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第三章 基因与的本质
第4节：基因通常是有遗传效应的DNA片段
基因通常是有遗传效应的DNA片段
01
02
说明基因与DNA关系的实例
DNA片段中的遗传信息
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？
1.为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？
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激素加快。
导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。
基因是什么 基因与DNA之间是什么关系呢
过渡
转基因鲤鱼(上)
问题探讨
说明基因与DNA关系的实例
一
与载体拼接
受体细胞(鱼细胞)
转基因鲤鱼(上)
导入
生长素基因
重组DNA分子
阅读资料1、2、3，试总结三则资料的结论是什么？
小组讨论“分析基因与DNA的关系”P58的3个问题，并回答
基因与DNA究竟是什么关系 下面的资料会给你许多启示，请阅读和讨论。
情境一
【任务1】
中科院水生生物研究所鱼类转基因工程组的科学家们，在朱作言院士的领导下，将草鱼的生长激素基因注入鲤鱼的受精卵，培育出一种带有草鱼生长激素基因的转基因鲤鱼，它150天可长至1200克，生长速度比普通鲤鱼快140%以上。
分析基因与DNA的关系
思考 讨论
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；上面有4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
＜
＜
①大肠杆菌体内的DNA分子数目 基因数目。
②所有基因的碱基总数 DNA的碱基总数。
资料1：
分析
证明DNA半保留复制的实验
思考 讨论
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1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%。
资料3：
①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
②DNA中存在大量的非基因片段。
分析
分析基因与DNA的关系
思考 讨论
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 如果不同,说明了什么
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。
①DNA分子数目小于基因数目
②所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数
分析基因与DNA的关系
思考 讨论
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分子上有一段长度为5170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，也能像海蛰一样发光。
资料2：
基因能控制生物性状，基因有遗传效应。它可以独立起作用。
分析
分析基因与DNA的关系
思考 讨论
2.你如何理解基因具有遗传效应 本节“问题探讨”中提到的生长激素基因
的遗传效应是什么
①如能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等。
② “问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是使鲤鱼的生长速率加快。
细胞
染色体
基因
细胞核
分析基因与DNA的关系
思考 讨论
资料1:
资料3:
基因是DNA片段
基因有遗传效应
基因是有遗传效应的DNA片段
资料2:
DNA是如何携带遗传信息的
过渡
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。
1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7×106 bp(碱基对)，在该DNA分子上分布有大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000 bp。根据题中信息，不能得出的结论是( )
A.基因位于DNA分子上
B.1个DNA分子上有多个基因
C.DNA分子上有非基因片段
D.DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
课堂检测
D
2.科学研究发现，小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，这说明( )
A.基因在DNA上
B.基因在染色体上
C.基因具有遗传效应
D.DNA具有遗传效应
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
课堂检测
C
DNA片段中的遗传信息
二
情境一
转基因鲤鱼，就是利用DNA重组技术，
将外源基因导入受体生物体内的染色
体DNA上。当这种外源基因与受体生
物基因整合后，外源基因就能随受体
生物细胞的分裂而增殖，并能表达出
受体生物原本没有的性状，且能遗传
给后代，由此可知，一个DNA分子上
有许多个基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。
DNA只含有4种脱氧核苷酸(分别含A、T、G、C4种碱基)，是如何携带遗传信息的？
如何理解DNA的多样性和特异性？
【任务2】
阅读教材P58-59，结合思考讨论，回答：
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种碱基的排序却是可变的。
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
思考 讨论
资料1：
DNA的外侧和内侧各有什么特点 是什么成分决定了DNA之间的差异
基本骨架：脱氧核糖和磷酸交替连接，从头至尾没有变化
骨架内侧：碱基排列顺序是可变的(体现DNA之间的差异)
氢键
平面结构
结论
碱基排列顺序千变万化
DNA的多样性
若1个碱基对组成1个基因，有_____排列形式
若2个碱基对组成1个基因，有_____排列形式
若3个碱基对组成1个基因，有_____排列形式
4种
16种
64种
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
思考 讨论
资料1：
氢键
平面结构
1.如果是100个碱基对组成1个基因,可能组合成多少种基因
4100
＝ 1606938044258990275541962092341162602522202993782792835301376
结论
前面数学模型模拟探究是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因这一假设下的。事实上，大部分随机排列的碱基序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却会在生物体内重复数千甚至数百万次。
在生物体内，基因中的碱基并不是随机排列的。
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。
碱基特定的排列顺序，构成了DNA的特异性
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
思考 讨论
资料2：
这说明了什么
结论
DNA的特异性
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
思考 讨论
2.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
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。
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
思考 讨论
3.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
4.你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗 为什么
在人类的DNA中，脱氧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。
不是。基因的碱基序列都有特定的排列顺序。
犯罪现场 嫌疑人1 嫌疑人2
在RNA病毒中,基因就是有遗传效应的RNA片段。
有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒(艾兹病病毒)、流感病毒等。对这类病毒而言，基因是什么呢？
思考：
艾兹病病毒
流感病毒
RNA
RNA
染色体
脱氧核苷酸
基因
DNA
染色体是DNA的主要载体
每个染色体上有1个或2个DNA分子
基因是有遗传效应的DNA片段
每个DNA分子上含有多个基因
控制生物性状的结构功能单位
是主要的遗传物质
每个基因中含有许多脱氧核苷酸
基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息
脱氧核苷酸、基因DNA、染色体之间的关系
1.下列与遗传信息有关的叙述，正确的是( )
A.DNA分子中的全部片段都含有遗传信息
B.细胞核中的DNA携带遗传信息，细胞质中的DNA不携带遗传信息
C.DNA分子中遗传信息来自4种碱基的特定排列顺序
D.RNA病毒没有DNA分子，所以没有遗传信息
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
课堂检测
C
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
课堂检测
2.下列有关DNA多样性的叙述，正确的是( )
A.DNA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的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的基础
D.DNA的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因
C
本节小结
基因与DNA的关系
DNA片段中的遗传信息
基因通常是有遗传效应的DNA片段
遗传信息概念:
DNA的特异性：
DNA的多样性:
脱氧核苷酸、基因DNA、染色体之间的关系
基因的概念
基因通常是有遗传效应的DNA片段
4种碱基的排列顺序之中
碱基排列顺序的千变万化
碱基特定的排列顺序
生物体多样性和特异性的物质基础
基因是有遗传效应的DNA片段
基因是有遗传效应的RNA片段(少数)

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