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(共20张PPT)
第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段
★为什么转基因鲤鱼生长更快？
★导入的外源基因是一个DNA分子，还是DNA片段？
★基因与DNA之间是什么关系？
思考与讨论：
我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼受精卵，培育出转基因鲤鱼，与对照组相比，生长速度加快。
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。
转基因鱼（左）
3.1.1概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。
1.通过分析材料案例,概括基因与DNA的关系,归纳基因通常是有遗传效应的DNA片段。（生命观念、科学思维）
2.归纳基因与遗传信息的关系,形成结构与功能相适应的观念。（生命观念、科学思维）
3.通过应用数学方法理解DNA分子的多样性和特异性,培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。（科学思维、科学探究）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
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课
堂
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。
资料分析：
一、说明基因与DNA关系的实例
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。其中，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%。
思考：通过分析资料1和2，你能得出什么结论？
基因是DNA的一部分，基因是DNA的片段。
针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。
资料分析：
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。
基因能控制生物的性状，即具有特定的遗传效应。
思考：通过分析资料3，你能得出什么结论？
针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。
思考：基因的化学组成是什么？染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸、性状之间存在什么样的关系呢？
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA的主要载体
DNA是主要的
遗传物质
基因通常是有遗传效应的DNA片段
基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息
每条染色体上有一个或两个DNA分子
每个DNA分子上有许多个基因
每个基因由许多脱氧核苷酸组成
基因在染色体上呈线性排列
【例1】下列关于下面概念图的叙述,错误的是(　　)
A.D有四种,是构成F的基本单位
B.G是生命活动的主要承担者
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是具有遗传效应的F片段
C
【解析】选C。除E外,F上还有无遗传效应的片段,遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序,DNA上的非基因片段不包含遗传信息。
二、DNA片段中的遗传信息
遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸的排列顺序或碱基对的排列顺序，不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同，含有的遗传信息不同。
1．遗传信息的概念
思考：基因中的脱氧核苷酸的排列顺序和碱基对的排列顺序有什么样的关系？
基因中的脱氧核苷酸的排列顺序和碱基对的排列顺序是一致的，因为一个脱氧核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖和一分子的含氮碱基构成的，数量上是一对一的关系。
2．遗传信息的多样性
DNA分子中共有4种类型的碱基对（A-T、T-A、C-G、G-C)，但是碱基对的数目却可以成千上万，形成的碱基对的排列顺序也可以千变万化。从而构成了DNA分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性。
450种
思考：若某个DNA分子具有100个碱基，那么这个DNA分子可以有多少种组合？
针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。
3．遗传信息的特异性
每个特定的DNA分子中都具有特定的碱基排列顺序，而特定的碱基排列顺序中有遗传效应的片段代表遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都储存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子的特异性。
思考：不同生物的DNA不同，所以遗传信息的特异性也就意味着遗传信息具有多样性。
这种说法对吗？
【例2】自然界中的生物之所以会生生不息，是因为生物体内的遗传信息在起作用，下列关于遗传信息的说法，不正确的是（ ）
A．基因的碱基对的排列顺序代表着遗传信息
B．遗传信息的传递是通过染色体上的基因传递的
C．生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上
D．遗传信息也就是生物体表现出来的性状
D
【解析】选D。生物的性状是指生物体表现出来的形态结构和生理特性；遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序；遗传信息和性状是两个层面的内容。
基因
概念
通常是有遗传效应的DNA片段
与碱基的关系
与DNA的关系
一个DNA有多个基因
具有遗传效应的DNA片段
多样性
特异性
排列顺序的千变万化
特定的排列顺序
构成
决定
决定
1.人类基因组计划测定的是24条染色体上DNA的碱基序列。每条染色体上有1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%。下列说法正确的是(　　)。
A.人类基因组计划需要测定22条常染色体和X、Y染色体上DNA的碱基序列
B.生物体的DNA分子数目和基因数目相同,但构成基因的碱基总数小于构成DNA分子的碱基总数
C.虽然构成基因的碱基数目所占比例较小,但基因在DNA分子上是连续分布的
D.构成每个基因的碱基都包括A、T、G、C、U 5种
A
【解析】选A。人类基因组计划需要测定22条常染色体和X、Y染色体上DNA的碱基序列,A正确;基因通常是有遗传效应的DNA片段,因此生物体的DNA分子数目和基因数目不相同,构成基因的碱基总数小于构成DNA分子的碱基总数,B错误;基因在DNA分子上一般不是连续分布的,C错误;若基因是有遗传效应的DNA片段,则其含A、T、G、C 4种碱基,若基因是有遗传效应的RNA片段,则其含A、U、G、C 4种碱基,D错误。
2.自然界中的物种多种多样，不同物种以及同一物种的不同个体的DNA也不一样，那么DNA分子结构多样性的原因是（ ）
A.碱基配对方式的多样性
B.磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性
C.螺旋方向的多样性
D.碱基对排列顺序的多样性
D
【解析】选D。碱基之间通过氢键连接形成碱基对，碱基对的排列顺序千变万化，导致DNA具有多样性，D正确。
3.果蝇的体细胞中有8条染色体,携带有1万个以上的基因。这一事实说明(　　)
A.基因通常是DNA分子上有遗传效应的片段
B.基因即染色体
C.1条染色体上有许多个基因
D.基因只存在于染色体上
C
【解析】选C。8条染色体上含有1万多个基因,说明1条染色体上含有许多个基因;线粒体内的基因不在染色体上。
4.如图表示一个 DNA 分子上的三个片段 A 、 B 、 C ，请完成下列问题。
(1) 片段 A 和 C 之所以能称为基因，是因为它们都是_______________________。
(2) 片段 A 和片段 C 的不同之处是_______________________________________。
(3) 片段 A 和片段 B 的不同之处是 ____________________________________ 。
(4) 一般情况下，在一个 DNA 分子中类似于 B 的片段的长度要 ________ 类似于 A 的片段的长度。
(5) 在人类染色体 DNA 不表达的片段中有一部分是串连重复的序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列应该位于图中的 __________________。
(6) 上题中所说的短序列可应用于 ( 　　 )
A ．生产基因工程药物 B ．侦查罪犯
C ．遗传病的产前诊断 D ．基因治疗
一段具有遗传效应的 DNA
其内部的脱氧核苷酸的排列顺序及数目不同
片段 B 不携带遗传信息，不具有遗传效应
大于
基因区间 B
B
【解析】不同基因的差别在于其含有的脱氧核苷酸或碱基对的排列顺序不同。
勤奋的人是时间的主人，
懒惰的人是时间的奴隶。

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