1、第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段第第3 3章章 基因的本质基因的本质基因等同于基因等同于DNADNA吗？吗？基因和基因和DNADNA有什么关系呢？有什么关系呢？思考与讨论：概述多数生物的基因是概述多数生物的基因是DNADNA分子的功能片段，有些病毒的基因在分子的功能片段，有些病毒的基因在RNARNA分分子上。子上。1.1.举例说出举例说出DNADNA与基因、遗传信息间的关系。与基因、遗传信息间的关系。（生命观念、科学思维）（生命观念、科学思维）2.2.举例说出基因通常是有遗传效应的举例说出基因通常是有遗传效应的DNADNA片段。片段。（生命观念、科学思维）（生命观念、科学思维）3.3.
2、理解基因多样性和特异性的原因。理解基因多样性和特异性的原因。（生命观念、科学思维）（生命观念、科学思维） 体会课堂探究的乐趣，体会课堂探究的乐趣， 汲取新知识的营养，汲取新知识的营养，让我们一起让我们一起 吧！吧！进进走走课课堂堂1.1.大肠杆菌细胞的拟核有大肠杆菌细胞的拟核有1 1个个DNADNA分子分子，长度约为，长度约为4.74.710106 6个碱基对个碱基对，在，在DNADNA分子上分布了大约分子上分布了大约4.44.410103 3个基因个基因，每个基因的平均长度约为，每个基因的平均长度约为1 110103 3个碱基对个碱基对。资料分析：资料分析：3.3.人类基因组计划测定的是人类
3、基因组计划测定的是2424条染色体（条染色体（2222条常染色体条常染色体+X+Y+X+Y）上）上DNADNA的碱基的碱基序列。其中，每条染色体上有一个序列。其中，每条染色体上有一个DNADNA分子。这分子。这2424个个DNADNA分子大约含有分子大约含有31.631.6亿亿个碱基对个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%2%。一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例2.2.生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光, ,这是因这是因为水母的为水母的DNADNA上有一
4、段长度为上有一段长度为5.175.1710103 3 个碱基对的片段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。母一样发光。思考：通过分析资料1和3，你能得出什么结论？基因是基因是DNADNA的一部分，基因是的一部分，基因是DNADNA的片段的片段。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。说明基因说明基因能控制生物的性状，即能控制生物的性状，即具具有有特定的特定的遗传效应遗传效应。思考：（2）通
5、过分析资料2，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？染色体染色体DNADNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色体是染色体是DNADNA的的主要载体主要载体DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质基因通常是有遗传效基因通常是有遗传效应的应的DNADNA片段片段基因中的脱氧核苷酸排基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息列顺序代表着遗传信息每条染色体上有一个每条染色体上有一个DNADNA分子分子每个每个DNADNA分子上有许分子上有许多个基因多个基因每个基因由许多
6、脱氧核每个基因由许多脱氧核苷酸组成苷酸组成基因基因在染在染色体色体上呈上呈线性线性排列排列【例【例1 1】下列结构或物质的层次关系由大到小的是下列结构或物质的层次关系由大到小的是( ) ( ) A A染色体染色体DNADNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸 B B染色体染色体DNADNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因C C染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNA基因基因 D D基因基因染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNAA A二、DNADNA片段中的遗传信息遗传信息是指遗传信息是指基因中的基因中的脱氧核苷酸的排列顺序脱氧核苷酸的排列顺序或或碱基对碱基对的排列顺序，的排列顺序，不同基因的脱
7、氧核苷酸的排列顺序不同，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。含有的遗传信息不同。1 1遗传信息的概念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？基因中的基因中的脱氧核苷酸的排列顺序脱氧核苷酸的排列顺序和和碱基对的排列顺序碱基对的排列顺序是一致是一致的的，因为一个脱氧核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的脱氧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。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 2遗传信息的多样性遗传信息的多样性DNADNA分子分子中共有中共有4 4种类型的种类
8、型的碱基碱基对（对（A-TA-T、T-AT-A、C-GC-G、G-C)G-C)，但是碱基对，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。从而构成了从而构成了DNADNA分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性。分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性。4 45050种种思考：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 3遗传信息的特异性遗传信息的特异性每个特定的每个特定的DNADNA分子中都具有特定的碱基排列顺序，而特定的
9、碱基排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DNADNA分子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DNADNA分子的特异性。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【例2 2】自然界中的生物代代之间之所以会生生不息，是因为生物体内自然界中的生物代代之间之所以会生生不息，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（
10、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 A基因的碱基对的排列顺序代表着遗传信息基因的碱基对的排列顺序代表着遗传信息B B遗传信息的传递是通过染色体上的基因传递的遗传信息的传递是通过染色体上的基因传递的C C生物体内的遗传信息主要储存在生物体内的遗传信息主要储存在DNADNA分子上分子上D D遗传信息也就是生物体表现出来的性状遗传信息也就是生物体表现出来的性状D 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；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
11、层面的内容。性状是两个层面的内容。基因基因概念概念通常是有遗传效应的DNA片段与碱基与碱基的关系的关系与与DNADNA的的关系关系一个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1.1.随着基因重组技术的日新月异，基因工程在生产实践中的应用越来越广泛，随着基因重组技术的日新月异，基因工程在生产实践中的应用越来越广泛，下列关于基因的叙述，正确的是（下列关于基因的叙述，正确的是（ ）A.DNAA.DNA上任意一个片段都是基因上任意一个片段都是基因B.B.人体细胞中染色体是基因的唯一载体人体细胞中染色体是基因的唯一载体C.C.等位基因的根本区别是脱
12、氧核苷酸的排列顺序等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序D.D.基因的多样性决定了基因的多样性决定了DNADNA的多样性的多样性C C人体细胞中染色体是基因的主要载体，线粒体中也分人体细胞中染色体是基因的主要载体，线粒体中也分布着一定数量的基因。布着一定数量的基因。2.2.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DNADNA也不一样，那么也不一样，那么DNADNA分子结构多样性的原因是（分子结构多样性的原因是（ ）A.A.碱基配对方式的多样性碱基配对方式的多样性 B.B.磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性磷酸和脱氧核糖排列顺
13、序的多样性C.C.螺旋方向的多样性螺旋方向的多样性 D.D.碱基对排列顺序的多样性碱基对排列顺序的多样性D D3.3.一个一个DNADNA分子中有分子中有10001000个碱基对，其中腺嘌呤占碱基个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的总数的2020，如果连续复制两次，需要游离的胞嘧啶，如果连续复制两次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的总数是（脱氧核苷酸的总数是（ ）A. 600 B. 1 200 C. 1 800 D. 2 400A. 600 B. 1 200 C. 1 800 D. 2 400C C因为因为A=T=20%A=T=20%，A A和和T T占碱基总数的占碱基总数的4040，所以，所以C=2
14、 000C=2 000（1 140%40%）/2=600/2=600个，连续复制两次，需要个，连续复制两次，需要游离的游离的C C的总数的总数=600=600（2 22 21 1）=1 800=1 800个。个。 4.4.如图表示一个如图表示一个DNA分子上的三个片段分子上的三个片段A、B、C，请完成下列问题。，请完成下列问题。(1)片段片段A和和C之所以能称为基因，是因为它们都是之所以能称为基因，是因为它们都是_。(2)片段片段A和片段和片段C的不同之处是的不同之处是_。(3)片段片段A和片段和片段B的不同之处是的不同之处是_。(4)一般情况下，在一个一般情况下，在一个DNA分子中类似于分子
15、中类似于B的片段的长度要的片段的长度要_类似于类似于A的片段的长度。的片段的长度。(5)在人类染色体在人类染色体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上题中所说的短序列可应用于()A生产基因工程药物生产基因工程药物 B侦查罪犯侦查罪犯C遗传病的产前诊断遗传病的产前诊断 D基因治疗基因治疗一段具有遗传效应的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其内部的脱氧核苷酸的排列顺序及数目不同片段片段B不携带遗传信息，不具有遗传效应不携带遗传信息，不具有遗传效应大于大于基因区间基因区间BB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。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。不应该追求一切种类的快乐，应该只追求高尚的快乐。
