1、第第4节节 基因基因通常是通常是是有遗传效是有遗传效应的应的DNA片段片段2022/3/15 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DNADNA上才能发挥作用。讨论：1、为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？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？因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNADNA上，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速率加快。转基因鲤鱼（右）转基因鲤鱼（右）导入的是DNADNA分子的一段脱氧核苷酸序列。基
2、因是什么？基因是什么？外源基因为什么能整合到受体细胞的外源基因为什么能整合到受体细胞的DNADNA上？上？基因与基因与DNADNA是什么关系？是什么关系？本本节节聚聚焦焦一、说明基因与DNA关系的实例实例1、大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7106个碱基对，在DNA分子上分布了大约4.4103个基因，每个基因的平均长度约为1103个碱基对。结论：3、DNA上所有基因的碱基对总数_DNA分子的碱基对总数1、基因在_上2、一个DNA可以有_个基因正在分裂的大肠杆菌，细胞内的DNA被染成红色DNA很多基因是DNA的_，DNA中存在非基因片段。片段2022/3/15实例2、生长在太平洋
3、西北部的一种水母能发出绿色荧光(如图)，这是因为水母的DNA上有一段长度为5.17103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发出绿色荧光的水母紫外线照射下的小鼠紫外线照射下的小鼠3、基因可以在生物之间进行转移，并能独立发挥作用。结论：1、基因是有遗传效应的，能控制生物性状。2、基因是特定的DNA片段，可切除，可拼接2022/3/15实例3、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
4、对；其中构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。基因是DNA上的片段，DNA中存在非基因片段。2、构成基因的碱基数DNA分子碱基总数：结论：1、基因在DNA上 这这说说明明并并不不是是每每一一段段DNA都都是是基基因因。基基因因是是一一段段DNA，但是一段，但是一段DNA不一定是基因。不一定是基因。基因基因A A基因基因B B基因基因C C含有含有3 3个基因的个基因的DNADNA片段的模式图片段的模式图2022/3/151、生物体内的DNA分子数目与基因的数目相同吗？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？生物体内的DNA分子数目小于基因数目，生物体
5、内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是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。基因的遗传效应是指能通过一定的方式控制生物体的性状等。“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。基因是有遗传效应的DNA片段。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？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 1个DNADNA分子上有许多个基因具有特定的遗传效应每一个基因都是特定的DNADNA片段说明：说明：DNADNA蕴含大量的遗传信息蕴含大量的遗
6、传信息DNADNA只含有只含有4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸（分别含分别含A A、T T、G G、C4C4种碱基种碱基 ），），核苷酸的排列顺序中核苷酸的排列顺序中蕴藏着蕴藏着遗传信息遗传信息。为什么。为什么DNADNA能够储存能够储存大量的遗传信息？大量的遗传信息？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2022/3/15那么，那么，4 4种脱氧核苷酸能组成种脱氧核苷酸能组成的许多脱氧核苷酸序列吗？能的许多脱氧核苷酸序列吗？能够储存大量的遗传信息吗？够储存大量的遗传信息吗？2022/3/15DNA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
7、有变化，而骨架内侧4种碱基的排列顺序却是可变的。基因所含的碱基对数1个碱基对个碱基对 412个碱基对个碱基对44（42）。N个碱基对个碱基对4N碱基对对的排列顺序千变万化，是可以储存大量遗传信息的3个碱基对个碱基对444（43）探究探究资料1、碱基对的排列顺序基因的种类数100个碱基对个碱基对4100结论：结论：DNA分子具有多样性资料2、脱氧核苷酸序列资料1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多次。结论结论2：DNA分子的特异性！分子的特异性！基因是碱基对随机排列得基因是碱基对随
8、机排列得DNADNA片段吗？片段吗？基因不是基因不是碱基对随机排列构成的碱基对随机排列构成的DNADNA片段片段，碱，碱基具基具有有特特定的排列顺定的排列顺序。序。二、DNA片段中的遗传信息1、遗传信息的概念：遗传信息蕴藏在_之中。4种碱基的排列顺序2、DNA分子的多样性和特异性：DNA的多样性的多样性DNA的特异性的特异性碱基排列顺序千变万化碱基排列顺序千变万化碱基特定的排列顺序碱基特定的排列顺序DNADNA的多样性和特异性是_的物质基础。生物体多样性和特异性基因基因A基因基因B遗传效应遗传效应:指能通过一定的方式决定生物体的性状。指能通过一定的方式决定生物体的性状。有些病毒的遗传物质是RN
9、A，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒等。对这类病毒而言：基因就是有遗传效应的RNA片段。无效片段无效片段3、基因的概念：基因通常是有遗传效应的特定的DNA片段。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？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？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？4 4100100个。碱基排列顺序的千变万化，构成了DNADNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构
10、成了每个DNADNA分子的特异性。DNADNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。在人类的DNADNA中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNADNA几乎不可能完全相同，因此，DNADNA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。染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸一条染色体含有一条染色体含有_个个DNADNA分子分子染色体是染色体是DNADNA的的_。1 1个或个或2 2主要载体主要载体每个每个DNADNA分子上含有分子上含有_个基因个基因基因通常是有基因通常是有_的的DNADNA片段片段多多遗传效应遗传效应基因中基因中_代表遗传信息代表遗传信
11、息脱氧核苷酸的排列顺序脱氧核苷酸的排列顺序线线性性排排列列于于4、脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系每个基因中含有许多脱氧核苷酸每个基因中含有许多脱氧核苷酸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B概念检测P592.整理总结出染色体、DNA和基因三者之间的关系，并以你
12、认为最简明的形式表示出来。概念检测P59（1）如下图所示：作业：P59页拓展应用页拓展应用参考答案：最可能采取DNA鉴定的方法。因为每种生物的DNA具有特异性，只有将“山羊”的DNA与斑羚的DNA进行比对，才能确定这种“山羊肉”是否来自国家二级保护动物斑羚。1.在严查偷猎野生动物的行动中,执法部门发现某餐馆出售的一种烤肉比较可疑,餐馆工作人员说是“山羊肉”,经实验室检验,执法部门确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物斑羚。你认为执法部门最可能采取哪种检测方法?为什么?作业：P59页拓展应用参考答案:人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的，这说明了基因的多样性。2、
13、我国一些城市在交通路口启用了人脸识别技术,针对行人和非机动车闯红灯等违规行为进行抓拍。这种技术应用的前提是每个人都具有独一无一的面孔。为什么人群中没有一模一样的两个人呢?请你从生物学的角度评述人脸识别技术的可行性。作业：P62复习与提高 选择题1.本章介绍的艾弗里的实验、赫尔希和蔡斯的实验都证明DNA是遗传物质,这两个实验在设计思路上的共同点是（C ）A.重组DNA片段,研究其表型效应B.去掉DNA片段,研究其表型效应C.设法分别研究DNA和蛋白质各自的效应D.应用同位素标记技术,研究DNA在亲代与子代之间的传递作业：P62复习复习与与提高提高 选择题选择题2.在噬菌体侵染细菌的实验中,下列对
14、噬菌体外壳蛋白质合成的描述,正确的是（A）A.氨基酸原料和酶来自细菌B.氨基酸原料和酶来自噬菌体C.氨基酸原料来自细菌,酶来自噬菌体D.氨基酸原料来自噬菌体,酶来自细菌3.A4.D22谢谢观看作业：P62复习复习与与提高提高 选择题选择题3.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)同属于RNA病毒,都可以使烟草患病。将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片,使烟草患病,可能观察到的现象是(A)A.能检测到TMV的RNA和蛋白质B.能检测到HRV的RNA和蛋白质C.能检测到TMV的RNA和HRV的蛋白质D.能检测到HRV的RNA和TMV的蛋白质作业：P62复习复习与与提高提高 选择题选择题4.研究人员对数千种生物的DNA碱基序列进行测定发现,没有任何两个物种的DNA序列是一样的。DNA具有多样性的主要原因是（D）A.DNA由4种碱基组成B.DNA具有规则的双螺旋结构C.DNA具有碱基互补配对的特点D.DNA的碱基对有很多种不同的排列顺序
