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节基因通常是有遗传效应的DNA片段
第4
学习目标核心素养1.举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。2.理解基因多样性和特异性的原因。(重、难点)3.说明基因和遗传信息的关系。1.利用数学方法归纳DNA分子的多样性和特异性。2.感悟科学技术在生命科学探索过程中的作用。
问题探讨 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DNA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？ 因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA中，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。 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？ 导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。
为什么外源基因必须整合到受体细胞的DNA上才能发挥作用？因为科学家已证明DNA是遗传物质，所以基因必须与DNA绑定在一起就可以发挥它的作用了。那么基因与DNA之间是什么关系呢？ 一、说明基因与DNA关系的实例分析基因与DNA的关系 1.结合讨论1分析资料1和3。 生物体内的DNA分子数目小于基因数目，生物体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的片断，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。 2.结合讨论2分析资料2和转基因鲤鱼资料。 基因的遗传效应就是指能够指导相应蛋白质的合成，控制生物的性状。“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。思考·讨论？
问题一：基因与DNA的关系•基因=DNA吗？•基因和DNA有什么关系呢？染色体由DNA和蛋白质组成果蝇某一条染色体上的几个基因现代分子生物学技术将基因定位在染色体上
的片段，DNA 中存在非基因片段。 DNA
分子数目基因数目
基因的碱基对总数DNA分子的碱基对总数分析:<<
一、说明基因与DNA关系的实例 资料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。分析资料1，你能得出什么结论？•大肠杆菌一个DNA上含有多个基因。•大肠杆菌所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数，说明基因是DNA
资料2、生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5.1×103个碱基对的片段---绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。绿色荧光水母紫 线照射下的小鼠结论：基因能控制生物性状，基因有遗传效应。它可以独立起作外。用
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
构基对，其中，个碱成基因的碱基数占
碱基总数的比例不超过2%。推
人的基因与DNA有怎样的数量关系？基因碱基总数
占DNA碱基总数很少B分基因A基因的一部基因C含有3个基因的DNA片段的
理基因是DNA的片段说明
模式图基因是一段DNA，
但不一段DNA是一定是基因结论：
资料3、人类
科学研究基因与现，小鼠体内HMG发CI肥胖直接相关，具
有HMGIC基因缺陷，的实作为对照的小鼠验鼠与吃同样多的高脂肪食
段物，一时的小间后，对照组鼠变得十分肥胖，而实验鼠体重持正常。维分析资料4，你能得出什么结论？基因能控制生物的性状（1）没
有HMGIC基因，就_ ____肥胖（现的表2）有HMGIC基因就___肥胖
有有
表现（3）HMGIC基因能控制小鼠
肥胖这一性状没
资料4：近来
具D遗传效应。一段有NA不一定是基因。资料1：资料2：资料3：资料4：基因能控制生物性状。归纳：基因通常*是有______效应的DNA______。遗传片段是生物体遗传的功能单
位和结构单什。位么是基因？*有
些病毒物遗传的质是RNA
基因是一段DNA。基因
同总？生物体内所有基因的碱基吗数与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
你、如何解理基因具有遗传效应？本提问题探讨中节到的生长激素基因的遗传效应是什么？3、
式“控制物体的性状生等。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“”
上从DNA水平请给基因下一个定义，要求既能反映因与基DNA的关系，
又能体现基因的作用。
1、生物体内的DNA分子数目与基因的数目相
图中a～d表示蝇果X染色体上的几个
基因非基因片段非基因片段非基因片段基因1片段基因2片段基因3片段基因4片段
下
编码区启动
编码区非
子与RNA聚
子原核基因编码区非
合酶结合位点终止
编码区非编码区启动
子真
子与RNA聚
显子内含子终止
合酶结合位点外
核基因
编码区非
置
核生物：——
核基因染色体上——
质基因线粒体、叶体的绿DNA上基因存在的位
真
、DNA片段中的遗传信息染色体脱氧核苷酸基因DNA染色体是DNA的
或2个DNA基因通常是有遗传效应的DNA片段每个DNA分子上含有多个基因是控制生物性状的结
主要载
体每个染色体上有1个
主要的遗传物质基
构功能单位是
本组成单位
二
子I have a dream that one day on the red hills of Georgia, the sons of former slaves and the sons of former slave owners will be able to sit down together at the table of brotherhood. 26种
母词汇句
英文字母可以形成表达信息的语言
26个英文字
音符可以组成各种律美妙旋个，26英文字母可以组成许许多多
词汇和句子，形传成递和交流信息语言。同样，10数个字可以组成
无数个数（如电话号码），20种氨酸可以组成多种多基样的蛋白质。•那么，4种脱氧核苷酸能组成的
许多脱氧核苷酸序列吗？能够储存大
量的遗传信息吗？
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性•7种
本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的，
从头至尾没有化变，而骨架内的4侧碱基种排列顺传与遗序信息的多样性
却是可变。的TCGATAGCTA•遗传信息基本骨架碱基
排列顺序A变万化DN千的多样性若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种特点1：多样性
资料1 1个DNA分子的基
算推是建的立在所有碱对基随机排列都
能构成基因这一假设上的。事分上，实部大随机排脱的列氧核苷酸序列
从来不曾体现在生物出内，而有些序列
却会在生物体内重复许多次。基因不是碱基对
随机排列构基的DNA成段，碱片具有特定的
排列顺序，构的了DNA分子成特异性。特点2：特异性
资料2 资料1的
如多是100个碱基对组成1个果因，可能组合成基少种基因？2、
怎能理解DN样的多样性和特异性？你A从DNA的结构特点分析生物体和有多样性具特异性的原因吗？3、在
排列顺序的千变万化，构定了DNA成的多样性，而碱基特的排列顺序，
又构个了每成DNA分子的特异性。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。在
刑侦领域，DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份脱结合。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
人类个DNA中，核苷酸序列多样性表的为每现人的DNA几乎不可能完全相
同，因此以，DN可A像指纹一样用来鉴别身份是不。。基因的碱基序列
认碱为基因是基对随机排？成的DNA片段吗列为什么？4100个。 碱基
都有特定的排列顺序。
1、
、DNA片段中的遗传信息1、遗传信息的
念概信遗传息：蕴藏____________________在之中。4种碱基的排列顺A2、DN序分子的多样性和特异性：DNA的多样性DNA的特异性碱基
排列顺序化变万千碱基特定的
排列顺的DNA序多样性和特异性是_________________________的物质基
础多生物体。样性和特异性
二
概念：
效片段基因的
No
Image基因A基因B基因通常是有遗传效应的特定的DNA片段。遗传效应:指能通过一定的方
式决状生物体的性定。 有
些病毒质遗传物的是RNA，人如类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）
、流感病毒等这。对类病毒而言就基因：是有遗传效应的RNA片段。无
载体：主要
是________，少是_______数________染色体 _线粒体、叶体绿
3、基因的
线
或2主要载
性
体①每个DNA分子上含有____个基因②基因通常是有__________的DNA片段多遗传效应②基因中____________________代表遗传信息脱氧核苷酸的
排
列
于4、脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系①每个基因中含有
许多脱氧核苷酸
排列顺序
染色体DNA基因脱氧核苷酸①一条染色体含有_______个DNA分子②染色体是DNA的_________。1个
和染色体以及系氧核苷酸间的关脱染色体基因1基因2
非
编
码
区
编
码
区
非
编
码
区
基因与DNA
、基因通常是有遗传效应的DNA片段•DNA上分布着
许效个基因，基因通常
第4
学习目标核心素养1.举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。2.理解基因多样性和特异性的原因。(重、难点)3.说明基因和遗传信息的关系。1.利用数学方法归纳DNA分子的多样性和特异性。2.感悟科学技术在生命科学探索过程中的作用。
问题探讨 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DNA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？ 因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA中，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。 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？ 导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。
为什么外源基因必须整合到受体细胞的DNA上才能发挥作用？因为科学家已证明DNA是遗传物质，所以基因必须与DNA绑定在一起就可以发挥它的作用了。那么基因与DNA之间是什么关系呢？ 一、说明基因与DNA关系的实例分析基因与DNA的关系 1.结合讨论1分析资料1和3。 生物体内的DNA分子数目小于基因数目，生物体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的片断，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。 2.结合讨论2分析资料2和转基因鲤鱼资料。 基因的遗传效应就是指能够指导相应蛋白质的合成，控制生物的性状。“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。思考·讨论？
问题一：基因与DNA的关系•基因=DNA吗？•基因和DNA有什么关系呢？染色体由DNA和蛋白质组成果蝇某一条染色体上的几个基因现代分子生物学技术将基因定位在染色体上
的片段，DNA 中存在非基因片段。 DNA
分子数目基因数目
基因的碱基对总数DNA分子的碱基对总数分析:<<
一、说明基因与DNA关系的实例 资料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。分析资料1，你能得出什么结论？•大肠杆菌一个DNA上含有多个基因。•大肠杆菌所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数，说明基因是DNA
资料2、生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5.1×103个碱基对的片段---绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。绿色荧光水母紫 线照射下的小鼠结论：基因能控制生物性状，基因有遗传效应。它可以独立起作外。用
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
构基对，其中，个碱成基因的碱基数占
碱基总数的比例不超过2%。推
人的基因与DNA有怎样的数量关系？基因碱基总数
占DNA碱基总数很少B分基因A基因的一部基因C含有3个基因的DNA片段的
理基因是DNA的片段说明
模式图基因是一段DNA，
但不一段DNA是一定是基因结论：
资料3、人类
科学研究基因与现，小鼠体内HMG发CI肥胖直接相关，具
有HMGIC基因缺陷，的实作为对照的小鼠验鼠与吃同样多的高脂肪食
段物，一时的小间后，对照组鼠变得十分肥胖，而实验鼠体重持正常。维分析资料4，你能得出什么结论？基因能控制生物的性状（1）没
有HMGIC基因，就_ ____肥胖（现的表2）有HMGIC基因就___肥胖
有有
表现（3）HMGIC基因能控制小鼠
肥胖这一性状没
资料4：近来
具D遗传效应。一段有NA不一定是基因。资料1：资料2：资料3：资料4：基因能控制生物性状。归纳：基因通常*是有______效应的DNA______。遗传片段是生物体遗传的功能单
位和结构单什。位么是基因？*有
些病毒物遗传的质是RNA
基因是一段DNA。基因
同总？生物体内所有基因的碱基吗数与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
你、如何解理基因具有遗传效应？本提问题探讨中节到的生长激素基因的遗传效应是什么？3、
式“控制物体的性状生等。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“”
上从DNA水平请给基因下一个定义，要求既能反映因与基DNA的关系，
又能体现基因的作用。
1、生物体内的DNA分子数目与基因的数目相
图中a～d表示蝇果X染色体上的几个
基因非基因片段非基因片段非基因片段基因1片段基因2片段基因3片段基因4片段
下
编码区启动
编码区非
子与RNA聚
子原核基因编码区非
合酶结合位点终止
编码区非编码区启动
子真
子与RNA聚
显子内含子终止
合酶结合位点外
核基因
编码区非
置
核生物：——
核基因染色体上——
质基因线粒体、叶体的绿DNA上基因存在的位
真
、DNA片段中的遗传信息染色体脱氧核苷酸基因DNA染色体是DNA的
或2个DNA基因通常是有遗传效应的DNA片段每个DNA分子上含有多个基因是控制生物性状的结
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主要的遗传物质基
构功能单位是
本组成单位
二
子I have a dream that one day on the red hills of Georgia, the sons of former slaves and the sons of former slave owners will be able to sit down together at the table of brotherhood. 26种
母词汇句
英文字母可以形成表达信息的语言
26个英文字
音符可以组成各种律美妙旋个，26英文字母可以组成许许多多
词汇和句子，形传成递和交流信息语言。同样，10数个字可以组成
无数个数（如电话号码），20种氨酸可以组成多种多基样的蛋白质。•那么，4种脱氧核苷酸能组成的
许多脱氧核苷酸序列吗？能够储存大
量的遗传信息吗？
分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性•7种
本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的，
从头至尾没有化变，而骨架内的4侧碱基种排列顺传与遗序信息的多样性
却是可变。的TCGATAGCTA•遗传信息基本骨架碱基
排列顺序A变万化DN千的多样性若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种特点1：多样性
资料1 1个DNA分子的基
算推是建的立在所有碱对基随机排列都
能构成基因这一假设上的。事分上，实部大随机排脱的列氧核苷酸序列
从来不曾体现在生物出内，而有些序列
却会在生物体内重复许多次。基因不是碱基对
随机排列构基的DNA成段，碱片具有特定的
排列顺序，构的了DNA分子成特异性。特点2：特异性
资料2 资料1的
如多是100个碱基对组成1个果因，可能组合成基少种基因？2、
怎能理解DN样的多样性和特异性？你A从DNA的结构特点分析生物体和有多样性具特异性的原因吗？3、在
排列顺序的千变万化，构定了DNA成的多样性，而碱基特的排列顺序，
又构个了每成DNA分子的特异性。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。在
刑侦领域，DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份脱结合。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
人类个DNA中，核苷酸序列多样性表的为每现人的DNA几乎不可能完全相
同，因此以，DN可A像指纹一样用来鉴别身份是不。。基因的碱基序列
认碱为基因是基对随机排？成的DNA片段吗列为什么？4100个。 碱基
都有特定的排列顺序。
1、
、DNA片段中的遗传信息1、遗传信息的
念概信遗传息：蕴藏____________________在之中。4种碱基的排列顺A2、DN序分子的多样性和特异性：DNA的多样性DNA的特异性碱基
排列顺序化变万千碱基特定的
排列顺的DNA序多样性和特异性是_________________________的物质基
础多生物体。样性和特异性
二
概念：
效片段基因的
No
Image基因A基因B基因通常是有遗传效应的特定的DNA片段。遗传效应:指能通过一定的方
式决状生物体的性定。 有
些病毒质遗传物的是RNA，人如类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）
、流感病毒等这。对类病毒而言就基因：是有遗传效应的RNA片段。无
载体：主要
是________，少是_______数________染色体 _线粒体、叶体绿
3、基因的
线
或2主要载
性
体①每个DNA分子上含有____个基因②基因通常是有__________的DNA片段多遗传效应②基因中____________________代表遗传信息脱氧核苷酸的
排
列
于4、脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系①每个基因中含有
许多脱氧核苷酸
排列顺序
染色体DNA基因脱氧核苷酸①一条染色体含有_______个DNA分子②染色体是DNA的_________。1个
和染色体以及系氧核苷酸间的关脱染色体基因1基因2
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基因与DNA
、基因通常是有遗传效应的DNA片段•DNA上分布着
许效个基因，基因通常
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