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(共22张PPT)
第3章 基因的本质
第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段
人教版 高中生物学 必修2
学习目标与任务
举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。
运用数学方法说明DNA的多样性和特异性。
阐明基因和遗传信息的关系。
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豌豆有哪些性状？高茎、矮茎、圆粒、皱粒……
孟德尔认为性状是受什么控制的？遗传因子（基因）
艾弗里的研究认为，肺炎链球菌有无荚膜的性状 是受什么控制的？ DNA
那么，基因=DNA吗？
复习回顾
【暂停】
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课本p57问题探讨： 【暂停】
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。
为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？
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？
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染色体是DNA的主要载体
问题：
基因在染色体上
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资料1
一、说明基因与DNA关系的实例
课本p57-p58思考·讨论： 【暂停】
图B 发出绿色荧光的水母
图A 正在分裂的大肠杆菌，细胞 内的DNA被染成红色
图C 人类基因组计划
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根据资料1和3，填写下表：
DNA分 总碱基对 子数 数
基因数
平均每个基 因的碱基对 总数
比例（所有基 因的碱基对总 和/总碱基对）
大肠杆菌
人类基因 组计划测 定
约2.6万
基因是DNA的片段
1 4.7×106
4.4×103
1×103
44/47
24
(22+X+Y）
31.6亿
不超过2%
DNA分子数 < 基因数
推理：一个DNA上有许多基因
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人体中构成基因的碱基对组成比较少，占全部碱基总数不超过2%。 那么其他片段呢？
这说明并不是任意一段DNA都是基因。
基因是DNA片段，但是一段DNA不一定是基因。
什么样的DNA片段是基因？
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课本p57-p58思考·讨论：
2、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，也能像水母一样发光。
以上事例说明了什么？
把水母的绿色荧光蛋白基因转入动物的体内动物出现了以前没有的 荧光。说明基因能控制生物的性状。
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转基因荧光猪
基因是特定的DNA片段，可拼接到其他生 物的DNA上去，有遗传效应，可独立起作用。
转基因荧光鸡
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DNA
基因
性 状
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（1）片段O、N、S、R称作什么？
N与S以及S与R之间的片段又称作什么？
R、S、N和O片段就可以称作基因，N与S以及S与R之间的 片段可以称作非基因片段，因为它没有遗传效应。
基因是DNA上特定的而不是任意的片段。
思考
果蝇某个DNA 上的几个基因分布示意图：
黄身 白眼 截翅
短刚毛
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思考
果蝇某个DNA 上的几个基因分布示意图：
黄身 白眼 截翅
短刚毛
一个DNA 分子上只能有几个基因吗？ 一个DNA 分子上有许多基因。
一个基因内只能有几个碱基对吗？ 每个基因中有成百上千个碱基对。
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染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
碱基
模型建构
尝试对以下概念的联系进行描述:【暂停】
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概念图1
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
构成
碱基 +脱氧核糖+磷酸
（A、T、C、G四种）
有遗传效应的DNA片段
+蛋白质
形成双链
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染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA的主要载体
每条染色体上有1或2个DNA
基因是有遗传效应的DNA片段
每个DNA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
每个基因有许多脱氧核苷酸
DNA是主要的遗传物质
概念图2
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思考
一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都是特定的 DNA片段，有着特定的遗传效应。DNA必然蕴含着大 量的遗传信息。
DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？
由四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？
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二、DNA片段中的遗传信息
AGCGT…TCGAT
TCGCA…AGCTA
AGCTG…TCGAT
TCGAC…AGCTA
基因1
基因2
比较基因1和基因2有何不同？
碱基对的排列顺序不同
如果全班同学（共40人）排成一排，代表一条DNA单链的碱基排 列情况，每个同学代表DNA链上的一个碱基，每人都可以从ATCG 四种碱基中自由选择自己所代表的碱基，全班同学一起可以自由 组合出多少种排列？
可以组合出440种排列，体会碱基排列顺序的多样性。
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种基因？
43 = 64 种
假设10个碱基对组成一个基因呢？
410 = 1 048 576种
假设1000个碱基对组成一个基因呢？
41 000 种
二、DNA片段中的遗传信息
（1）假设3个碱基对组成一个基因，那么理论上可以排列出多少
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碱基排列顺序多样性 碱基排列顺序特异性
DNA多样性 DNA特异性
生物多样性； 生物特异性。
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；
碱基排列顺序的千变万化，构成DNA分子多样性，而碱基的特定 的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性；
DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
二、DNA片段中的遗传信息
你能从分子水平解释生物的多样性和特异性的原因吗？
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新型冠状病毒
人类免疫缺陷病毒
资料
研究表明，有些病毒的遗传物质是RNA，
如人类免疫缺陷病毒、新型冠状病毒等。 对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的 RNA片段。
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1个
或2
染色体
效应
线性
脱氧核苷
酸
遗传物质
很多
基本单位
小结

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