基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件-高一下學(xué)期生物人教版必修2

4.基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段第三章基因的本質(zhì)問(wèn)題探討我國(guó)科學(xué)家將外源生長(zhǎng)激素基因?qū)膈庺~(yú)的受精卵，培育出了轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)。與對(duì)照組相比，轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)的生長(zhǎng)速率加快。據(jù)科學(xué)家介紹，外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，必須整合到受體細(xì)胞的DNA上才能發(fā)揮作用。討論：1.為什么轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)的生長(zhǎng)速率更快？2.導(dǎo)入的外源基因是1個(gè)DNA分子，還是DNA分子的一段脫氧核苷酸序列？因?yàn)橥庠瓷L(zhǎng)激素基因整合到轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)的DNA中，并發(fā)揮了促進(jìn)生長(zhǎng)激素合成的功能，而生長(zhǎng)激素可使鯉魚(yú)的生長(zhǎng)激素加快。導(dǎo)入的是DNA分子的一段脫氧核苷酸序列問(wèn)題探討基因在染色體上染色體是DNA的主要載體說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例[資料1]大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)DNA分子，長(zhǎng)度約為4700000個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著大約4400個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為1000個(gè)堿基對(duì)。正在分裂的大腸桿菌，細(xì)胞內(nèi)的DNA被染成紅色一個(gè)DNA上含有多個(gè)基因。說(shuō)明基因是一段DNA。說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例[資料2]生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)樗傅腄NA分子上有一段長(zhǎng)度為5170個(gè)堿基對(duì)的片段——綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了水母的綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像水母一樣發(fā)光。在紫外線照射下的6只小鼠，3、4、5為正常小鼠，1、2、6為轉(zhuǎn)入了綠色熒光蛋白基因小鼠123465說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例[資料2]水母這一熒光性狀為什么能在小鼠身上表現(xiàn)？說(shuō)明基因有什么特點(diǎn)？基因是特定的DNA片段，可拼接到其他生物的DNA上去，有遺傳效應(yīng)(能控制生物的性狀),可獨(dú)立起作用。說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例[資料3]

人類(lèi)基因組計(jì)劃測(cè)定的是24條染色體（22條常染色體+X+Y）上DNA的堿基序列。每條染色體上有一個(gè)DNA分子。這24個(gè)DNA分子大約有31.6億個(gè)堿基對(duì)，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過(guò)2%。說(shuō)明人的基因與DNA有怎樣的數(shù)量關(guān)系？基因堿基對(duì)總數(shù)占DNA堿基對(duì)總數(shù)的很小一部分進(jìn)一步說(shuō)明基因是DNA的片段說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例[資料1和資料3]DNA分子數(shù)

總堿基對(duì)數(shù)

基因數(shù)

平均每個(gè)基因的堿基對(duì)總數(shù)

比例（基因的堿基對(duì)/總堿基對(duì)）

大腸桿菌147000004400100044/47人類(lèi)基因組計(jì)劃測(cè)定24（22+X+Y)31.6億約3萬(wàn)不超過(guò)2%

DNA分子數(shù)目基因數(shù)目基因的堿基對(duì)總數(shù)DNA分子的堿基對(duì)總數(shù)<<說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例[資料4]

含肥胖基因的小鼠

肥胖相同食量不含肥胖基因的小鼠

不肥胖說(shuō)明了基因有什么功能？人和動(dòng)物的胖瘦是受基因控制的。說(shuō)明基因能控制生物的性狀，基因有遺傳效應(yīng)。思考討論書(shū)P58頁(yè)討論：1.生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目相同嗎？生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相同嗎？如果不同，說(shuō)明了什么？生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目小于基因數(shù)目，生物體內(nèi)所有基因數(shù)目小于DNA分子的堿基總數(shù)。這說(shuō)明基因是DNA片段，基因不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將其分隔開(kāi)的。思考討論書(shū)P58頁(yè)討論：2.你如何理解基因具有遺傳效應(yīng)？本節(jié)“問(wèn)題探討”中提到的生長(zhǎng)激素基因的遺傳效應(yīng)是什么？能夠指導(dǎo)相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成、控制生物聽(tīng)的性狀等思考討論書(shū)P58頁(yè)討論：3.請(qǐng)從DNA水平上給基因下一個(gè)定義，要求既能反映基因與DNA的關(guān)系，又能體現(xiàn)基因的作用。基因是有遺傳信息的DNA片段說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例--ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG-----TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC---基因1基因2非基因片段基因不是連續(xù)分布在DNA上，而是由非基因的堿基序列將其分隔開(kāi)。并不是隨便一段DNA就稱(chēng)為基因。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。DNA片段中的遺傳信息[資料1]大腸一個(gè)DNA分子的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的，從頭至尾沒(méi)有變化，而骨架內(nèi)側(cè)的4種堿基的排列順序卻是可變的。如果1個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，4種堿基對(duì)的排列可能形成4種基因（這僅僅是假設(shè)），如果2個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，則可能形成16（即4×4）種基因，如果3個(gè)堿基對(duì)組成一個(gè)基因，則可能形成64（即4×4×4）種基因。不同DNA分子的堿基數(shù)目不同堿基排列順序千變?nèi)f化DNA分子具有多樣性DNA片段中的遺傳信息[資料2]資料一的推算是建立在所有堿基對(duì)的隨機(jī)排列都能構(gòu)成基因，這一假設(shè)上的事實(shí)上大部分隨機(jī)排列的脫氧核苷酸序列從來(lái)不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻會(huì)在生物體內(nèi)重復(fù)許多次?；蚓哂刑囟ǖ膲A基排列順序基因具有特定的遺傳效應(yīng)DNA分子具有特異性思考討論書(shū)P59頁(yè)討論：1.如果是100個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，可能組合成多少種基因？如果是n個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，可能組合成多少種基因4100；4n思考討論書(shū)P59頁(yè)討論：2.怎樣理解DNA的多樣性和特異性？你能從DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析生物體具有多樣性和特異性的原因嗎？堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA的多樣性，而堿基特定的排列順序，又構(gòu)成了每個(gè)DNA分子的特異性。DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)思考討論書(shū)P59頁(yè)討論：3.在刑偵領(lǐng)域，DNA能像指紋一樣用來(lái)鑒定個(gè)人身份。結(jié)合脫氧核苷酸序列的多樣性和特異性，你能分析這一方法的科學(xué)依據(jù)嗎？在人類(lèi)的DNA中，核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每個(gè)人的DNA幾乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指紋一樣用來(lái)鑒別身份思考討論書(shū)P59頁(yè)討論：4.你認(rèn)為基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列而成的DNA片段嗎？為什么？不是，基因的堿基序列都有特定的排列順序DNA片段中的遺傳信息1.遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序中；2.堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性3.堿基特定的排列順序，又構(gòu)成了DNA分子的特異性4.DNA分子的特異性和多樣性是生物特異性和多樣性的物質(zhì)基礎(chǔ)?；蛲ǔＪ怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段思考：某些具有遺傳效應(yīng)的RNA片段是否也是基因？有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，如：HIV（人類(lèi)免疫缺陷病毒），流感病毒、煙草花葉病毒等，對(duì)這類(lèi)病毒而言，基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。染色體DNA基因脫氧核苷酸染色體是DNA的主要載體基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷每個(gè)DNA分子上有許多基因基因中的脫氧核苷酸排列順序代表著遺傳信息每個(gè)基因由許多脫氧核苷酸組成DNA是主要的遺傳物質(zhì)每個(gè)染色體上有一個(gè)或兩個(gè)DNA分子本課小結(jié)拓展應(yīng)用書(shū)P59頁(yè)1.在嚴(yán)查偷獵野生動(dòng)物的行動(dòng)中，執(zhí)法部門(mén)發(fā)現(xiàn)某餐館出售的一種烤肉比較可疑，餐館工作人員說(shuō)是“山羊肉”，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，執(zhí)法部門(mén)確定這種“山羊肉”來(lái)自國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物斑羚。你認(rèn)為執(zhí)法部門(mén)最可能采取哪種檢測(cè)方法？為什么？最可能采取DNA鑒定的方法。因?yàn)槊糠N生物的DNA具有特異性，只有將“山羊”的DNA與斑羚的DNA進(jìn)行比對(duì)，才能確定這種“山羊肉”是否來(lái)自國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物斑羚