1、问题探讨 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。1.为什么转基因鲤鱼生长更快？2.导入的外源基因是一个DNA分子，还是DNA片段？外源生长激素基因在鲤鱼细胞内表达，外源生长激素基因在鲤鱼细胞内表达，促进促进生长激素生长激素合成合成，促进了鲤鱼的生长促进了鲤鱼的生长。转基因鲤鱼（右）转基因鲤鱼（右）第三章 基因的本质第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段18651865年，孟德年，孟德尔：提出了尔：提出了遗遗传因子传因子19091909年，约翰逊：年，约翰逊：将将“
2、遗传因子遗传因子”命名为命名为基因基因19101910年，摩尔根：年，摩尔根：证实了证实了基因在染基因在染色体上色体上2020世纪中叶：染色体世纪中叶：染色体主要是由两种物质组主要是由两种物质组成的成的DNADNA和蛋白质和蛋白质19441944，艾弗里等；，艾弗里等；19521952年，赫尔希及蔡斯：年，赫尔希及蔡斯：实验证明了实验证明了DNADNA是是遗传物质。遗传物质。19531953年：沃森、年：沃森、克里克提出了克里克提出了DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型 一、说明基因与DNA关系的实例DNA分子数目基因数目,DNA分子的碱基总数 基因的碱基总数 基因基因A基因基因B基因基因
3、C含有含有3个基因的个基因的DNA片段的模式图片段的模式图实例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分子上分布着大约4.4103个基因，每个基因的平均长度约为1103个碱基对。个数总碱基对数DNA基因1 1个个470470万万44004400个个440440万万结论:基因是DNA的片段，DNA 中存在非基因片段。一、说明基因与DNA关系的实例实例2：太平洋西北部一种水母能发出绿色荧光，其DNA上有一段长度为5.17103个碱基对片段绿色荧光蛋白基因。实验表明，转入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。实验说明：基因是具有遗传
4、效应的特定DNA片段，可切除，可拼接到其他生物的DNA上去，从而获得某种性状的表达，是遗传物质的结构单位。遗传效应：遗传效应：指具有复制、转录、翻译、重组突变及指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能。调控等功能。一、说明基因与DNA关系的实例实例3：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，每条染色体上有一个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%。同样说明基因是DNA片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由大量非基因的碱基序列将其分隔开。基因基因A基因基因B基因基因C含有含有3
5、个基因的个基因的DNA片段的模式图片段的模式图基因是基因是一段一段DNADNA，基因不是连续分布在基因不是连续分布在DNADNA上的上的。基因具有基因具有遗传效应遗传效应,基因能基因能控制生物性状控制生物性状。实例实例1 1和和3 3：实例实例2 2：归纳：归纳：什么是基因？什么是基因？合作探究：合作探究：能否从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。基因是_的_。基因的作用 与DNA的关系有遗传效应DNA片段一、说明基因与DNA关系的实例大多数生物大多数生物以以DNADNA作为遗传物质，作为遗传物质，其其基因是基因是有遗传效应的有遗传效应的DNADN
6、A片段片段有些病毒的有些病毒的遗传物质是遗传物质是RNARNA，如，如人人类免疫缺陷病类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒毒（艾滋病病毒）、流感病毒，试推测这些病毒试推测这些病毒的基因的本质。的基因的本质。对于对于RNARNA病毒病毒而言，其而言，其基因就基因就是有遗传效应的是有遗传效应的RNARNA片段片段RNARNA病毒病毒辩证思维：辩证思维：完善概念完善概念:构建基因的概念构建基因的概念HIVHIV病毒病毒是生物体遗传的是生物体遗传的功能单位和结构单位。功能单位和结构单位。一、说明基因与DNA关系的实例说明说明DNADNA蕴蕴含大量的含大量的遗遗传信息传信息1 1个个DNADNA分子分
7、子上有许多个上有许多个基因基因每一个基因每一个基因都是特定的都是特定的DNADNA片段片段基因具有特基因具有特定的定的遗传效遗传效应应二、DNA片段中的遗传信息回忆回忆DNADNA分子结构：分子结构：哪部分可以代表遗传信息？哪部分可以代表遗传信息？遗传信息：DNA分子中碱基（或碱基对、脱氧核苷酸）的排列顺序。基本骨架，由磷酸和脱氧核糖交替连接（顺序固定不变）4种碱基对的排列（顺序可变）外侧：内侧：二、DNA片段中的遗传信息ATATCGG CG资料四：资料四：若若1 1个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式4种种二、DNA片段中的遗传信息ATA TATCGGGCCGG4
8、种种16种种资料四：资料四：若若1 1个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式若若2 2个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式二、DNA片段中的遗传信息ATA TGATCATCGGGCCGG资料四：资料四：若若1 1个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式若若2 2个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式若若3 3个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式若若4 4个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有个基因有_排列方式排列方式若若n n个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因有
9、个基因有_排列方式排列方式4种种16种种64种种4n种种256种种碱基排列顺序千变万化碱基排列顺序千变万化DNA的多样性二、DNA片段中的遗传信息资料五资料五DNA的特异性资料资料4 4的推算是建立在的推算是建立在所有所有碱基对的随机排列都能构成碱基对的随机排列都能构成基因基因这一假设上的这一假设上的。事实上，。事实上，大部分大部分随机排列随机排列的脱氧核苷的脱氧核苷酸序列酸序列从来不曾出现在生物从来不曾出现在生物体内体内，而，而有些序列却会在生有些序列却会在生物体内物体内重复许多次重复许多次。二、DNA片段中的遗传信息（1 1）图中的几号可能是罪犯？）图中的几号可能是罪犯？1 1号号 DNA
10、 DNA指纹图指纹图 受害者受害者 从受害者体内分从受害者体内分离的精液样品离的精液样品 怀疑对象怀疑对象 真相永远只有一个真相永远只有一个 ！二二DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息从DNA的结构特点分析生物具有多样性和特异性的原因 多样性 多样性 多样性 特异性 特异性 特异性碱基排列顺序DNA分子生物碱基排列顺序DNA分子生物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二、DNA片段中的遗传信息【探规寻律】【探规寻律】基因的内涵基因的内涵功能上，是遗传物质的结构和功能的基本单位。功能上，是遗传物质的结构和功能的基本单位。本质上，是有遗传效应的本质上，是有遗传效应的DNA
11、DNA片段。片段。结构上，含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。结构上，含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。位置上，位置上，二、DNA片段中的遗传信息在染色体上有特定的位置，呈线性排列在染色体上有特定的位置，呈线性排列。三、DNA、基因与染色体三者的关系是怎样的？基基 因因染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNA每条染色体上含有每条染色体上含有1 1个或个或2 2个个DNADNA分子分子DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质每个每个DNADNA分子含有许多个基因分子含有许多个基因染色体是染色体是DNADNA的主要载体的主要载体基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列基因通常是有遗传
12、效应的基因通常是有遗传效应的DNADNA片段片段是遗传物质的结构和功能单位是遗传物质的结构和功能单位基因中的脱氧核苷酸基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息排列顺序代表遗传信息遗传因子遗传因子新名新名蛋白质蛋白质+染色质染色质同种物质同种物质1.1.对一个基因的正确描述是对一个基因的正确描述是基因通常是基因通常是DNADNA分子上特定的片段分子上特定的片段它的分子结构首先由摩尔它的分子结构首先由摩尔根发现根发现它决定着某一遗传性状或功能它决定着某一遗传性状或功能 它的化学结构它的化学结构不会发生变化不会发生变化A.A.和和 B.B.和和C.C.和和 D.D.和和2 2下列有关下列有关DNADN
13、A与基因关系的叙述中，正确的是与基因关系的叙述中，正确的是 A A 基因是碱基对随机排列而成的基因是碱基对随机排列而成的DNADNA片段片段 B B 一个一个DNADNA分子上有许多个基因分子上有许多个基因 C DNAC DNA的碱基排列顺序就代表基因的碱基排列顺序就代表基因 D D 组成不同的基因的碱基数量一定不同组成不同的基因的碱基数量一定不同3.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（）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
14、4.如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述不正确的是()A观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列B图示DNA中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质C每个基因均由多个脱氧核糖核苷酸组成D由图可知染色体是生物体内基因的唯一载体5.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6.整理总结染色体、DNA和基因三者之间的关系，并以你认为最简明的形式表示出来。染色体DNA基因作业：教科书习题作业：教科书习题&三维三维习题习题
