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(共23张PPT)
必修2　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
【目录】
情境导入
说明基因与DNA关系的实例
DNA片段中的遗传信息
课堂小结
例题分析
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中，培育出了转基因鲤鱼。与普通鲤鱼相比，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。
导入的生长激素基因在细胞内表达出来生长激素，促进了鲤鱼的生长。
1. 为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？
普通鲤鱼
转基因鲤鱼
问题探讨
普通鲤鱼
转基因鲤鱼
是DNA分子的一段。
2. 导入的外源基因是1个DNA分子，还是DNA分子的一段？
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。与普通鲤鱼相比，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。
问题探讨
普通鲤鱼
转基因鲤鱼
3. 基因与DNA之间是什么关系？
基因＝DNA
？
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。与普通鲤鱼相比，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。
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4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
1. 大肠杆菌体内的DNA分子数目与基因数目相同吗，说明了什么？
不相同，说明了一个DNA分子上含有多个基因（基因是DNA分子上的一段）
说明基因与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4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
说明基因与DNA关系的实例
2. 它的所有基因的碱基总数与DNA分子碱基总数相等吗，说明了什么？
不相同，基因在DNA上的分布可能是不连续的（基因是被碱基序列分隔开的）
说明基因与DNA关系的实例
资料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。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DNA碱基总数的比例不超过2%。
人类的基因组
同：基因的碱基数远远少于DNA的碱基数，更加说明基因在DNA上的分布是不连续的。
异：人类的非基因序列占DNA总碱基数的比例远大于酵母菌。
3. 与资料1相比，得出的结论有何异同？
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。
3. 资料3说明了基因有怎样的作用？
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。
3. 资料3说明了基因有怎样的作用？
能控制生物的性状，即基因具有遗传效应。
细胞核
基因是具有遗传效应（能控制生物性状）的DNA片段。
4. 根据材料1~3，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。
5. 按照概念大小构建基因、DNA、染色体和细胞核的概念模型。
染色体
DNA
基因
说明基因与DNA关系的实例
DNA片段中的遗传信息
DNA只含有4种脱氧核苷酸，为什么能够储存大量的遗传信息呢？
A
T
G
C
腺嘌呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
资料1：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种碱基的排序却是可变的。
若1个碱基对组成1个基因，
4种碱基对可形成____种基因。
41
若2个碱基对组成1个基因，4种碱基对可形成____种基因。
42
若n个碱基对组成1个基因，4种碱基对可形成____种基因。
4n
DNA片段中的遗传信息
资料1：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种碱基的排序却是可变的。
DNA片段中的遗传信息
2. 上述数据体现了DNA分子
的___________。
说明了遗传信息储存在
____________________中。
碱基（对）排序
多样性
3. 基因是碱基对（脱氧核苷酸
序列对）的随机排列成的
DNA片段吗？
DNA片段中的遗传信息
资料2：理论上，每一个基因中的碱基对是可以随机排列的，但大量随机排列的核苷酸序列一般不能表达出某种适应环境的性状，这种序列在长期进化过程中会逐渐被淘汰掉。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。
3.基因是碱基对（脱氧核苷酸序列对）的随机排列成的DNA片段吗？
不是，基因的碱基对排列顺序具有特异性。即特定的基因具有特定的碱基对排序。
碱基排列顺序多样性
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
●遗传信息蕴藏在________________之中；
●碱基排序具有_______性和_______性。
4种碱基的排序
多样
特异
●基因是__________________________。
AGCGT…TCGAT
TCGCA…AGCTA
基因1
AGCTG…TCGAT
TCGAC…AGCTA
基因2
具有遗传效应的DNA片段
●所有的基因都是这样定义吗？
DNA片段中的遗传信息
所有的基因都是“具有遗传效应的DNA片段”吗？
艾滋病毒 流感病毒 SARS病毒
RNA
RNA
RNA
●它们的基因是__________________________。
具有遗传效应的RNA片段
DNA片段中的遗传信息
染色体
课堂小结
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA的________
主要载体
遗传效应
碱基排序
DNA和蛋白质
基因
脱氧核苷酸
基因是由___________组成的
基因是具有________的DNA片段
基因中的_________代表遗传信息
每个DNA分子上含有多个_____
染色体的主要成分包括__________
是遗传物质结构和功能的基本单位
选择
例题分析
例1 下图中,a表示染色体,b表示细胞核,c表示基因,d表示DNA,能正确表示四者关系的图示是:
C
例2 下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是:
A.染色体是基因的主要载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.染色体就是由基因组成的
D.一条染色体上有多个基因
选择
C
例3. 水母能发出绿色荧光是因为水母细胞内有绿色荧光蛋白基因,转基因实验表明,转入了该基因的老鼠在紫外线的照射下,也能发出绿色荧光。这一现象说明基因:
A.在染色体上 B.具有多样性
C.具有遗传效应 D.具有特异性
选择
C
选择
例4 科学家研究发现，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。下列相关叙述错误的是：
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

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