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第4节
基因通常是有遗传效应的DNA片段
人教版高中生物.必修2.第三章
人教版高中生物.必修2.第三章
1.说明基因与DNA的关系
2.举例说明基因的本质
3.用数学方法说明DNA的多样性和特异性
学习目标
DNA
蛋白质
染色质
染色体
基因在染色体上
染色体是DNA的主要载体
什么关系？
基因 = DNA
？
资料1：
1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4. 7X106个碱基对，在DNA分子上分布着大约4.4X103个基因，每个基因的平均长度约为1X103个碱基对。
一、说明基因与DNA关系的实例
资料1：
① DNA数 基因数
②DNA碱基对数 基因碱基对总数
1
4400
470万
440万
说明：基因是 片段。
很多
DNA
结论1：基因是DNA片段
1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4. 7X106个碱基对，在DNA分子上分布着大约4.4X103个基因，每个基因的平均长度约为1X103个碱基对。
一、说明基因与DNA关系的实例
说明：1个DNA上有 个基因。
① DNA碱基对数 基因碱基数比例
测定24条染色体（22常+X+Y）上DNA的碱基序列，每条染色体上有一个DNA分子，24个DNA上大约有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%。
31.6亿
不超过2%
资料1和3说明：
基因是 片段，DNA上存在非基因片段
DNA
资料3：
一、说明基因与DNA关系的实例
基因在DNA上如何分布？
基因B
基因C
基因A
基因A
基因B
基因C
什么样的DNA片段才是基因？
基因
非基因
基因
非基因
基因
摩尔根
染色体上的几个基因
现代分子生物学
荧光标记法对基因定位
一、说明基因与DNA关系的实例
资料2：
发出绿色荧光的水母
它DNA上有绿色荧光蛋白基因
将绿色荧光蛋白基因转入小鼠体内，小鼠发荧光
思考讨论：是什么让水母发出绿色荧光？
绿色荧光蛋白
绿色荧光
蛋白基因
指导
绿色荧光蛋白
发出
绿色荧光
—— 这种现象称为遗传效应
结论2：基因具有遗传效应
1.基因是什么？
资料2：从功能上分析
资料1、3：从数量上分析
基因是 片段。
基因具有 。
基因是 。
DNA
遗传效应
有遗传效应的DNA片段
基因通常是有遗传效应的DNA片段
基因的本质
RNA病毒：基因是有
遗传效应的RNA片段
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。
特点：转基因鲤鱼的生长速度加快。
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，还是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列？
因为转基因鲤鱼体内含有生长激素基因，其控制生长激素的合成促进鲤鱼生长
导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。
讨论：
1.为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？
转基因鲤鱼（右）
P57
1个DNA分子上有许多个基因
具有特定的遗传效应
每一个基因都是特定的DNA片段
DNA只含有4种脱氧核苷酸（含A、T、G、C4种碱基）
为什么能够储存大量的遗传信息？
二、DNA片段中的遗传信息
说明：DNA蕴含大量的遗传信息
二、DNA片段中的遗传信息
材料：DNA双螺旋结构模型组件
要求：两人一组，制作有4对碱基的DNA分子模型
思考：4个碱基对组成1个基因，能组合多少种基因？
合作探究：DNA的多样性和特异性
脱氧核糖
含氮碱基
磷酸
磷酸酯键
连接碱基与脱氧核糖
合作探究：DNA的多样性和特异性
DNA的多样性
碱基排列顺序千变万化
决定
DNA的特异性
决定
碱基特定的排列顺序
思考：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
DNA分子的多样性
碱基特定的排列顺序
每个DNA分子的特异性
生物体的多样性
生物体的特异性
决定
决定
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。
合作探究：DNA的多样性和特异性
DNA指纹技术的实质就是把DNA作为像指纹那样来识别不同的人，DNA指纹的特异性主要是由于人的DNA中，不表达的碱基序列中存在着一部分串联重复的短序列，它们在不同个体间存在显著的差异。
科学.技术.社会---DNA指纹技术
刑事侦查
亲子鉴定
死者身份确认
如图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA，进行DNA指纹鉴定，部分结果如图所示。则该小孩的真正生物学父亲是_____________。
B
动动手：构建概念图
用数学中集合的方法“ ”将下面几个名词之间的包含关系表示出来。
活动要求
脱氧核苷酸
DNA
染色体
基 因
基 因
DNA
染色体
脱氧核苷酸
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
①一条染色体含有_________个DNA分子
②染色体是DNA的_________。
1个或2
主要载体
基因通常是有__________的DNA片段
遗传效应
②基因中_______________________代表遗传信息
脱氧核苷酸的排列顺序
线性排列
①每个基因中含有 脱氧核苷酸
三、脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系
许多
资料2
资料1、3：
碱基的
基因是 片段。
基因具有 。
基因通常是 。
DNA
遗传效应
有遗传效应的DNA片段
课堂小结
蕴含大量遗传信息
DNA的
DNA的
生物多样性
生物特异性
RNA病毒：基因是有遗传效应的RNA片段
多样性
排列顺序
特异性
1.每个基因都是DNA上的一个片段，DNA的每个片段都是一个基因。
（ ）
2.基因一定位于染色体上。（ ）
3.基因A和基因B的根本区别是这两种基因所含的脱氧核苷酸的种类不同。（ ）
×
×
×
习题巩固
1、下列说法正确的是（ ）
①基因均位于染色体上
②DNA是染色体的主要成分
③每条染色体上总是只含有一个DNA分子
④DNA是遗传物质，遗传物质是DNA
⑤DNA指纹技术的原理是DNA的特异性
A.③⑤ B.①③ C.②④ D.②⑤
可能2个
或RNA
D
习题巩固
习题巩固
2.下图是用集合的方法表示各种概念之间的关系，表中与图示相符的是( ）
选项 1 2 3 4
A 染色体 DNA RNA 基因
B DNA 基因 脱氧核苷酸 碱基
C 核酸 DNA 脱氧核苷酸 基因
D 核酸 染色体 DNA 基因
B
拓展应用2：课本p59
我国一些城市在交通路口启用了人脸识别技术，针对行人和非机动车闯
红灯等违规行为进行抓拍。这种技术应用的前提是每个人都具有独一无二
的面孔。为什么人群中没有一模一样的两个人呢？请你从生物学的角度评
述人脸识别技术的可行性。
人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的，这说明了每个人基因的特异性，每个人的基因都有区别，又反映了人的基因的多样性。
3、下列关于基因的说法，正确的是( )
①基因通常是具有遗传效应的DNA片段
②基因的基本单位是核糖核苷酸
③基因中所含的碱基总数等于DNA的碱基总数
④基因是控制生物性状的基本结构和功能单位
⑤DNA的一个片段就是一个基因
A.①②④ B.①④
C.①③⑤ D.②⑤
脱氧核苷酸
可能是非基因片段
B
<
习题巩固
（1）图中B是 ，F是 ，G是 。
（2）每个C含有 个D，每个D中可以由 个E组成。
（3）D和A的位置关系： 。
（4）C的基本组成单位是图中的 。
蛋白质
含氮碱基
脱氧核糖
许多
许多
A
染色体
B
+
C
DNA
D基因
E
脱氧核苷酸
构成
H
磷酸
F
G
D位于A上
E （脱氧核苷酸）
习题巩固
（5）从分子水平看D和C的关系是 。
（6）遗传信息是D中 的排列顺序。
基因（D）是有遗传效应的DNA （C）片断
E（脱氧核苷酸）
4.下列从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，错误的是( ）
A.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性
B.碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性
C.一个含2 000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式有41 000种
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对排列方式
　有41 700种
习题巩固
D
β-珠蛋白基因的碱基对排列顺序是特定的，其碱基对排列方式应只有一种
谢谢大家！
课后完成小本练习
习题巩固
1.科学研究发现，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
习题巩固
Exercises to consolidate
2. 整理总结染色体、DNA和基因三者之间的关系，并以你认为最简明的
形式表示出来。
（1）如下图所示：
（2）文字：基因是染色体上具有遗传效应的DNA片段。
习题巩固
Exercises to consolidate
3.在严查偷猎野生动物的行动中，执法部门发现某餐馆出售的一种烤肉比
较可疑，餐馆工作人员说是“山羊肉”，经实验室检验，执法部门确定
这种“山羊肉”来自国家二级保护动物斑羚。你认为执法部门最可能采
取哪种检测方法？为什么？
最可能采取DNA鉴定的方法。因为每种生物的DNA具有特异性，只有将“山羊”的DNA与斑羚的DNA进行比对，才能确定这种“山羊肉”是否来自国家二级保护动物斑羚。

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