必修2-03-04基因是有遺傳效應的DNA片段人民教育出版社普通高中課程標準實驗教科書生物P55本節聚焦：基因是什么？DNA分子是如何攜帶遺傳信息的？DNA分子為什么能夠攜帶豐富的遺傳信息？P55說明基因與DNA關系的實例

（見資料分析）大腸桿菌一、證明基因與DNA關系的實例（P55）算一算：大腸桿菌所有基因的堿基對總數占DNA分子堿基對總數的比例→說明基因是DNA的片段。基因不是連續分布在DNA上，而是由堿基序列將其分隔開的。資料1基因等同于DNA嗎？閱讀P55“資料分析”中的資料1和3，填寫下表：DNA分子數

總堿基對數

基因數

平均每個基因的堿基對總數

比例（基因的堿基對/總堿基對）

大腸桿菌人類基因組計劃測定約3萬說明：基因是DNA的片段147000004400100044/47DNA分子數<基因數24（22+X+Y）31.6億不超過2%說明:基因是DNA的片段。資料3人類基因組計劃測定的是24條染色體（22條常染色體+X+Y）上的DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中，構成基因的堿基總數占DNA堿基總數的比例不超過2%。進一步解析資料3人體中構成基因的堿基對組成比較少，只占全部堿基總數不超過2%。這段話說明什么？這說明并不是隨便一段DNA就稱為基因。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。提示：基因的堿基對數＜DNA分子的堿基對數剩余的98%的堿基是否稱為基因呢？--ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG-----TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC---基因基因非基因片段一個DNA片段不一定是基因（并不是任意一段DNA就是基因）生長在太平洋西北部的一種海蟄能發出綠色熒光，這是因為海蟄的DNA分子上有一段長度為5170個堿基對的片段---綠色熒光蛋白基因。轉基因實驗表明，轉入了海蟄的綠色熒光蛋白基因的轉基因鼠，在紫外線的照射下，也能象海蟄一樣發光。基因可切除，可拼接到其他生物的DNA上去，說明基因是特定的DNA片段，并有特定的遺傳效應,可獨立起作用，從而獲得某種性狀的表達，故基因是遺傳物質的結構和功能單位。資料2生長在太平洋西北部的一種海蟄能發出綠色熒光，這是因為海蟄的DNA分子上有一段長度為5170個堿基對的片段---綠色熒光蛋白基因。轉基因實驗表明，轉入了海蟄的綠色熒光蛋白基因的轉基因鼠，在紫外線的照射下，也能象海蟄一樣發光。說明基因是有遺傳效應的特定的DNA片段。資料2沒有HMGIC基因，就沒有肥胖的表現，有HMGIC基因就有肥胖表現。說明基因能控制生物的性狀(功能單位)，即基因具有遺傳效應。資料4不少人認為，人和動物的胖瘦是由基因決定的。近來的科學研究發現，小鼠體內的HMGIC基因與肥胖直接相關。具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠與作為對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠體重仍然保持正常。定義：基因是有遺傳效應的DNA片段，是生物體遺傳的結構單位和功能單位。遺傳效應：指具有復制、轉錄、翻譯、重組突變及調控等功能。二、DNA片段中的遺傳信息4種堿基的排列順序蘊藏著遺傳信息二、DNA片段中的遺傳信息情境1：假如決定臉型的一個基因由17個堿基對組成，那么這種排列有多少種可能？417種（約為172億種）堿基的排列順序千變萬化，滿足了遺傳信息的多樣性。二、DNA片段中的遺傳信息情境2：全球人口總數約為60億。假設人類基因組中第1號染色體的第1個基因是由17個堿基對隨機排列構成的，那么，17個堿基對的所有排列是否都有機會出現？你與你同桌相比，這個基因的脫氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？不可能都有機會出現完全相同的可能性為零4種堿基的排列順序蘊藏著遺傳信息③穩定性①多樣性②特異性1）脫氧核苷酸（或堿基）數目不同2）脫氧核苷酸（或堿基）比例不同3）脫氧核苷酸（或堿基）排列順序不同1）脫氧核苷酸（或堿基）數目特定2）脫氧核苷酸（或堿基）比例特定3）脫氧核苷酸（或堿基）排列順序特定三、DNA分子的特征基因中脫氧核苷酸的排列順序就代表著遺傳信息;基因中脫氧核苷酸的排列順序導致了控制不同性狀的基因之間的差別。歸根到底，生物性狀的遺傳就是基因通過四種脫氧核苷酸的序列來傳遞和表達信息的。基因和遺傳信息的關系？①從基因在染色體(染色質)上的關系看：基因在染色體上具有一定的位置，并且呈線性排列?；蚺c染色體的行為具有一致性?；蚺c染色體(染色質)、DNA、遺傳信息、性狀的關系理一理②從基因與DNA的關系看：每個DNA分子上有許多基因，基因是有遺傳效應的DNA片段。④從基因與性狀的關系看：基因是控制生物性狀的結構和功能單位。③從基因與遺傳信息的關系看：基因的脫氧核苷酸的排列順序代表著遺傳信息。對于某個基因來說，該“順序”是固定的，而不同的基因的脫氧核苷酸的順序是各不相同的。染色體DNA基因脫氧核苷酸染色體是DNA的主要載體一般地每條染色體上有一個DNA分子基因是有遺傳效應的DNA片斷每個DNA分子上有許多基因基因中的脫氧核苷酸排列順序代表著遺傳信息每個基因由許多脫氧核苷酸組成DNA是主要的遺傳物質理一理上述資料分析總結基因與DNA的關系一個DNA分子中有許多基因；每個基因都是特定的DNA片段，并有著特定的遺傳效應。基因的定義：是有遺傳效應的DNA片段?；駻基因B基因C含有3個基因的DNA片段的模式圖遺傳效應:能復制,傳遞和表達性狀的過程。若1個堿基對組成一個基因，4個堿基能形成多少種基因？Ａ－ＴＴ－ＡＣ－ＧＧ－Ｃ若２個堿基對組成一個基因，4個堿基能形成多少種基因？若3個堿基對組成一個基因，4個堿基能形成多少種基因？DNA中的堿基排列順序儲存大量的遺傳信息414×4（42）4n4×4×4（43）n個堿基對堿基排列順序的千變萬化------構成DNA分子的多樣性堿基的特定排列順序------構成DNA分子的特異性

DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的基礎。1．下列關于DNA、基因、染色體的敘述錯誤的是A基因是有遺傳效應的DNA片段BDNA是遺傳信息的主要載體CDNA分子在染色體上成念珠狀排列DDNA的相對穩定性決定染色體的相對穩定性2．人類遺傳信息的攜帶者是ADNA和RNABDNA或RNACDNADRNA3．下列有關DNA與基因的關系的敘述中，正確的是A基因是堿基對隨機排列而成的DNA片段B一個DNA分子上有許多個基因CDNA的堿基排列順序就代表基因D組成不同的基因的堿基數量一定不同CCB鞏固練習：4．DNA分子結構多樣性的原因是A堿基配對方式的多樣性B磷酸和脫氧核糖排列順序的多樣性C螺旋方向的多樣性D堿基對排列次序的多樣性5．有關DNA的結構的敘述中，不正確的一項是A每個DNA分子都含有4種脫氧核苷酸B每個DNA分子中核糖上連結一個磷酸和一個堿基CDNA分子兩條鏈中的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對D雙鏈DNA分子中，某一段鏈上若含有30個胞嘧啶，就一定會同時有30個鳥嘌呤6．DNA指紋技術也可以幫助人們確認親子關系，這是因為A每個人的指紋大多相同B每個人的指紋是不同的C不同的個體的相同的組織中的DNA指紋是相同的DDNA技術是檢測DNA上堿基種類DBB1．下列關于DNA、基因、染色體的敘述錯誤的是（）A基因是有遺傳效應的DNA片段BDNA是遺傳信息的主要載體C基因在染色體上成念珠狀排列DDNA的相對穩定性決定染色體的相對穩定性2．人類遺傳信息的攜帶者是()A.DNA和RNAB.DNA或RNAC.DNAD.RNA3．下列有關DNA與基因的關系的敘述中，正確的是()A基因是堿基對隨機排列而成的DNA片段B一個DNA分子上有許多個基因CDNA的堿基排列順序就代表基因D組成不同的基因的堿基數量一定不同

CCB鞏固練習：4．DNA分子結構多樣性的原因是（）A.堿基配對方式的多樣性B.磷酸和脫氧核糖排列順序的多樣性C.螺旋方向的多樣性D.堿基對排列次序的多樣性5．有關DNA的結構的敘述中，不正確的一項是（）A.每個DNA分子都含有4種脫氧核苷酸B.每個DNA分子中核糖上連結一個磷酸和一個堿基C.DNA分子兩條鏈中的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對D.雙鏈DNA分子中，某一段鏈上若含有30個胞嘧啶，就一定會同時有30個鳥嘌呤6．基因存在于植物細胞的（）

①染色體②核糖體③葉綠體④高爾基體⑤線粒體

A.①

②③B.③④⑤C.①

③⑤D.

②

④⑤

DBC基因是有遺傳效應的DNA片段這就是說，基因是DNA的片段，但必須具有遺傳效應。有的DNA片段屬間隔區段，沒有控制性狀的作用，這樣的DNA片段就不是基因。控制某種性狀的基因有特定的DNA片段，蘊含特定的遺傳信息，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，從而獲得某種性狀的表達。例如：把牛的胰島素基因拼接到大腸桿菌的DNA上，大腸桿菌可以生產胰島素。轉基因生物

為了達到特定的目的而將DNA進行人為改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能（如抗病蟲害、增加營養成分）的基因片斷，通過基因技術加入到目標生物當中。轉基因食品

移動動植物的基因并加以改變，制造出具備新特征的食品種類。人們可以用鮮魚的基因幫助西紅柿、草莓等普通植物來抵御寒冷；把某些細菌的基因接入玉米、大豆的植株中，就可以更好地保護它們不受害蟲的侵襲。而以這些轉基因生物為原料加工生產的食品就是轉基因食品。歷史背景轉基因煙草1983年世界上第一例轉基因植物——一種含有抗