第3節(jié)：科學(xué)家通過實驗證明DNA的半保留復(fù)制方式。這種復(fù)制方式保證了遺傳信息的穩(wěn)定傳遞。
通過實驗證明基因在染色體上，確認了基因的物質(zhì)基礎(chǔ)。
生物的性狀是由遺傳因子決定的，體細胞中遺傳因子是成對存在的。
1條染色體2個 DNA
DNA是染色體的組成成分,染色體是DNA的主要載體一條染色體上含有1或2個DNA
DNA與染色體的關(guān)系如何？
基因在染色體上，呈線性排列；一條染色體上有多個基因
基因與染色體的關(guān)系如何？
提問：什么是基因？基因與DNA之間是什么關(guān)系呢？
轉(zhuǎn)基因鯉魚（上）與對照鯉魚（下）（素材來自中國科學(xué)院水生生物研究所網(wǎng)站）
思考：導(dǎo)入的外源生長激素基因是一個DNA分子，還是DNA分子的一段脫氧核苷酸序列？
我國科學(xué)家將外源生長激素基因?qū)膈庺~的受精卵，培育出了轉(zhuǎn)基因鯉魚。與對照組相比，轉(zhuǎn)基因鯉魚的生長速率加快?！　?jù)科學(xué)家介紹，外源基因?qū)胧荏w細胞后，必須整合到受體細胞的DNA上才能發(fā)揮作用。
基因與DNA關(guān)系的實例
資料1：大腸桿菌細胞大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子；DNA分子的長度約為4.7×106個堿基對；DNA分子上分布了大約4.4×103個基因；每個基因的平均長度約為1×103個堿基對。
結(jié)論：大腸桿菌一個DNA上含有多個基因。　　 大腸桿菌所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)， 說明基因是DNA的片段， DNA中存在非基因片段。
這些數(shù)字說明了什么呢？
資料2：綠色熒光水母&轉(zhuǎn)基因熒光鼠生長在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光。水母的DNA上有一段綠色熒光蛋白基因的片段，長度為5.17×103個堿基對。將綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)入小鼠體內(nèi)，小鼠發(fā)熒光，使小鼠有了發(fā)熒光的性狀。
說明：綠色熒光基因能控制生物性狀。
資料二、生長在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光，這是因為水母的DNA上有一段長度為5.17*103個堿基對的片段——綠色熒光蛋白基因。
說明：基因是特定的DNA片段，可以控制某種性狀。
資料3：人類基因組計劃測定的是24條染色體（22條染色體+X+Y）上的DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有1個DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。
說明： 基因是DNA的片段，DNA中存在大量的非基因片段。基因不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將其分隔開的?；蚴且欢蜠NA，但是一段DNA不一定是基因。
資料4說明了肥胖基因的作用是什么？
肥胖基因能讓小鼠肥胖。
問題：①觀察到什么實驗現(xiàn)象？②說明了肥胖基因的作用是什么？
基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
染色體，DNA，基因，脫氧核苷酸的關(guān)系
有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，如HIV病毒（艾滋病病毒）、SARS-CV-2病毒(新冠病毒）等。
對這類病毒而言，基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。
說明基因與RNA關(guān)系的實例
計算公式：可能組合的基因種類=4n（n為堿基對數(shù)）
結(jié)論：DNA分子具有多樣性
資料1：堿基對的排列順序1個DNA分子的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的，從頭至尾沒有沒有變化，而骨架內(nèi)側(cè)4種堿基的排列順序卻是可變的。如果1個堿基對組成1個基因，4種堿基對的排列可能形成4種基因（這僅僅是假設(shè)）；如果2個堿基對組成1個基因，則可能形成16（即4×4）種基因；如果3個堿基對組成1個基因，則可能形成64（即4×4×4）種基因。
DNA片段中的遺傳信息
資料2：前面數(shù)學(xué)模型模擬探究是建立在所有堿基對的隨機排列都能構(gòu)成基因這一假設(shè)下的。事實上，大部分隨機排列的堿基序列從來不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻會在生物體內(nèi)重復(fù)數(shù)千甚至數(shù)百萬次。
在生物體內(nèi)，基因中的堿基并不是隨機排列的。
你認為基因是堿基對隨機排列成的DNA片段嗎？
每個基因都是特定的DNA片段
具有特定的堿基排列順序
堿基特定的排列順序，構(gòu)成了DNA的特異性。
[討論2]怎樣理解DNA的多樣性和特異性？你能從DNA的結(jié)構(gòu)特點分析生物體 具有多樣性和特異性的原因嗎？
堿基排列順序的千變?nèi)f化
每個DNA分子的特異性
DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。
DNA為什么可以像指紋一樣用來識身份？
DNA可以像指紋一樣用來識別身份，這種方法就是DNA指紋技術(shù)。 因為在人類的DNA中，核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每個人的DNA幾乎不可能完全相同，因此DNA可以像指紋一樣用來鑒別身份。 此外，DNA指紋技術(shù)還可以用于親子鑒定、死者遺骸的鑒定等。

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第4節(jié) 基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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