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3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
人教版（2019） 必修二 第三章 基因的本质
新知导入
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。
问题探讨
3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
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？
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。
基因和DNA什么关系？
问题探讨
3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
一、说明基因与DNA关系的实例
阅读P.57资料1和P.58资料3，填写下表：
DNA分子数 总碱基对数 基因数 平均每个基因的碱基对总数 基因的碱基数占总碱基数的比例
大肠杆菌
人类基因组序列 约3万
基因是DNA的片段
1
4700000
4400
1000
44/47
基因数 DNA分子数
24
(22+X+Y）
31.6亿
不超过2%
＞
一个DNA上有许多基因
结论：
新知讲解
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
基因是DNA分子的片段
基因和DNA的关系图：
新知讲解
一、说明基因与DNA关系的实例
把水母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。
1
2
3
4
发出绿色荧光的水母
1、2、4号小鼠转入了绿色荧光蛋白基因
阅读57页思考讨论2
结论：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，说明基因具有遗传效应的DNA片段
新知讲解
一、说明基因与DNA关系的实例
资料1和资料3，从数量上说明基因是DNA的片段
资料2和问题探讨，从功能上说明基因有遗传效应
基因是有遗传效应的DNA的片段
课堂小结
一、说明基因与DNA关系的实例
如何理解基因具有遗传效应？
DNA能够控制生物性状，则这段DNA就是基因。所谓遗传效应就是对蛋白质合成有直接或间接影响的能力，而蛋白质是生物性状的体现者进而体现出遗传效应。
一、说明基因与DNA关系的实例
合作探究
DNA分子中的哪一部分可以储存遗传信息呢？
外侧：磷酸和脱氧核糖交替排列-----信息不变
内侧：碱基对-----信息可变
推测：遗传信息与4种碱基对的排列顺序有关。
由4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，足以储存生物体必需的全部遗传信息吗？
二、DNA片段中的遗传信息
合作探究
如果1个碱基对组成1个基因，4个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4×4）种基因；如果3个碱基对组成1个基因，则可能形成64（即4×4×4）种基因。
n个碱基对组成4n种基因
100个碱基对组成4100种基因
决定DNA分子的多样性
二、DNA片段中的遗传信息
合作探究
1.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？
【答案】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。
【提示】在人类的DNA中，核苷酸序列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。
2.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，你能分析这一方法的科学依据吗？
二、DNA片段中的遗传信息
合作探究
3.你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？为什么？
不是。基因的碱基序列都有特定的排列顺序。
总结：DNA分子的特点
1.多样性
2.特异性
3.稳定性
注意： 对于RNA病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。
二、DNA片段中的遗传信息
合作探究
图中的几号可能是罪犯？
1号
二、DNA片段中的遗传信息
刑侦领域的应用
合作探究
DNA指纹：每个人都有指纹，而且几乎每个人的指纹都很独特，很难找到一模一样的指纹，指纹因而也就成了人的独特特征。指纹是可以抹去的，但DNA却无法改变或抹去，科学家们只需要一滴血或是一根头发就可以对其DNA进行鉴定。
DNA指纹，由“DNA”和“指纹”两个词构成，即把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。每个人的DNA都不完全相同（克隆人除外），通过分子生物学方法显示人的DNA，就可以像指纹那样分辨人与人的不同了。
依据：DNA分子的特异性
知识拓展
二、DNA片段中的遗传信息
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA的主要载体
基因是有遗传效应的DNA片断
每个DNA分子
上有许多基因
基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息
每个基因由许多脱氧核苷酸组成
DNA是主要的遗传物质
每个染色体上有1或2个DNA分子
课堂总结
脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体之间的关系
以“维恩图”形式，表示脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体之间的关系。
思考讨论
2）遗传信息蕴藏在4种碱基的___________中;
3）碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的 ________;
1）DNA分子上分布多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
1.关键语句：
排列顺序
多样性
4）______的碱基的排列顺序，构成了每一个DNA分子的_________;
特定
特异性
5）DNA的________和________是生物体多样性与特异性的物质基础。
多样性
特异性
6）一条染色体上有（ ）个DNA，基因在染色体上成( )排列。
1个或2个
线性
课堂练习
2. 下列关于基因的叙述中，不正确的是（ ）
不同的基因含有不同的遗传信息
每一个DNA分子片段都是一个基因
C. 每一个基因分别控制着不同的遗传性状
D. 基因存在于染色体上
B
3.　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
课堂练习
课堂练习
4.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
课堂练习
作业布置
完成本节课配套课时练习

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