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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
1865
1952
1909
1910
1944
孟德尔
提出遗传因子概念，认为遗传因子决定生物性状。
摩尔根
通过实验证明基因位于染色体上，且呈线性排列。
赫尔希和蔡斯
揭示了DNA是噬菌体的遗传物质。
艾弗里
证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
约翰逊
提出用基因来代替遗传因子，但没有给基因的定义。
20世纪中叶
科学家
染色体主要是由两种物质组成——DNA和蛋白质
1928
格里菲斯
通过实验证明存在转化因子使R型活细菌转化为S型细菌。
1953
沃森和克里克
揭示DNA的双螺旋结构，遗传学跨入分子遗传学时代。
现代遗传学的发展
问题——主张——证据——推理——概念
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。
转基因鲤鱼(右)
基因是什么？其与DNA是什么关系？
讨论
为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？
问题——主张——证据——推理——概念
1条染色体
1个 DNA
1条染色体
2个 DNA
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
DNA
蛋白质
染色质
染色体
基因是DNA分子的片段。
问题——主张——证据——推理——概念
1.生物体（细胞）内基因的数目应该多余DNA分子的数目；
2.……
若基因是DNA分子的片段。
问题——主张——证据——推理——概念
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分子上分布了大约4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
资料一（教材P57）
讨论
1.生物体内的DNA分子数目与基因数目之间是什么关系？
正在分裂的大肠杆菌
2.生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数之间有什么关系 说明什么？
问题——主张——证据——推理——概念
资料二（教材P58）
讨论
2.生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数之间有什么关系 说明什么？
人染色体示意图（男）
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%。
1.生物体内的DNA分子数目与基因数目之间是什么关系？
问题——主张——证据——推理——概念
资料二（教材P58）
讨论
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%。
人染色体示意图（男）
2.生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数之间有什么关系 说明什么？
1.生物体内的DNA分子数目与基因数目之间是什么关系？
问题——主张——证据——推理——概念
资料三（教材P57）
讨论
1.结合转基因鲤鱼的实例，你认为基因应具有什么样的功能？
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。
发出绿色
荧光的水母
正常光线（左）及紫外线照射下（右）的4只小鼠，其中3号小鼠为对照组，1、2、4号小鼠转入了绿色荧光蛋白基因。
补充资料：科学研究发现，从小鼠体内 DNA 中删除两个大型的片段，每个约 100 万个碱基对，失去这些 DNA 片段的小鼠和它们的后代并没有性状变化。
2.什么样的DNA片段才是基因？
携带遗传信息、传递遗传信息、控制生物性状……
遗传效应：
问题——主张——证据——推理——概念
基因是具有遗传效应的DNA分子片段。
有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒(HIV病毒)、流感病毒、烟草花叶病毒、2019-nCoV、SARS病毒等。
资料四（教材P59）
问题——主张——证据——推理——概念
基因通常是具有遗传效应的DNA分子片段。
问题——主张——证据——推理——概念
DNA能够携带大量遗传信息。
基因通常是具有遗传效应的DNA分子片段。
问题——主张——证据——推理——概念
DNA能够携带大量遗传信息。
1个DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的，从头至尾没有变化，而骨架内侧4种碱基的排列顺序却是可变的。
资料五（教材P58）
提示（类比推理）
7种音符可以组成各种美妙的旋律；26个字母可以组成许许多多的词汇和句子，形成传递和交流的信息的语言。
讨论
什么是遗传信息？由4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？
问题——主张——证据——推理——概念
碱基对排列顺序的模拟实验
材料用具：4种（个）碱基对，白纸，固体胶
实验要求：1.小组合作，并按你们商定的排列顺序用固体胶将碱基对
粘贴在白纸上。
2.尝试总结推导碱基对排列顺序种类数的公式。
问题——主张——证据——推理——概念
DNA能够携带大量遗传信息。
DNA分子中碱基的排列顺序千变万化：DNA分子具有多样性。
遗传信息
问题——主张——证据——推理——概念
DNA能够携带大量遗传信息。
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。
资料六（教材P59）
讨论
基因是碱基对随机排列的DNA片段吗？其碱基对的排列顺序还表现出什么特性？
补充资料：镰刀型细胞贫血病又称镰刀状细胞型贫血，是一种遗传性血红蛋白病。其致病机理如图：
问题——主张——证据——推理——概念
DNA能够携带大量遗传信息。
DNA分子中碱基的排列顺序千变万化：DNA分子具有多样性。
遗传信息
DNA分子中碱基的排列有特定的顺序：DNA分子具有特异性。
问题——主张——证据——推理——概念
具有多样性和特异性。
DNA能够携带大量遗传信息。
问题——主张——证据——推理——概念
具有多样性和特异性。
DNA能够携带大量遗传信息。
意义：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。
问题——主张——证据——推理——概念
染色体
DNA
基因
请用和“→”和简要的文字描述染色体、基因和DNA的关系：
问题——主张——证据——推理——概念
随堂检测：请判断下列说法是否正确：
（ ）1.染色体是基因的唯一载体。
（ ）2.基因是DNA片段，其基本组成单位只有脱氧核苷酸。
（ ）3.生物多样性决定了基因具有多样性。
（ ）4.碱基种类的不同导致了基因的不同。
（ ）5.世界上没有两个完全一样的人，是因为两个人的基因 完全不同。

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