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1、第第4 4节节 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段资料资料1 1 大肠杆菌细胞的拟核有大肠杆菌细胞的拟核有1 1个个DNADNA分子，长度约分子，长度约为为4 700 0004 700 000个碱基对，在个碱基对，在DNADNA分子上分布着分子上分布着大约大约4 4004 400个基因，每个基因的平均长度约为个基因，每个基因的平均长度约为1 1 000000个碱基对。个碱基对。说明基因与说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例全部基因的碱基对总数只是DNA分子碱基对总数的一部分，因此，基因是DNA的片段。资料资料3 3 人类基因组计划测定的是人类基因组计划测定的是242
2、4条染色体（条染色体（2222条染色条染色体体+X+Y+X+Y）上的）上的DNADNA的碱基序列。其中，每条染的碱基序列。其中，每条染色体上有一个色体上有一个DNADNA分子。这分子。这2424个个DNADNA分子大约有分子大约有31.631.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过基总数的比例不超过2%2%。进一步明确基因是进一步明确基因是DNADNA的片段（基因碱基对总的片段（基因碱基对总数占数占DNADNA碱基总数很小一部分）。碱基总数很小一部分）。-ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG-TACGT
3、ACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC-基因基因基因基因非基因片段非基因片段资料资料2 2 生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的这是因为海蛰的DNADNA分子上有一段长度为分子上有一段长度为5 1705 170个个碱基对的片段碱基对的片段-绿色荧光蛋白基因。转基因实验表绿色荧光蛋白基因。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，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。在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。说明说明基因具有特定的遗传效应。基因具有特定的遗
4、传效应。资料资料4 4 不少人认为，人和动物的胖瘦是由基因决定的。近不少人认为，人和动物的胖瘦是由基因决定的。近来的科学研究发现，小鼠体内的来的科学研究发现，小鼠体内的HMGICHMGIC基因与肥胖基因与肥胖直接相关。具有直接相关。具有HMGICHMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGICHMGIC基因缺基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。陷的实验鼠体重仍然保持正常。没有没有HMGICHMGIC基因，就没有肥胖的表现，有基
5、因，就没有肥胖的表现，有HMGICHMGIC基因就基因就有有肥胖表现。肥胖表现。进一步说明：进一步说明：基因具有遗传效应。基因具有遗传效应。基因与基因与DNADNA的关系的关系 一个一个DNA分子中有许多基因；分子中有许多基因；每个基因都是特定的每个基因都是特定的DNA片段，并有着特定片段，并有着特定的遗传效应。的遗传效应。基因的定义：是有遗传效应的基因的定义：是有遗传效应的DNA片段。片段。基因A基因B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遗传效应遗传效应:能复制能复制,传递和传递和表达性状表达性状的过程。的过程。DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息 DNAD
6、NA分子为什么能储存大量的遗传信息？分子为什么能储存大量的遗传信息？回顾分析回顾分析DNADNA分子的结构分子的结构 外侧：磷酸与脱氧核糖交替排列外侧：磷酸与脱氧核糖交替排列 信息一致，稳定不变信息一致，稳定不变 内侧：碱基对内侧：碱基对 信息可变，千变万化信息可变，千变万化 推测：从推测：从DNA分子结构中可能推测遗传信分子结构中可能推测遗传信 息与息与4种碱基的排列顺序有关。种碱基的排列顺序有关。那么4种碱基的排列如何构成复杂多样的遗传信息呢？情境情境2 2：假如决定脸型的一个基因只有假如决定脸型的一个基因只有17个碱基对组成，个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？那么这种排列有多少种可
7、能？情境情境3 3：截截止止20052005年年6 6月，全球人口总数接近月，全球人口总数接近6565亿。假设人类基因亿。假设人类基因组中第一号染色体的第一个基因是由组中第一号染色体的第一个基因是由1717个碱基对随机排列构成的，个碱基对随机排列构成的，那么，那么，1717个碱基对的所有排列是否都有机会出现？你与你的同桌个碱基对的所有排列是否都有机会出现？你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？1/172亿情境情境1：若若1个碱基对组成个碱基对组成1个基因，个基因，4个碱基对能形成多个碱基对能形成多少种基因？少种基
8、因？2个碱基对呢？个碱基对呢？结论：碱基排列的千变万化，满足了遗结论：碱基排列的千变万化，满足了遗 传信息的多样性。传信息的多样性。遗传信息蕴藏在遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个又构成了每一个DNA分子的特异性；分子的特异性；DNA 分子的多样性和特异性是生物体多样分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。性和特异性的物质基础。基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息，基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代
9、表着遗传信息，而基因中脱氧核苷酸的排列顺序又导致了控制不同而基因中脱氧核苷酸的排列顺序又导致了控制不同性状的基因之间的差别。归根到底，性状的基因之间的差别。归根到底，生物性状的生物性状的遗传就是基因通过四种脱氧核苷酸的序遗传就是基因通过四种脱氧核苷酸的序列来传递和表达信息的。列来传递和表达信息的。基因和遗传信息的关系？基因和遗传信息的关系？从基因在染色体从基因在染色体(染色质染色质)上的关系看：基因在染色体上的关系看：基因在染色体上具有一定的位置，并且呈线性排列。基因与染色体的上具有一定的位置，并且呈线性排列。基因与染色体的行为具有一致性。行为具有一致性。基因与染色体基因与染色体(染色质染色质
10、)、DNADNA、性状、性状、遗传信息的关系？遗传信息的关系？小结：小结：从基因与从基因与DNADNA的关系看：每个的关系看：每个DNADNA分子上有许多基因，基分子上有许多基因，基因是有遗传效应的因是有遗传效应的DNADNA片段片段(DAN(DAN片段不一定是基因片段不一定是基因)。从基因与性状的关系看：基因是控制生物性状的结构和从基因与性状的关系看：基因是控制生物性状的结构和功能单位。功能单位。从基因与遗传信息的关系看：基因的脱氧核苷酸的排列从基因与遗传信息的关系看：基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含着遗传信息。对于某个基因来说，其顺序包含着遗传信息。对于某个基因来说，其“顺序顺序”是是固定的
11、，而不同的基因，其脱氧核苷酸的顺序又是各不相固定的，而不同的基因，其脱氧核苷酸的顺序又是各不相同的同的。染色体染色体DNA基因基因脱氧脱氧核苷酸核苷酸染色体是染色体是DNADNA的的主要载体主要载体每个染色体上有一个每个染色体上有一个或两个或两个DNADNA分子分子基因是有遗传效应基因是有遗传效应的的DNADNA片断片断每个每个DNADNA分子分子上有许多基因上有许多基因基因中的脱氧核苷酸排基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息列顺序代表着遗传信息每个基因由许多脱氧核苷每个基因由许多脱氧核苷酸组成酸组成DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质1 1下列关于下列关于DNADNA、基因、染色
12、体的叙述错误的是、基因、染色体的叙述错误的是A A 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段B DNAB DNA是遗传信息的主要载体是遗传信息的主要载体C DNAC DNA分子在染色体上成念珠状排列分子在染色体上成念珠状排列D DNAD DNA的相对稳定性决定染色体的相对稳定性的相对稳定性决定染色体的相对稳定性2 2下列有关下列有关DNADNA与基因关系的叙述中，正确的是与基因关系的叙述中，正确的是 A A 基因是碱基对随机排列而成的基因是碱基对随机排列而成的DNADNA片段片段 B B 一个一个DNADNA分子上有许多个基因分子上有许多个基因 C DNAC DNA的碱基排列顺
13、序就代表基因的碱基排列顺序就代表基因 D D 组成不同的基因的碱基数量一定不同组成不同的基因的碱基数量一定不同C B巩固练习：3 3DNADNA分子结构多样性的原因是分子结构多样性的原因是 A A 碱基配对方式的多样性碱基配对方式的多样性 B B 磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性 C C 螺旋方向的多样性螺旋方向的多样性 D D 碱基对排列次序的多样性碱基对排列次序的多样性4 4DNADNA指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，这是因为这是因为 A A 每个人的指纹大多相同每个人的指纹大多相同 B B 每个人的指纹是不同的每个人的指纹是不同的 C C 不同的个体的相同的组织中的不同的个体的相同的组织中的DNADNA指纹是相同的指纹是相同的 D DNAD DNA技术是检测技术是检测DNADNA上碱基种类上碱基种类DB
