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(共19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
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。
讨论：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？
转基因鲤鱼（右）
因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA中，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。
问题探讨引新课
基因等同于DNA吗
1
2
3
1903年
萨顿假说：基因和染色体存在平行关系
5
20世纪中叶
染色体主要由蛋白质和DNA组成
1928、
1944、
1952年
4
实验证明DNA是主要的遗传物质。
摩尔根证明基因位于染色体上
1910年
沃森、克里克提出DNA双螺旋模型
1953年
回顾旧知推新知
一、说明基因与DNA关系的实例
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任务一：快速阅读P57、58页思考.讨论中的资料
并小组讨论完成P58页讨论题，理清基因和DNA的关系
资料1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7×107个碱基对，在DNA分子上分布着4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
图A 正在分裂的大肠杆菌,细胞内的DNA被染成红色
1.生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗
DNA分子数目 ＜ 基因数目
2.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
基因的碱基总数 ＜ DNA分子的碱基总数
这说明基因是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。
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资料3. 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。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%。
同：基因的碱基数远远少于DNA的碱基数，说明基因在DNA上的分布是不连续的。
异：人类的非基因序列占DNA总碱基数的比例远大于酵母菌。
3. 与资料1相比，得出的结论有何异同？
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资料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。
4. 资料2说明了基因有怎样的作用？
基因能控制生物的性状，即基因具有遗传效应。
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基因A
基因B
基因C
非基因片段
非基因片段
非基因片段
非基因片段
含有3个基因的DNA片段的模式图：
5.根据以上实例，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。
实例1大肠杆菌DNA；
实例3人的DNA。
实例2转基因实验
基因是一个DNA片段
基因可以控制某种性状
基因具有遗传效应
基因是具有遗传效应的DNA片段。
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对所有生物而言：基因通常是有遗传效应的DNA片段
RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
流感病毒
艾滋病毒
冠状病毒
RNA
RNA
基因只能是具有遗传效应的DNA片段吗？
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一个DNA分子上有许多个基因
每个基因都有特定的DNA片段
每个基因都蕴含大量遗传信息
DNA蕴含大量遗传信息
DNA只有4个碱基如何蕴含大量遗传信息呢？
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任务二：结合DNA结构示意图，回答下面问题
T
G
A
A
T
C
T
G
A
A
T
C
DNA分子结构：
基本骨架，由脱氧核糖和磷酸交替连接（固定不变）。
4种碱基对的排列（可变）。
外侧：
内侧：
遗传信息就蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。
哪部分可以代表遗传信息？
二、DNA片段中的遗传信息
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任务三：如果是100个碱基对组成1个基因，可能组合成多少种基因
N种碱基可能组合成4N种基因
排列种数
41
2个碱基对
(16)4×4
3个碱基对
(64)4×4×4
基 因
1个碱基对
100个碱基对
4100
碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性
……
……
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结合下面资料分析基因是碱基随机排列成的DNA片段吗？
资料1. 前面的探究是建立在所有碱基对都随机排列这一假设上的。实际上，基因组测序结果表明大部分随机排列的碱基序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却重复千百次。
（GATA)n
不同人的短序列重复
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资料3. 人与黑猩猩血红蛋白 链部分基因序列比较
资料2. 两个健康人CFTR基因的碱基对差异
不变区
单碱基差异
(Genetics, McGraw-Hill, 2004)
碱基特定的排列顺序
DNA的特异性
不是；基因的碱基排列顺序是特定的，具有特异性；如果把碱基随机排列，
不一定具有遗传效应，则构不成基因。
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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
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。
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染色体
DNA是主要的 。
蛋白质
DNA
基因
脱氧核苷酸
每个DNA分子含有 个基因
基因通常是有 的DNA片段（本质）
基因在染色体上呈 。
基因是 的基本单位
染色体是DNA的 （DNA的载体还有
和 等）
每条染色体含有 个DNA分子
每个基因含有 个脱氧核苷酸
脱氧核苷酸（碱基）的 代表遗传信息
主要载体
线粒体
叶绿体
1个或2
遗传物质
多
遗传效应
线性排列
决定生物性状
许多个
排列顺序
总结归纳提思维
总结归纳提思维
课堂小结
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
巩固练习促提升
2.如图表示脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体间的关系。下列有关叙述不正确的是（ ）
A.d是脱氧核苷酸，其种类取决于c的种类
B.基因通常是具有遗传效应的f片段
C.e含有的碱基总数等于f
D.e在h上呈线性排列
基因
DNA
染色体
巩固练习促提升
C

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