因的本质
基因通常
是有遗传
效
应
的
DNA片段
基因与
DNA的
关系
遗传信息
每个DNA上分布着许多个基因
基因中脱氧核苷酸的排列顺序
时间：细胞分裂前的间期
基因是有遗传效应的DNA片段
场所：主要在细胞核中
条件：模板、原料、能量、酶等
特点：边解旋边复制、半保留复制
意义：将遗传信息从亲代细胞传递给
子代细胞，从而保持了遗传信
息的连续性
RNA
是遗
传物
质的
证据
空间
结构
思考
　　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染色体DNA上才能发挥作用。
转基因鲤鱼（右）
1.
为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？
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？
第4节
基因通常是有遗传效应的DNA片段
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。
　　
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与蛋白质结合构成染色体
DNA
基因
是什么关系？
分析基因与DNA的关系
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；上面有4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
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
结论：基因是DNA的片段
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，即
DNA分子中存在非基因片段。
思考与讨论
实例2.
人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。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%。
实例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分子上有一段长度为5170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，也能像海蛰一样发光。
绿色荧光水母
紫外线照射下的小鼠
分析基因与DNA的关系
思考与讨论
基因能指导蛋白质的合成，控制生物体的性状。
结论：基因有遗传效应
2004年中国首批t-PA转基因羊在山东东营诞生
t-PA是目前治疗急性心肌梗塞最好的溶血栓药物，如果从国外进口，价格非常昂贵，由动物的乳腺生产出含有t-PA的药物蛋白，价格就会大大降低。
知识海洋
美国《自然遗传学》杂志，刊登了新泽西州医学与牙科大学生物化学教授基兰哈达的文章，他在文章中介绍说，动物体内有一个特殊的肥胖基因，如果能控制它，食用再多的脂肪也不会发胖。这种基因叫HMGIC，它的作用是当摄入的营养过剩时，在动物体内产生更多的储存脂肪的细胞，从而导致发胖，据此，研究人员培育出了HMGIC存在缺陷的实验鼠，结果发现，这种HMGIC的缺陷的实验鼠，即使吃得很多，体内储存脂肪的细胞也不会增加，体重仍保持正常。对此，哈达认为，如果能找到一种可干扰正常HMGIC基因工作的药物，可能将会给人类带来治疗肥胖的希望。
基因A
基因B
一个DNA分子中有许多基因
基因是有遗传效应的DNA片段
（控制生物性状的结构功能单位）
每个基因都是特定的DNA片段
有特定的遗传效应
基因与DNA关系
知识海洋
染色体
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
原创
染色体、DNA与基因的关系
（P59课后题T2）
　　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
DNA基本组成单位——4种脱氧核苷酸
知识海洋
A
T
C
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
如何储存遗传信息呢？
知识海洋
7种音符
美妙旋律
26个
英文字母
词汇句子
T
C
G
A
T
A
G
C
T
A
脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
碱基排列顺序千变万化
遗传信息
基本骨架
DNA的多样性
资料1：
若1个碱基对组成1个基因
若2个碱基对组成1个基因
若3个碱基对组成1个基因
4种
16种
64种
原创
若100个碱基对组成1个基因
4100种
知识海洋
碱基特定的排列顺序
（每个）DNA的特异性
　　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。
DNA片段中的遗传信息
课堂总结
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
RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段。
1
2
3
4
基因A
基因B
原创
HIV
流感病毒
冠状病毒
6.一双链DNA分子中G+A=140个，G+C=240个，在以该DNA分子为模板的复制过程中共用去140个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则该DNA分子连续复制了几次(
)
A.1次
B.2次
C.3次
D.4次
C
7．一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20％，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是(
)
A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104
B．复制过程需要2．4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1:7
D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1:3
B
解析：G+A=140推出C+T=140，总碱基数为280，G+C=240，T=20,20
（2n-1）=140，n=3
8.某双链DNA分子中共有含氮碱基1400个，其中一条单链上（A+T）：（C+G）=2：5。问该分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是(
)
A.200个
B.400个
C.600个
D.1000个
C
解析：一条链中（A+T）：（C+G）=2：5，整个DNA分子中（A+T）：（C+G）=2：5
A+T=1400
2/7=400,T=200,共需要T=200
（22-1）=600