【课件】3.4基因通常是具有遗传效应的DNA片段课件高一下学期生物人教版必修2.ppt

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1、3.4基因通常是具有遗传效应的DNA片段新知导入问问题题探探讨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。1.为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？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，促进了鲤鱼的生长新知导入问问题题探探讨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。2.导入的外源基因是1个DNA分子

2、，还是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列？导入的外源基因是控制生长激素合成的一段有遗传效应的DNA分子的脱氧核苷酸序列合作探究结合教材P5758的资料,分析并思考:1.通过阅读教材P5758的资料分析,完成下表。2.请画出基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系图。知识点知识点一、一、基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNADNA片段片段结论资料1资料2资料3资料4新知讲解知识点知识点一、一、基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNADNA片段片段正在分裂的大肠杆菌，细胞内的DNA被染成红色1、大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着44

3、00个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。分析资料1，你能得出什么结论？大肠杆菌一个大肠杆菌一个DNA上含有多个基因。大肠杆菌所有基上含有多个基因。大肠杆菌所有基因的碱基总数小于因的碱基总数小于DNADNA分子的碱基总数分子的碱基总数，说明基因是，说明基因是DNA的片段，的片段，DNA 中存在非基因片段。中存在非基因片段。基因一定是DNA片段，但一个DNA片段不一定是基因。DNA片段基因1 基因2 基因3 非基因片段非基因片段非基因片段基因和DNA的关系图2、生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的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

4、因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。资料2说明了什么？把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内，鼠体内出现了以前没有的荧光。说明基因能控制生物性状，基因有遗传效应。它可以独立起作用。3、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。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%。分析资料分析资料3 3，你能得出什么结论？，你能得出什么结论？基因是基因是DNA的片段，的片段，DNA中存在大量的中存在大量的非基因片段非基因片段。基。基因

5、不是连续分布在因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔上的，而是由碱基序列将其分隔开的。开的。人体中构成基因的碱基对组成比较少，占全部碱基总数不人体中构成基因的碱基对组成比较少，占全部碱基总数不超过超过2%。这说明并不是随便一段。这说明并不是随便一段DNA就称为基因。就称为基因。基因基因是一段是一段DNADNA，但是，但是一段一段DNADNA不一定是基因不一定是基因。4、不少人认为，人和动物体的胖瘦是由遗传决定的。近来的科学研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具

6、有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。资料资料4 4说明了什么？说明了什么？没有HMGIC基因，就没有肥胖的表现，有HMGIC基因就有肥胖表现。说明基因能控制生物的性状。人和动物的胖瘦是受基因控制的。分析资料分析资料4 4和资料和资料2 2你能得出什么结论？你能得出什么结论？基因具有遗传效应。基因能控制蛋白质合成，从而控制生物的性状。结合上述资料，从DNA水平上给基因下一个完整的定义。基因是有遗传效应的DNA片段。基因是生物体遗传的功能单位和结构单位。基因是DNA片段，不是连续分布在DNA上，而是由碱基序列将其分隔开；它能控制性状，具有特定的遗传效应。基因的定义：通常是有遗传效应的DN

7、A片段。基因A基因B基因C含有3个基因的DNA片段的模式图遗传效应:能复制,传递和表达性状的过程。染色体染色体DNADNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色体是染色体是DNADNA的主要载体的主要载体每个染色体上有每个染色体上有1 1个或个或2 2个个DNADNA分子分子基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段每个每个DNADNA分子上有许多基因分子上有许多基因基基因因中中的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸排排列列顺顺序序代表着遗传信息代表着遗传信息每个基因由许多脱氧核苷酸组成每个基因由许多脱氧核苷酸组成DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系

8、图染色体染色体DNADNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸课堂练习例1下列关于染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸间的关系的叙述正确的是()。A.染色体是基因的主要载体,基因在染色体上线性排列B.基因是DNA上的片段,DNA上的片段即基因C.基因是脱氧核苷酸对随机排列的DNA片段D.DNA分子所含脱氧核苷酸对数等于其上所有基因脱氧核苷酸对数之和A合作探究知识点二知识点二、DNADNA分子的多样性和特异性分子的多样性和特异性阅读课本P5859内容，思考并回答：1.如何理解DNA分子的特异性及遗传信息的特异性?2.导致DNA分子多样性的原因是什么?3.DNA结构的特性有哪些?可否利用DNA分子中不具有遗传

9、效应的非基因片段来鉴别生物体?为什么?新知讲解知识点二知识点二、DNADNA分子的多样性和特异性分子的多样性和特异性一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应。DNA必然蕴含着大量的遗传信息。分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性资料11个DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的，从头至尾没有变化，而骨架内侧4种碱基的排列顺序却是可变的。如果1个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列可能形成4种基因（这仅仅是假设）；如果2个碱基对组成1个基因，则可能形成16（即44）种基因；如果3个碱基对组成1个基因，则可能形成64（即444）种基因。资料2资料1的

10、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。分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性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？4100种2.怎样理解DNA的多样性和特异性？你能从DNA的结构特点分析生物体具有多样性和特异性的原因吗？碱基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，又构成了每个DNA分子的特异性。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。3.在刑侦领域，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，

11、你能分析这一方法的科学依据吗？在人类的DNA中，脱氧核苷酸序列的多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。4.你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？为什么？基因不是碱基对随机排列构成的DNA片段。理论上，所有碱基对的随机排列都能构成基因，但是在生物的进化过程中，由于自然选择的作用，环境只选择能与其相适应的物质或生物，因此一些随机排列的脱氧核苷酸序列会因不被选择而消失。研究表明，DNA能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基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，又构成了每个DNA分子的特异性；

12、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上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。（1）稳定性：是指DNA双螺旋空间结构的相对稳定性。每个特定的DNA分子中，碱基的数量和排列顺序稳定不变。（2）多样性：尽管组成DNA的碱基只有四种，而四种碱基的配对方式只有两种，但是碱基的排列顺序可以千变万化，因而构成了DNA的多样性。（3）特异性：每个特定的DNA分子中都存在特定的碱基排列顺序，而特定的碱基排列顺序中有遗传效应的片段代表遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都储存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就构成了每个DNA分子的特异性。DNA结构的特性课堂练习例2通过分析发现甲、乙两个生物细胞中DNA碱基总量完全相同,且4种碱基的量也分别相同。下列对此现象的解释,正确的是()。A.这两个生物的DNA的分子数相同B.这两个生物的遗传信息完全相同C.这两个生物的性状相同D.不足以做出什么判断D课堂总结板书设计基因通常是具有遗传效应的DNA片段一、基因是具有遗传效应的DNA片段二、DNA分子的多样性和特异性