1、3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段基因追寻记基因追寻记1865年，孟德尔：年，孟德尔：提出了提出了遗传因子遗传因子1909年，约翰逊：年，约翰逊：将将“遗传因子遗传因子”命名为命名为基因基因1910年，摩尔根：年，摩尔根：证实了证实了基因在染色基因在染色体上体上20世纪中叶：染色体世纪中叶：染色体主要由两种物质组成主要由两种物质组成的的DNA和蛋白质和蛋白质1944，艾弗里等；，艾弗里等；1952年，赫尔希及蔡斯：证年，赫尔希及蔡斯：证明了明了DNA是遗传物质。是遗传物质。1953年：沃森、年：沃森、克里克提出了克里克提出了DNA双螺旋结构双螺旋结构模型模型 3.4 基因通常是有遗传效应
2、的DNA片段1条染色体条染色体1个个DNA1条染色体条染色体2个个 DNA DNA DNA是染色体的组成成分是染色体的组成成分,染色体是染色体是DNADNA的主的主要载体，一条染色体上含有要载体，一条染色体上含有1 1或或2 2个个DNADNA。DNADNA与染色体的关系如何？与染色体的关系如何？3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段黄身黄身白眼白眼红宝石眼红宝石眼截翅截翅朱红眼朱红眼深红眼深红眼棒眼棒眼短硬毛短硬毛果蝇某一条染色体上的几个基因果蝇某一条染色体上的几个基因基因在染色体上，呈线性排列；基因在染色体上，呈线性排列；一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因基因与染色体的关系如何
3、？基因与染色体的关系如何？提问：基因与提问：基因与DNADNA之间是什么关系呢？之间是什么关系呢？3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段生物生物（人教版）（人教版）必修必修2 2第3章 基因的本质第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的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，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。转基因鲤鱼的生长速率加快。据科学家介绍，据科学家介绍，外源基因外源基因导入受体细胞后，导入受体细胞后，必须整合到受体细胞的必须整合到受
4、体细胞的DNADNA上上才能发挥作用。才能发挥作用。讨论：讨论：1 1、为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？、为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？2 2、导入的外源基因是、导入的外源基因是1 1个个DNADNA分子，还是分子，还是DNADNA分子的一段脱氧核苷酸序列？分子的一段脱氧核苷酸序列？转基因鲤鱼（右）转基因鲤鱼（右）情景材料一情景材料一3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段合作探究一：合作探究一：小组合作探究教材小组合作探究教材P57-58P57-58资料资料1 1、资料资料2 2、资料资料3 3，思考下列问题，思考下列问题1.1.根据资料根据资料1 1：能得出什么结论？：能得出什么结论？2
5、.2.根据资料根据资料2 2：说明了什么？：说明了什么？4.4.根据资料根据资料1 1和和3 3：你能得出：基因与：你能得出：基因与DNADNA的数量关系是什么？的数量关系是什么？3.3.根据资料根据资料3 3：说明了什么？：说明了什么？3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段资料一：资料一：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，长度约为分子，长度约为4.74.710106 6个碱基对，在个碱基对，在DNADNA分子上分布着大约分子上分布着大约4.44.410103 3个基因，每个基因的平均长度约为个基因，每个基因的平均长度约为1 110103 3个碱基对。个碱基
6、对。基因数目基因数目 DNADNA分子数目分子数目基因的碱基对总数基因的碱基对总数 DNADNA分子的碱基对总数分子的碱基对总数说明一个说明一个DNADNA上有多个基因；基因是上有多个基因；基因是DNADNA的片段，的片段，DNADNA中存在非基因片段。中存在非基因片段。分析分析:基因基因A基因基因B基因基因C3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段资料三：资料三：人类基因组人类基因组计划测定的是计划测定的是2424条染色体（条染色体（2222条染色体条染色体+X+Y+X+Y）上的）上的DNADNA的碱基序列的碱基序列。其中，每条染。其中，每条染色体上有色体上有1 1个个DNADNA分子。这分
7、子。这2424个个DNADNA分子大约有分子大约有31.631.6亿亿个碱基对，其中个碱基对，其中构成基因的碱基数占碱基总数的比构成基因的碱基数占碱基总数的比例例不超过不超过2%2%。说明说明 1.1.基因不是连续分布在基因不是连续分布在DNADNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的上的，而是由碱基序列将其分隔开的 2.2.DNADNA中存在大量的非基因片段中存在大量的非基因片段基因基因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非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段3.4 基因通常是有遗传效应的D
8、NA片段7 75 5合作探究二：合作探究二：人类基因组计划测定的是人类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）1.1.已知果蝇体细胞染色体有已知果蝇体细胞染色体有8 8条，进行条，进行“基因组测序基因组测序”要测定其要测定其（）条染色体）条染色体2.2.已知豌豆体细胞已知豌豆体细胞2n=142n=14，进行，进行“豌豆基因组测序豌豆基因组测序”要测定其要测定其（）条染色体）条染色体3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段资料资料2 2：绿色荧光水母绿色荧光水母&转基因荧光鼠转基因荧光鼠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
9、的一种水母能发出绿色荧光。水母的水母的DNADNA上有一段绿色荧光蛋白基因的片段，长上有一段绿色荧光蛋白基因的片段，长度为度为5.175.1710103 3个碱基对。将绿色荧光蛋白基因转个碱基对。将绿色荧光蛋白基因转入小鼠体内，小鼠发荧光，使小鼠有了发荧光的入小鼠体内，小鼠发荧光，使小鼠有了发荧光的性状。性状。绿色荧光绿色荧光蛋白基因蛋白基因绿色荧绿色荧光蛋白光蛋白控制合成控制合成绿色绿色荧光荧光发出发出说明：说明：1.1.基因具有遗传效应；基因是特定的基因具有遗传效应；基因是特定的DNADNA片段。片段。2.2.基因是遗传结构和功能的单位，可以剪切，可以拼接。基因是遗传结构和功能的单位，可以
10、剪切，可以拼接。3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段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。资料资料1 1和和3 3：资料资料2 2：归纳：归纳：什么是基因？什么是基因？合作探究三：合作探究三：能否从能否从DNADNA水平上给基因下一个定义，要求既能水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与反映基因与DNADNA的关系，又能体现基因的作用。的关系，又能体现基因的作用。通常通常基因是基因是_的的_。基因的作用基因的作用 与与DNADNA的关系的关系有遗传效应有遗传效应D
11、NADNA片段片段为什么说“通常”？3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段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DNADNA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
12、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。3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段每个基因都是特定的每个基因都是特定的DNADNA片段片段有特定的遗传效应有特定的遗传效应1 1个个DNADNA分子分子DNADNA蕴含了大量的遗传信息蕴含了大量的遗传信息基因基因A A基因基因B BDNADNA只含有只含有4 4种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（4 4种碱基），核苷酸的排列顺序中种碱基），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能够储存大量的遗传信息？能够储存大量的遗传信息？3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段TCGATAGCTA脱氧
13、核苷酸序列与遗传信息基本骨架DNA的多样性资料1：若1个碱基对组成1个基因若2个碱基对组成1个基因若3个碱基对组成1个基因4种16种64种遗传信息：DNA分子中碱基（或碱基对、脱氧核苷酸）的排列顺序。若n个碱基对组成1个基因4n种3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 资料资料2:2:脱氧核苷酸序列脱氧核苷酸序列 资料资料1 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，而有些序列有些序列却会
14、在生物体内重复多次。却会在生物体内重复多次。结论：结论：DNADNA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机排列得DNADNA片段吗？片段吗？每个基因都是每个基因都是特定特定的的DNADNA片段片段 具有具有特定特定的碱基排列顺序的碱基排列顺序 具有具有特定特定的遗传效应的遗传效应3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 在在刑侦、亲子鉴定领域刑侦、亲子鉴定领域，DNADNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱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？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？在人
15、类的在人类的DNADNA中，核苷酸序列多样性表现为中，核苷酸序列多样性表现为每个人的每个人的DNADNA几乎几乎不可能完全相同不可能完全相同，因此，因此，DNADNA可以像指纹一样用来鉴别身份。可以像指纹一样用来鉴别身份。3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段（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（2 2）图中的一个片段就是一个基因吗？）图中的一个片段就是一个基因吗？不是不是 DNA 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 ！3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
16、1 1、遗传信息的概念：、遗传信息的概念：遗传信息蕴藏在遗传信息蕴藏在_之中。之中。4 4种碱基的排列顺序种碱基的排列顺序2 2、DNADNA分子的多样性和特异性：分子的多样性和特异性：DNADNA的多样性的多样性DNADNA的特异性的特异性DNADNA的多样性和特异性是的多样性和特异性是_的物质基础。的物质基础。生物体多样性和特异性生物体多样性和特异性3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段3 3、脱氧核苷酸、基因、脱氧核苷酸、基因、DNADNA、染色体的关系、染色体的关系基基 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DNADN
17、A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蛋白质蛋白质+3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段1.1.整理总结出染色体、整理总结出染色体、DNADNA和基因三者之间的关系，并以你认为最简明的形式表示和基因三者之间的关系，并以你认为最简明的形式
18、表示 出来。出来。一、概念检测一、概念检测P59P59染色体DNA基因3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段2.2.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（人类选育并种植。下列相关叙述错误的是（）A.A.农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制 B.B.农杆菌和番薯的基因都是农杆菌和番薯的基
19、因都是4 4种碱基对的随机排列种碱基对的随机排列 C.C.农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNADNA片段片段 D.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一、概念检测一、概念检测P59P593.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段2.2.在噬菌体侵染细菌的实验中在噬菌体侵染细菌的实验中,下列对噬菌体外壳蛋白质合成的描述下列对噬菌体外壳蛋白质合成的描述,正确的是（正确的是（）A.A.氨基酸原料和酶来自细菌氨基酸原料和酶来自细菌 B.B.氨基酸原料和酶来自噬菌体氨基酸原料和酶来自噬菌体 C.C.
20、氨基酸原料来自细菌氨基酸原料来自细菌,酶来自噬菌体酶来自噬菌体 D.D.氨基酸原料来自噬菌体氨基酸原料来自噬菌体,酶来自细菌酶来自细菌1.1.本章介绍的艾弗里的实验、赫尔希和蔡斯的实验都证明本章介绍的艾弗里的实验、赫尔希和蔡斯的实验都证明DNADNA是遗传物质是遗传物质,这两个这两个 实验在设计思路上的共同点是（实验在设计思路上的共同点是（）A.A.重组重组DNADNA片段片段,研究其表型效应研究其表型效应 B.B.去掉去掉DNADNA片段片段,研究其表型效应研究其表型效应 C.C.设法分别研究设法分别研究DNADNA和蛋白质各自的效应和蛋白质各自的效应 D.D.应用同位素标记技术应用同位素标
21、记技术,研究研究DNADNA在亲代与子代之间的传递在亲代与子代之间的传递P62P62CA3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段3.3.烟草花叶病毒烟草花叶病毒(TMV)(TMV)和车前草病毒和车前草病毒(HRV)(HRV)同属于同属于RNARNA病毒病毒,都可以使烟草患病。将都可以使烟草患病。将 TMV TMV的的RNARNA和和HRVHRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片,使烟草患病使烟草患病,可能观察到的现可能观察到的现 象是象是 ()A.A.能检测到能检测到TMVTMV的的RNARNA和蛋白质和蛋白质 B.B.能检测到能检测到HRVHRV的的RNARNA和蛋
22、白质和蛋白质 C.C.能检测到能检测到TMVTMV的的RNARNA和和HRVHRV的蛋白质的蛋白质 D.D.能检测到能检测到HRVHRV的的RNARNA和和TMVTMV的蛋白质的蛋白质P62P62A4.4.研究人员对数千种生物的研究人员对数千种生物的DNADNA碱基序列进行测定发现碱基序列进行测定发现,没有任何两个物种的没有任何两个物种的DNADNA序序 列是一样的。列是一样的。DNADNA具有多样性的主要原因是（具有多样性的主要原因是（）A.DNA A.DNA由由4 4种碱基组成种碱基组成 B.DNAB.DNA具有规则的双螺旋结构具有规则的双螺旋结构 C.DNA C.DNA具有碱基互补配对的特点具有碱基互补配对的特点 D.DNA D.DNA的碱基对有很多种不同的排列顺序的碱基对有很多种不同的排列顺序D
