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(共24张PPT)
第4节 基因通常是具有遗传效应的DNA片段
举例说明基因通常是具有遗传效应的DNA片段；
运用数学的方法说明DNA的多样性和特异性；
说明基因和DNA的关系。
基因位于染色体上
染色体是DNA的载体
基因=DNA？
果蝇X染色体上的一些基因
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。
1、为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？
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？
问题探讨
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分子上分布着大约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
个数 总碱基对数
DNA
基因
基因是DNA的片段
DNA 中存在非基因片段。
资料2.人类基因组计划测定的是24条染色体（22条染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。
说明基因与DNA关系的实例
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%。
问题1：生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？如果不同，说明了什么？
DNA分子数目<基因数目
基因的碱基总数说明基因是DNA片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
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水母能发出绿色荧光，这是因为水母的DNA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。
说明基因与DNA关系的实例
基因是特定的DNA片段，可以控制某种性状。
绿色荧光蛋白基因
绿色荧光蛋白
控制合成
绿色荧光
发出
资料3.生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为水母的DNA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，转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像水母一样发光。
说明基因与DNA关系的实例
基因有遗传效应，可以独立起作用。
基因是可以切除，拼接到其他生物的DNA上，在其他生物体中表现出该性状。
--ATGCATGCAT…… CCATGCTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GGTACGATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
1个DNA分子
基因A
基因b
基因H
其他基因
问题3：请从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。
基因是有遗传效应的DNA片段
说明基因与DNA关系的实例
基因是遗传物质的结构和功能单位
有些病毒的遗传物质是RNA，
如：HIV、SARS-CoV-2病毒(新冠病毒）。对这类病毒而言，
基因就是有遗传效应的RNA片段。
说明基因与DNA关系的实例
基因通常是有遗传效应的DNA片段
对于所有生物而言
7种音符
美妙旋律
26个
英文字母
词汇句子
DNA只含有4种脱氧核苷酸，为什么能储存大量的遗传信息呢？
T
G
A
A
T
C
T
G
A
A
T
C
哪部分可以代表遗传信息？
遗传信息：
DNA分子中碱基（或碱基对、脱氧核苷酸）的排列顺序。
基本骨架，由磷酸和脱氧核糖
交替连接
（顺序固定不变）
4种碱基对的排列
（顺序可变）
外侧：
内侧：
DNA片段中的遗传信息
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_____种基因
如果2个碱基对组成1个基因，则可能形成__________________种基因
如果3个碱基对组成1个基因，则可能形成__________________种基因。
碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。
如果是100个碱基对组成1个基因,可能组合成多少种基因
DNA片段中的遗传信息
碱基特定的排列顺序，构成了DNA的特异性。
事实上，大部分随机排列的碱基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数千甚至数百万次。
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？
DNA片段中的遗传信息
图中的几号可能是罪犯？
1号
DNA指纹图
DNA片段中的遗传信息
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
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片段中的遗传信息
在刑侦、亲子鉴定领域，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？
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。
DNA片段中的遗传信息
判断正误
1.基因是DNA上有一定功能的特异性碱基排列顺序。( )
2.DNA分子上每一个片段都是一个基因。( )
3.人体基因全部位于染色体上。( )
4.遗传信息储存在4种碱基的排列顺序中。( )
5.DNA分子具有多样性和特异性都与遗传信息有关。( )
判断正误
6.基因中碱基对的数目与其多样性有关。( )
7.基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸。( )
8.从广义上来说，烟草花叶病毒具有遗传效应的RNA片段也叫作基因。( )
9.基因一定位于DNA上。( )
[典例]下列物质从复杂到简单的结构层次关系正确的是
A.染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因
B.染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
C.基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA
D.染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因
[典例]“DNA指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大,这主要是根据DNA具有(　　)。
A.稳定性　　 B.特异性　　
C.多样性　 　D.可变性
（1）图中B是__________，A是________，G是__________。
（2）每个F含有_______个E，每个H含有______F。
F DNA
C 磷酸
A
E 基因
B 糖
H 染色体
D 脱氧核苷酸
G
（3）从分子水平看E和F的关系是__________________________。
（4） E与H的位置关系是_________________________
（5）生物的性状遗传主要通过H 上的_____传递给后代，实际上是通过_______________的排列顺序来传递遗传信息的。
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