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(共25张PPT)
基因通常是有遗传效应的DNA片段
人教版高中生物必修二
第三章第四节
转基因鲤鱼（右）
果蝇某X染色体上一些基因的示意图
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
思考：基因与DNA是什么关系？基因=DNA吗？
1条染色体
1个DNA
1条染色体
2个 DNA
温故知新：基因与DNA的关系
1条染色体
1或2个DNA
基因
多个
鲤鱼受精卵
外源生长激素基因
导入
转基因鲤鱼
鲤鱼受精卵
对照组
实验组
非转基因鲤鱼
同样手术
问题探讨
1、为什么转基因鲤鱼生长更快？
一个DNA分子？
DNA中的一部分片段？
要求：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。
DNA随意导入吗？
为什么外源基因必须整合到受体细胞的上DNA？
因为基因是DNA中的一部分片段，只有结合上才发挥作用。
【任务一】阅读教科书P57—P58，完成讨论题，同时思考以下问题。（时间：4min）
思考：
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？如不同，说明了什么？
2.你如何理解基因具有遗传效应？
3.请你从DNA水平上给基因下一个定义。
一、说明基因与DNA关系的实例
基因数目>DNA分子数目
DNA分子的碱基总数>基因的碱基总数
一、说明基因与DNA关系的实例
实例1：大肠杆菌细胞
大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子；
DNA分子上分布了大约4.4×103个基因；
DNA分子的长度约为4.7×106个碱基对；
每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
结论：一个DNA上含有许多个基因，只有部分碱基参与基因的组成
分析讨论1
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。
结论1：基因是特定的DNA片段，可以控制某种性状。(遗传效应)
绿色荧光蛋白基因
绿色荧光蛋白
控制合成
绿色荧光
发出
一、说明基因与DNA关系的实例
发出绿色荧光
转基因鼠
转入
绿色荧光蛋白基因（5.1×103个碱基对的片段）
原因
水母
资料2.通过转基因实验表明，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。
一、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。
水母这一荧光性状为什么能在小鼠身上表现？
分析讨论2
基因能控制生物的性状（遗传效应）
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%。
一、说明基因与DNA关系的实例
2、构成基因的碱基数<结论：
1、基因在DNA上
这说明并不是每一段DNA都是基因。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。
基因是DNA片段
基因不是连续分布在DNA上的，而是由大量非基因的碱基序列将其分隔开。
资料三：基因是DNA片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由大量非基因的碱基序列将其分隔开。
资料二：基因能控制生物的性状
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。
一、说明基因与DNA关系的实例
资料一：一个DNA上含有许多个基因，只有部分碱基参与基因的组成
——基因是有遗传效应的DNA片段。
可以表达出来，对蛋白质合成有直接或间接影响的能力，能控制生物的性状。
RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
对于所有生物而言
基因通常是有遗传效应的DNA片段
RNA病毒，体内有基因吗？
下图中1、2、3表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因，4、5为基因间的间隔序列。相关叙述错误的是（ ）
A. 基因1、2、3有可能在同一个细胞内都表达
B. 基因1和基因3都位于染色体上且间隔远，遵循基因自由组合定律
C. 图中片段4、5的基本组成单位是脱氧核苷酸
D. 三个基因独立存在，不会相互融合，但功能上可以共同控制某一性状
B
随堂练一练
二、DNA片段中的遗传信息
每一个基因都是一个特定的DNA片段，
每一个基因有着特定的遗传效应
那么DNA是靠什么储存大量的遗传信息的呢？
一个DNA分子上有许多个基因
基因A
基因B
T
G
A
A
T
C
T
G
A
A
T
C
外侧：基本骨架，由脱氧核糖和
磷酸交替连接（固定不变）
内侧：4种碱基对的排列（可变）
回忆DNA分子结构：
哪部分可以代表遗传信息？
遗传信息就蕴藏在4种碱基的排列顺序之中
遗传信息：DNA分子中碱基（ 脱氧核苷酸）的排列顺序。
DNA只含有4种脱氧核苷酸，
为什么能够储存大量的遗传信息？
二、DNA片段中的遗传信息
DNA分子中每一个位置的碱基对都有_____种可能性
4
基 因 排列种数
1个碱基对 41
2个碱基对
4×4（42）
3个碱基对
4×4×4（43）
4000个碱基对
44000
…… ……
…… ……
n个碱基对
4n
结论1：基因碱基排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性！
A＝T
T＝A
C＝G
G＝C
1
2
二、DNA片段中的遗传信息
资料2、脱氧核苷酸序列
资料1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。
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
结论2：基因不是碱基对随机排列成的DNA片段，碱基具有特定的排列顺序，构成了DNA分子的特异性。
二、DNA片段中的遗传信息
为什么可以利用DNA指纹来识别身份？
两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此可以利用DNA指纹来识别身份。
DNA鉴定技术还可用于刑侦破案、亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。
二、DNA片段中的遗传信息
拓展1：在刑侦领域，DNA指纹技术可以用来鉴定个人身份（书P52）。你能分析这一方法的科学依据吗？
受害者指甲缝中发现犯罪嫌疑人的皮肤组织
依据：基因的碱基具有特定排列顺序，构成DNA分子特异性。
拓展2：物种鉴定
病毒感染？
食品污染？
真假羊肉？
二、DNA片段中的遗传信息
拓展3：防治遗传病
单细胞基因组测序
教材P60
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？
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
二、DNA片段中的遗传信息
DNA多样性与生物多样性的关系如何体现？
物质基础
客观体现
客观体现
DNA多样性与生物多样性的关系如何体现？？
DNA多样性
蛋白质多样性
生物多样性
决定
体现
（根本原因）
（直接原因）
生物的长期进化
形成
包括
①基因多样性
②物种多样性
③生态系统多样性
思考：DNA分子、蛋白质分子多样性的原因分别是什么？
二、DNA片段中的遗传信息
有遗传效应的片段
思考：如何理解基因通常是具有遗传效应的DNA片段？
性状
染色体
控制
体现
呈线性排列
组成
遗传因子
新名
染色质
同种物质
基因
DNA+蛋白质
如果遗传物质是RNA，则基因就是具有遗传效应的RNA片段。
二、DNA片段中的遗传信息
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
①每个DNA分子上含有____个基因
②基因通常是有__________的DNA片段
多
遗传效应
②基因中__________________________代表遗传信息
脱氧核苷酸的排列顺序
线性排列于
基因通常是有遗传效应的DNA片段
①每个基因中含有许多脱氧核苷酸
线粒体、叶绿体也可以是DNA的载体
基因
非基因片段
（不具有遗传效应的片段）
归纳.总结
练习与应用
一、概念检测
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：
染色体
DNA
基因
基因是染色体上具有遗传效应的DNA片段。
染色体
DNA
脱氧核苷酸
补充：a、b、c、d分别代表？
基因
二、拓展应用
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？
【答案】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。
练习与应用
三、随堂练一练
1.由50个脱氧核苷酸构成的DNA分子，按其碱基的排列顺序不同，可分为多少种，说明了DNA分子的什么特性
①504种 ②450种 ③425种
④稳定性 ⑤多样性 ⑥特异性
A．①、④ B．②、⑤
C．②、⑥ D．③、⑤
D
练习与应用
2、下列关于基因和DNA的叙述，正确的是
A. 海蜇的绿色荧光蛋白基因不能在小鼠体细胞内稳定表达
B. 人类基因组计划需测定23条染色体上所有基因的碱基排列顺序
C. 含有100对碱基(腺嘌呤占10%)的DNA分子最多有4100种
D. 生物体多样性和特异性的物质基础是DNA分子的多样性和特异性
三、随堂练一练
练习与应用
D
3.分析下面的概念图，回答有关问题：
（1）图中B是 ，F是__________，H是_________。
（2）1个A与C有两种比例关系：_________和________。
（3）D和A的位置关系为：__________________________。
（4）从分子水平看D和C的关系为____________________。
（5）C的基本组成单位是图中的_______。
（6）遗传信息是D中的_______排列顺序。
蛋白质
脱氧核糖
含氮碱基
1 ：1
1 ：2
D在A上呈线性排列
D是有遗传效应的C片段
E
E
C DNA
G 磷酸
H
D 基因
F
A 染色体
E 脱氧核苷酸
B
三、随堂练一练

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