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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
新课导入
红宝石眼
黄身
白眼
截翅
朱红眼
深红眼
棒状眼
短硬毛
必修一
基因 = DNA
必修二
一条染色体上有许多个基因；
基因在染色体上呈线性排列。
染色体=DNA+蛋白质
染色体是DNA的主要载体
一、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。
数目 长度
（碱基对数目）
DNA
基因
1个
4400个
4.7×106个
4.4×106个
①1个DNA分子上含有多个基因。
②基因是DNA片段，是不连续分布在DNA上。
>
>
结论
一、说明基因与DNA关系的实例
【资料2】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DNA的碱基序列。每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约含有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%。
基因的碱基对总数 DNA分子的碱基对总数
＜<
基因是DNA片段
结论
--ATGCATGC ATCC ATGCTAGCCATC CC TAAGG ACAG---
--TACGTACG TAGGTACGATCGGTAGGG AT TCC TGTC---
基因A
非基因片段
基因B
DNA链
DNA片段不一定是基因
一、说明基因与DNA关系的实例
【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。
①基因可独立起作用
②基因能控制生物的性状，即基因具有遗传效应。
结论
一、说明基因与DNA关系的实例
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。
资料3
转基因小鼠实验
资料1
大肠杆菌DNA
资料2
人类DNA
基因具有遗传效应
基因是具有遗传效应的DNA片段
非基因片段
非基因片段
非基因片段
非基因片段
基因是DNA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
思考 讨论
1、基因只能是具有遗传效应的DNA片段吗？
新型冠状病毒
烟草花叶病毒
流感病毒
RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
对所有生物而言：
基因通常是有遗传效应的DNA片段
二、DNA片段中的遗传信息
7种音符
各种美妙旋律
26个
英文字母
许许多多词汇、句子
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呢？
二、DNA片段中的遗传信息
T
G
A
A
T
C
T
G
A
A
T
C
由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架
4种碱基
外侧：
内侧：
③脱氧核苷酸
DNA分子的结构：
遗传信息储存在哪里？
固定不变的
可变的
②碱基对
①碱基
的排列顺序中
必修一 2.5 核酸是遗传信息的携带者 P35
A
T
A
T
A
T
C
G
G
G
C
C
G
G
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分子的多样性
二、DNA片段中的遗传信息
二、DNA片段中的遗传信息
前面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。
在生物体内，基因中的碱基并不是随机排列的
基因具有特定的碱基排列顺序
具有特定的遗传效应
DNA分子的特异性
二、DNA片段中的遗传信息
1、遗传信息储存的位置
4种碱基/碱基对/脱氧核苷酸的排列顺序
2、DNA分子的特性
3、与生物体多样性和特异性的关系
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
碱基排列顺序的千变万化
①多样性：
②特异性：
碱基特定的排列顺序
生物多样性的直接原因：蛋白质的多样性
生物多样性的根本原因：遗传物质的多样性
思考 讨论
2、探究基因、DNA、染色体、脱氧核苷酸几者之间的关系。
蛋白质
DNA
基因
脱氧核苷酸
E和F的关系：
E和H的关系：
F与H的关系：
D和F的关系：
基因是有遗传效应的DNA片段
基因在染色体上呈线性排列
染色体是DNA的主要载体
脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位
注：叶绿体和线粒体也是DNA的载体
思考 讨论
3、探究基因、DNA、染色体、脱氧核苷酸几者之间的数量关系。
每条染色体上有 个DNA
每个DNA分子上含有 个基因
每个基因含有 个脱氧核苷酸
1或2
许多
DNA
基因
染色体
脱氧核苷酸
许多
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
教材P59 “概念检测1”
B
课堂小测
2、下图表示果蝇某染色体上的几个基因。下列相关叙述正确的是（ ）
A．图示DNA上有多个基因，且这些基因是相互连续的
B．图示每个基因都是特定的DNA片段，有特定的遗传效应
C．图示4种基因中脱氧核苷酸的种类和数量均不相同
D．图中各基因在体细胞中均表达，并表现出相应性状
B
课堂小测
3、如图是用集合的方法表示各种概念之间的关系，其中与图示相符的是
（ ）
B
课堂小测
选项 1 2 3 4
A 染色体 DNA RNA 基因
B DNA 基因 脱氧核苷酸 碱基
C 核酸 DNA 脱氧核苷酸 基因
D 核酸 染色体 DNA 基因
4、如图为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一
条链的碱基排列顺序图片，其中图1的碱基序列已经解
读，其顺序是：GGTTATGCGT。下列分析不正确的是（ ）
A．根据图1，可推知图2的碱基序列为GATGCGTAAG
B．真核生物的遗传信息蕴藏在DNA的4种碱基排列顺序之中
C．在刑侦领域，DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份，是因为每个DNA分子都具有特定的碱基排列顺序
D．真核生物DNA的主要载体是染色体，一条染色体上含有一个或两个DNA分子
A
课堂小测

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