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第三章 基因的本质
第4节 基因通常是
有遗传效应的DNA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，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。
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？
1.为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？
　　因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA上，并发挥了促进生长激素合成的功能，而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。
　　导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。
问题探讨
摩尔根将基因定位在染色体上
问题探讨
染色体是由DNA和蛋白质构成的
问题探讨
基因位于染色体上
染色体由蛋白质和DNA构成
DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
基因与DNA有什么关系呢？
说明基因与DNA关系的实例
1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为470万个碱基对，在DNA分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。
DNA分子数目 基因数目
基因的碱基总数 DNA分子的碱基总数
【分析】
全部基因的碱基对总数只是DNA碱基对总数的一部分，因此，基因是DNA的片段。
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说明基因与DNA关系的实例
2.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5170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，也能像海蛰一样发光。
说明基因与DNA关系的实例
为什么海蜇这一荧光的性状能在小猪身上表现？
说明基因有什么特点？
【分析】
基因有遗传效应。它可以独立起作用。
说明基因与DNA关系的实例
3.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碱基总数的比例不超过2%。
人类的基因与DNA有怎样的数量关系？
【分析】
基因碱基对总数占DNA碱基对总数很少的一部分。基因是DNA的片段。
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
基因通常是具有遗传效应的DNA片段。
基因是生物遗传的结构和功能单位。
基因
基因
基因间区
DNA片段中的遗传信息
每个DNA分子有很多基因，每个基因都是特定的DNA片段，能决定一定的性状，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。
DNA分子为什么能蕴含大量的遗传信息呢？
DNA片段中的遗传信息
7种音符
各种美妙旋律
26个字母
许许多多单词
DNA片段中的遗传信息
4种碱基排列而成的
脱氧核苷酸序列
能够储存生物体中数量庞大的遗传信息吗？
DNA片段中的遗传信息
【材料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种碱基的排列顺序却是可变的。
基因所含的碱基对数
1个碱基对 4
2个碱基对
4×4（42）
N个碱基对
4N
碱基对的排列顺序千变万化，是可以储存大量遗传信息的
3个碱基对
4×4×4（43）
探究
基因的种类数
100个碱基对
4100
结论：
DNA分子具有多样性
DNA片段中的遗传信息
【材料2】材料1中的推算是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因这一假设上的。事实上，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，而有些序列却会在生物体内重复多次。
结论：DNA分子的特异性
基因是碱基对随机排列得DNA片段吗？
每个基因都是特定的DNA片段
　　　　具有特定的碱基排列顺序
　　　　具有特定的遗传效应
DNA片段中的遗传信息
1、遗传信息：
遗传信息蕴藏在DNA的____________________之中。
4种碱基的排列顺序
2、DNA分子的多样性和特异性：
DNA的多样性
DNA的特异性
碱基排列顺序千变万化
碱基特定的排列顺序
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
3、基因的概念：
基因A
基因B
基因通常是有遗传效应的特定的DNA片段。
遗传效应:
指能通过一定的方式决定生物体的性状。
　　有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒（HIV）、流感病毒、SARS病毒、新冠肺炎病毒（SARS-CoV-2）等。对这类病毒而言：
基因就是有遗传效应的RNA片段。
无效片段
基因的载体：
主要是________，
少数是________________。
染色体
线粒体、叶绿体
DNA片段中的遗传信息
（1）储存遗传信息
　　基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息。
（2）传递遗传信息
　　通过复制把遗传信息传递给下一代。
（3）表达遗传信息
　　使遗传信息以一定的方式（转录和翻译）反映到蛋白质分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的性状。
4、基因的功能：
DNA片段中的遗传信息
基因的基本组成单位是脱氧核苷酸。
基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息。
基因与DNA的关系
基因与脱氧核苷酸的关系
基因是有遗传效应的DNA片段。
每个DNA分子上有很多个基因。
DNA片段中的遗传信息
基因与染色体的关系
基因与生物性状的关系
染色体是基因的主要载体。
基因在染色体上呈线性排列。
　　基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状。遗传学上把这一过程叫基因的表达（第四章）。
学科思维导图
下节课继续学习
基因的表达

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