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(共33张PPT)
第4节
基因通常是有遗传效应的DNA片段
第3章 基因的本质
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。
1.为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？
外源生长激素基因在鲤鱼细胞内表达，产生了外源生长激素，促进了鲤鱼的生长
问题探讨
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？
一段DNA分子的脱氧核苷酸序列
点拨
基因=DNA吗？
基因和DNA有什么关系呢？
一、用实例说明基因与DNA的关系
染色体
DNA
蛋白质
（遗传物质）
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
基因
DNA 的关系
01
说明基因与DNA关系的实例
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。
一、说明基因与DNA关系的实例
数目 长度
（碱基对数目）
DNA
基因
1个
4400个
470万个
440万个
思考
1.生物体内的DNA分子数 = 基因数目吗？
2. 所有基因的碱基总数 = DNA的碱基总数吗？
说明：
1. 一个DNA上含有多个基因
2. 基因是DNA上的片段
<
<
课本P57、58
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。
笔记 基因是DNA片段。（但是一段DNA不一定是基因）
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
非基因片段
非基因片段
非基因片段
非基因片段
一、说明基因与DNA关系的实例
课本P57、58
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。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%。
说明人的基因与DNA有怎样的数量关系？
进一步明确基因是DNA的片段
（基因碱基数占DNA碱基总数很少一部分）
一、说明基因与DNA关系的实例
推理：
课本P57、58
人类基因组计划的目的：测定人类基因组的全部DNA序列
2、已知豌豆体细胞2n=14，进行“豌豆基因组测序”要测定其
（ ）条染色体
7
人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）
1、已知果蝇体细胞染色体有8条，进行“基因组测序”要测定其
（ ）条染色体
5
知识拓展
豌豆：雌雄同体，无性染色体
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。
一、说明基因与DNA关系的实例
基因可以控制生物性状，基因具有特定的遗传效应。
说明：
基因可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，从而获得某种性状的表达
绿色荧光蛋白基因
绿色荧光蛋白
控制合成
绿色荧光
发出
课本P57、58
绿色荧光蛋白基因
（约5170个碱基对）
绿色荧光蛋白基因
小鼠受精卵
紫外线
你如何理解遗传效应？
生长发育
能复制,传递和表达性状的过程
实例1
实例3
大肠杆菌DNA
人的DNA
实例2
转基因实验
基因是DNA片段
基因可以控制某种性状
基因具有遗传效应
笔记 基因是具有遗传效应的DNA片段
根据以上实例，请从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A
基因B
基因C
课本P57、58
RNA病毒
新冠病毒
流感病毒
SARS病毒
烟草花叶病毒
艾滋病病毒
（HIV病毒）
笔记 RNA病毒：基因是有遗传效应的RNA片段
是有遗传效应的DNA片段
基因
通常
课本P59
(1) 所有的DNA片段都是基因。（ ）
(2) 所有的基因都位于染色体上。（ ）
易错提醒
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
说明并不是随便一段DNA就称为基因。
基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。
× 　
× 　
基因A
基因B
一个DNA分子中有许多基因
DNA必然蕴藏大量的遗传信息
每个基因都是特定的DNA片段
有特定的遗传效应
02
DNA片段中的遗传信息
二、DNA片段中的遗传信息
7种音符
美妙旋律
26个英文字母
词汇句子
4种碱基的脱氧核苷酸
AGCT
储存生物体所需的全部遗传信息
？
不同DNA
基本骨架都相同
碱基种类都相同：A、T、C、G
不同的是什么？
碱基对的排列顺序不同！
二、DNA片段中的遗传信息
二、DNA片段中的遗传信息
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种碱基对的排列顺序（可变）
回忆DNA分子结构：
哪部分可以代表遗传信息？
笔记：遗传信息蕴藏在碱基/碱基对/脱氧
核苷酸的排列顺序之中
遗传信息：DNA分子中碱基（或碱基对 、
脱氧核苷酸）的排列顺序
遗传信息P59
碱基排列顺序蕴藏遗传信息
资料1：
总
P
P
P
P
P
P
P
P
4
4
4
4
若1个碱基对组成1个基因有 _____ 种排列方式
若2个碱基对组成1个基因有 _____ 种排列方式
若3个碱基对组成1个基因有 _____ 种排列方式
若4个碱基对组成1个基因有 _____ 种排列方式
若n个碱基对组成1个基因有 _____ 种排列方式
4
16
64
4n
256
碱基排列顺序千变万化
DNA的多样性
二、DNA片段中的遗传信息
笔记
DNA的特异性
资料2：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许多次。
二、DNA片段中的遗传信息
在生物体内，基因中的碱基并不是随机排列的
基因的碱基序列具有特定的排列顺序
具有特定的遗传效应
资料3：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。
二、DNA片段中的遗传信息
身份鉴定（DNA指纹技术）：
刑侦
亲子鉴定
母
父
子
母
父
子
DNA指纹：由“DNA”和“指纹”两个词构成，即把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。每个人的DNA都不完全相同，科学家们只需要一滴血或是一根头发就可以对其DNA进行鉴定。通过分子生物学方法显示人的DNA，就可以像指纹那样分辨人与人的不同了。
碱基排列顺序多样性
DNA分子多样性
生物多样性
碱基排列顺序特异性
DNA分子特异性
生物特异性
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。
二、DNA片段中的遗传信息
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA的主要载体
每条染色体有一个或两个DNA
基因通常是有遗传效应的DNA片段
每个DNA分子上有许多基因
特定排列顺序代表着
遗传信息
每个基因由多个脱氧核苷酸组成
DNA是主要的遗传物质
染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
总结
是遗传物质的结构和功能单位
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
碱基
有遗传效应的DNA片段
构成
+脱氧核糖+磷酸
（A、T、C、G）
+蛋白质
形成双链
总结
3．基因、染色体、蛋白质、性状的关系
(1)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体中也
含有基因。
(2)对于原核细胞来说，基因存在于拟核中的DNA分子或质粒上，DNA是
裸露的，并没有与蛋白质一起构成染色体，因此，没有染色体这一载体。
一、易错辨析
1.染色体的基本组成单位是基因 (　　)
2.生物体的基因都以染色体为载体向后代遗传 (　　)
3.真核细胞的基因数目比核DNA分子数目多 (　　)
4.人体正常胰岛素基因中碱基的排列顺序具有多样性 (　　)
5.基因是DNA上任意一个片段 (　　)
6.DNA是由基因组成的 (　　)
7.基因组成了染色体 （ ）
8.基因都位于染色体上 ( )
9.染色体是DNA的主要载体，一条染色体上只含有1个DNA分子，1个DNA
上有许多个基因 ( )
×
√
×
×
×
特异性
基因和非基因
×
氨基酸和脱氧核苷酸
有遗传效应
×
蛋白质和DNA
×
×
含1或2个
当堂检测（5min)
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
2.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。
DNA
基因
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
DNA具有特异性
果蝇由于易饲养、繁殖速度快、染色体数目相对较少，经常被用于遗传学实验材料，如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，仔细识图，回答下列问题：
(1)这条染色体上黄身基因R与基因S、基因N是否为等位基因？这几个基因
之间不同的根本原因是什么？
(2)基因S和基因R之间的区域，是否具有一定的遗传效应？为什么？
位于同一条染色体上，不是等位基因。
根本原因是碱基对的排列顺序不同。
不一定，基因作为控制生物性状的基本单位，在基因S和基因R之间的区域，可能还有新的基因，也可能是没有遗传效应的脱氧核苷酸序列。
笔记 基因之间不同根本原因：碱基（对）排列顺序不同
1．历经近百年的发展，分子遗传学对于遗传物质有了充分的认识。下面
关于遗传物质概念图的相关叙述，错误的是(　　)
A．D有四种，E在H上呈线性排列
B．同源染色体同一位置上存在的基因可能不同
C．所有E的总和构成F且E在F上的排列顺序代表遗传信息
D．E通常是具有遗传效应的F片段
C
蛋白质
DNA上有基因片段+非基因片段
2．下列有关DNA多样性的叙述，正确的是(　　)
A．DNA分子多样性的原因是DNA分子空间结构千变万化
B．含有200个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有4200种
C．DNA分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的基础
D．DNA分子的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因
C
100个碱基对
DNA分子中碱基对排列顺序多种多样
4100
②特异性:
每个DNA分子的特定碱基排列顺序，蕴藏着特定的遗传信息
①多样性:
不同DNA分子，所含碱基对的数量不同、排列顺序也千变万化
DNA的特点：
例题：关于DNA分子的特性的说法正确的是(　　)
A.DNA分子中(A+T)/(C+G)的值越大，该分子结构稳定性越低
B.相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定
相同
C.DNA分子的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列
方式有41 700种
A
β-珠蛋白基因是一个特定的基因,β-珠蛋白基因碱基对的排列顺序是β-珠蛋基因白所特有的
1

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