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1、第第 4 4 节节基因基因通常通常是有遗传效应的是有遗传效应的DNADNA片段片段学习目标：学习目标：1.举例说明基因通常是有遗传效应的举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。片段。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。(重、难点重、难点)3.说明基因和遗传信息的关系。说明基因和遗传信息的关系。1 1、为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？、为什么转基因鲤鱼的生长速度更快？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分子的一段脱氧分子的一段脱氧核苷酸序列？核苷酸序列？我国科学家将外源生长激素外源生长激素基因导入鲤鱼的受精
2、卵中，培育出了转基因鲤鱼。特点：特点：转基因鲤鱼的生长速度快生长速度快。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 基因与基因与DNA的关系的关系 基因基因=DNA吗？吗？基因和基因和DNA有什么关系呢？有什么关系呢？一、说明基因与DNA关系的实例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分子上分布着大约4.4*103个基因，每个基因的平均长度约为1*103个碱基对。(1)生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？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？说明一说明一个个DNA分子上含有多个基因分子上含有多个基因基
3、因的基因的碱基对碱基对总数总数DNA分子的分子的碱基对碱基对总数总数生物体内的生物体内的DNA分子数基因数目分子数基因数目说明基因是说明基因是DNA的片段的片段结论：基因基因是是DNA的片段的片段，基因基因不是不是连续分布在连续分布在DNA上的，而是由碱基上的，而是由碱基序列将其分隔开的序列将其分隔开的。基因基因A基因基因B基因基因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人类人类基因组计划测定的是基因组计划测定的是2424条条染色体（染色体（2222条染色体条染色体+X+YX+Y）上）上DNADN
4、A的的碱基序列。碱基序列。其中，每其中，每条染色体上有一个条染色体上有一个DNADNA分子分子。这。这2424个个DNADNA分子分子大约有大约有31.631.6亿个亿个碱基对碱基对，其中，其中，构成基因构成基因的碱基数的碱基数占碱基总数的占碱基总数的比例不超过比例不超过2 2%。资料资料3 3：基因是一段基因是一段DNADNA，但是一段但是一段DNADNA不一定是基因不一定是基因基因的碱基对数基因的碱基对数_DNA_DNA分子的碱基对数分子的碱基对数剩余的剩余的98%98%的碱基是否称为基因的碱基是否称为基因呢？呢？阅读阅读P57-58“P57-58“思考思考讨论讨论”中的资料中的资料1 1
5、和和3 3，填写，填写下下表：表：DNADNA分分子数子数总碱基对数总碱基对数基因数基因数平均每个平均每个基因的碱基因的碱基对总数基对总数比例比例（基因碱基对（基因碱基对/总碱基对）总碱基对）大肠杆菌大肠杆菌人类基因组人类基因组计划测定计划测定约约3 3万万14 700 0004 400 1 00044/472424（22+X+Y22+X+Y）31.631.6亿亿不超过不超过2%2%基因的碱基数占碱基总数的比例基因的碱基数占碱基总数的比例真核生物：真核生物：_原核生物：原核生物：_94%94%不超过不超过2%2%生物越生物越_，DNADNA中存在的非基因片段的比例中存在的非基因片段的比例_高等
6、高等越高越高2.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。(2)你如何理解基因具有遗传效应？基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，从而获得某种性状的表达，所以基因是遗传物质的结构单位。如如：能够指导能够指导相应蛋白质的合成相应蛋白质的合成、控制生物体的性状控制生物体的性状等等2.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
7、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。本节“问题探讨”中提到的生长素基因的遗传效应是什么？生长素基因的遗传效应是使鲤鱼的生长速率加快。从资料分析可以得出从资料分析可以得出基因与DNA分子的关系：独立性独立性部分部分性状性状DNA遗传效应遗传效应有遗传效应有遗传效应DNA一一转基因生物的特有转基因生物的特有性状与导入的基因性状与导入的基因有关，且导入的基有关，且导入的基因具有一定的因具有一定的 独立性独立性 有些有些病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是RNA，如如HIV病毒（艾滋病病毒）、病毒（艾滋病病毒）、SARS-CoV-2病毒病毒
8、(新冠病毒）等。新冠病毒）等。对这类病毒而言，对这类病毒而言，基因基因就是就是有遗传效应的有遗传效应的RNA片段片段。基因通常是有遗传效应的DNA片段，是生物体遗传的功能单位和结构单位。二、DNA片段中的遗传信息TGAATCTGAATC外侧：基本骨架，由脱氧核糖和 磷酸交替连接（固定不变）内侧：4种碱基对的排列（可变）回忆DNA分子结构：哪部分可以代表遗传信息？遗传信息就蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 遗传信息遗传信息：DNA分子中碱基（或分子中碱基（或碱基对、脱氧核苷酸）的排列顺序。碱基对、脱氧核苷酸）的排列顺序。A AT TC CA A T TT TG GA AT TC CG GA AA A
9、T T含有四种碱基的含有四种碱基的脱氧核苷酸：脱氧核苷酸：A AT TC CG G碱基碱基互补互补配对配对A AT TC CG GG GG GC CC CG GG GN N个碱基对个碱基对4 4N N碱碱基排列顺序基排列顺序的的千变万化，构成千变万化，构成了了DNADNA分子分子的的_多样性多样性碱碱基特定基特定的排列的排列顺序，又顺序，又构成了构成了DNADNA分子的分子的_特异性特异性2.（P59）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？碱碱基排列顺序的基排列顺序的千变万化千变万化DNA分子的分子的多样性多样性碱基特定的排碱基特定的排列顺
10、序列顺序每个每个DNA分子分子的的特异性特异性生物体的多样性生物体的特异性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。三、三、基因与基因与DNA的关系的关系尝试对以下概念的联系进行描述尝试对以下概念的联系进行描述:染色体染色体基因基因碱基碱基DNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基碱基有遗传效应的有遗传效应的DNA片段片段构成构成+脱氧核糖脱氧核糖+磷酸磷酸（A、T、C、G四种）四种）+蛋白质蛋白质形形成成双双链链染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色体是染色体是DNA的主要载体的主要载体每条染色体上有每条染色体上有1或或2个个DNA
11、分子分子基基因因通通常常是是有有遗遗传传效效应应的的DNA片段片段每个每个DNA分子上有许多基因分子上有许多基因基基因因中中的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸排排列列顺序代表着顺序代表着遗传信息遗传信息每个基因由许多脱氧核苷酸组成每个基因由许多脱氧核苷酸组成DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质(1)不是所有的不是所有的DNA片段都是基因，必须是有遗传效应的片段都是基因，必须是有遗传效应的DNA片段。片段。(2)不是所有的基因都位于染色体上，叶绿体和线粒体中也不是所有的基因都位于染色体上，叶绿体和线粒体中也有基因。有基因。基因概念理解的两个误区基因概念理解的两个误区习题(P59)2.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。（1）如下图所示：（2）文字：基因是染色体上具有遗传效应的DNA片段。