1、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?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。导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。问题探讨图A：正在分裂的大肠杆菌,细胞内的DNA被染成红色一、说明基因与DNA关系的实例实例1：大肠
2、杆菌细胞的拟核有1个DNA分子(图A），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。自由阅读P57内容：绿色荧光发出图B：发出绿色荧光的水母绿色荧光蛋白基因绿色荧光蛋白控制合成一、说明基因与DNA关系的实例实例2：生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光(图B)，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(图C)。图C正常光线（左）及紫外线照射下(右)的4只小鼠,其中3号小鼠为对照组，1、2、4
3、号小鼠转入了绿色荧光蛋白基因基因是可以切除，拼接到其他生物的DNA上去，在其他生物体中表现出该性状。自由阅读P57内容：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31.6亿个碱基对,其中,构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。自由阅读P57内容：讨论:（3分钟）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？如果不同，说明了什么？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
4、应是什么？3.请从DNA水平上个基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。一、说明基因与DNA关系的实例讨论: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？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，一个DNA分子上有多个基因，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。基因基因基因一、说明基因与DNA关系的实例讨论: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？提示:
5、可以结合提供的资料来理解，如能够指导相应蛋白质的合成、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。实例1实例3大肠杆菌DNA人的DNA实例2转基因实验基因是一个DNA片段基因可以控制某种性状基因具有遗传效应基因是具有遗传效应的DNA片段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。有些病毒的遗传物质是RNA，其基因就是有遗传效应的RNA片段。一、说明基因与DNA关系的实例7种音符可以组成各种美妙的旋律。26个英文字母可以组成许许多多词汇和句子，形成传递和交流信息的语言。由4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，足
6、以储存生物体必需的全部遗传信息吗?二、DNA 片段中的遗传信息 自由阅读P57内容：资料1：1个DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的，从头至尾没有变化，而骨架内侧4种碱基的排列顺序却是可变的。如果1个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列可能形成4种基因(这仅仅是假设);如果2个碱基对组成1个基因，则可能形成16(即4x4)种基因;如果3个碱基对组成1个基因，则可能形成64(即4x4x4)种基因。二、DNA 片段中的遗传信息 自由阅读P57内容：资料2：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，
7、而有些序列却会在生物体内重复许多次。二、DNA 片段中的遗传信息 自由阅读P57内容：讨论：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?4100种二、DNA 片段中的遗传信息 讨论：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?碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个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。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?在人类的DNA中，核苷酸序列
8、多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。二、DNA 片段中的遗传信息 讨论：4.你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗?为什么?不是。基因的碱基序列都有特定的排列顺序。DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性,而碱基特定的排列顺序,又构成了每个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。DNA能够储存足够量的遗传信息：遗传信息蕴藏在_之中;4种碱基的排列顺序总结一个染色体上有一个或两个DNA分子染色体DNA基因脱氧核苷酸染色体是DNA的主要载体基因通
9、常是有遗传效应的DNA片段基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息DNA是主要的遗传物质每个DNA分子上有许多基因每个基因由成千上万的脱氧核苷酸组成脱氧核苷酸-基因-DNA-染色体之间的关系补充练一练分析下面图示，回答有关问题：（1）图中B代表_,F代表4种_,G代表_。（2）1个A中有_或_个C。（3）D与A的位置关系是_。（4）C的基本组成单位是图中的_，构成B的氨基酸一般有_种。蛋白质碱基脱氧核糖12D在A上呈线性排列E21练习与应用（P59）一、概念检测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
10、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B2.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。二、拓展应用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?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。2.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二的面孔。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。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。
