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1、第三章第三章 第第4 4节节1条染色体条染色体1个个DNA条染色体条染色体个个 DNADNA是染色体的组成成分是染色体的组成成分,染色体是染色体是DNA的载体的载体DNA与染色体的关系与染色体的关系1 12 2黄身黄身白眼白眼红宝石眼红宝石眼截翅截翅朱红眼朱红眼深红眼深红眼棒眼棒眼短硬毛短硬毛果蝇某一条染色体上的几果蝇某一条染色体上的几个基因个基因基因与染色体的关系基因与染色体的关系一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈基因在染色体上呈线性线性排排列列思考：思考： 摩尔根将基因定位于染色体上，摩尔根将基因定位于染色体上，后来证明染色体中只有是遗传后来证明染色体中只有是遗
2、传物质。那么，基因等同于吗？物质。那么，基因等同于吗？资料资料1 1带带有有纤纤毛毛的的大大肠肠杆杆菌菌一、证明基因与DNA关系的实例 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，长度分子，长度约为约为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 0001 000个碱基对。个碱基对。 把海蜇的绿色荧光基把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内，因转入鼠的体内，鼠鼠体内出体内出现了以前没有的荧光。现了以前没有的荧光。说明：说明：基因有遗传效
3、应。基因有遗传效应。它可以独立起作用。它可以独立起作用。说明了什么？说明了什么？ 基因是特定的基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物片段，可以切除，可以拼接到其他生物的的DNA上去，从而获得某种性状上去，从而获得某种性状的表达。的表达。资料资料2 2资料三资料三 人类基因组计划测定的是人类基因组计划测定的是2424条染色体（条染色体（2222条染色体条染色体+X+Y+X+Y）上的）上的DNADNA的碱基序列。其中，的碱基序列。其中，每条染色体上有一个每条染色体上有一个DNADNA分子。这分子。这2424个个DNADNA分分子大约有子大约有31.631.6亿个碱基对亿个碱基对，其中
4、，其中，构成基因构成基因的碱基数的碱基数占碱基总数的比例不超过占碱基总数的比例不超过2%2%。并不是随便一段并不是随便一段DNADNA就称为基因。就称为基因。基因基因是一段是一段DNADNA，但是一段，但是一段DNADNA不一定是基因不一定是基因基因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进来科学研究发现进来科学研究发现, ,小鼠体内小鼠体内HMGICHMGIC基因与肥基因与肥胖直接相关胖直接相关, ,具有具有HMGICHMGIC基因缺陷基因缺陷的实验鼠与的实验鼠与作为作为对照的小鼠对照的小鼠, ,吃同样多的高脂肪食物吃同样多的高脂肪食物, ,一一段时间后段时间后
5、, ,对照组的小鼠变得十分肥胖对照组的小鼠变得十分肥胖, ,而实而实验鼠体重维持正常。验鼠体重维持正常。基因控制性状的表达基因控制性状的表达资料四基因是一段基因是一段DNADNA。基因具有遗传效应。基因具有遗传效应。一段一段DNADNA不一定是基因。不一定是基因。资料资料1 1：资料资料2 2：资料资料3 3：资料资料4 4：基因能控制生物性状。基因能控制生物性状。小结：小结：基因是有基因是有 效应的效应的DNA DNA 。遗传遗传片段片段是生物体遗传的是生物体遗传的功能单位和结构单位功能单位和结构单位。 遗传信息遗传信息蕴藏在蕴藏在4 4种碱基的种碱基的排列顺序排列顺序中；指中；指基基因因的
6、脱氧核苷酸的脱氧核苷酸( (碱基对碱基对) )的的排列顺序排列顺序。 碱基排列顺序的碱基排列顺序的千变万化千变万化，构成了，构成了DNADNA分子分子的的多样性多样性；而碱基的；而碱基的特定特定排列顺序，又构成了排列顺序，又构成了每个每个DNADNA分子的分子的特异性特异性； DNADNA分子的多样性与特异性分子的多样性与特异性是是生物多样性和生物多样性和特异性的物质基础特异性的物质基础。总结总结染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷脱氧核苷酸酸染色体是染色体是DNADNA的的主要载体主要载体每每个个染染色色体体上上有有一一个个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
7、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基因因中中的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸排排列顺序代表着遗传信息列顺序代表着遗传信息每每个个基基因因由由许许多多脱脱氧氧核核苷苷酸组成酸组成DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质有关人类基因组计划有关人类基因组计划1990年年10月，月， 国际人类基因组计划启动国际人类基因组计划启动（公（公共研究机构），共研究机构），投资投资30亿亿美元，预计美元，预计2005年完年完成。目的是找出所有人类基因并搞清其在成。目的是找出所有人类基因并搞清其在DNA分子上的位置，绘制出完整的人类基因组图谱，分子上的位置，绘制出完整的人类基因组图谱，破译出
8、人类全部遗传信息。破译出人类全部遗传信息。 1999年年9月月 中国获准加入人类基因组计划，负中国获准加入人类基因组计划，负责测定人类第责测定人类第3号染色体短臂上的约号染色体短臂上的约3000万个万个碱基对，占全部序列的，投入碱基对，占全部序列的，投入500万万美元。美元。 2001年年6月月，国际人类基因组计划和美国塞莱拉，国际人类基因组计划和美国塞莱拉公司公司联合公布联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。人类基因组图谱及初步分析结果。 一、一、基因数量少得惊人。基因数量少得惊人。人类人类DNA分子大约有分子大约有30亿个碱基亿个碱基对对，研究人员曾经预测人类约有研究人员曾经预测人类约有1
9、4万个基因，最终确定出万个基因，最终确定出的基因数在的基因数在3万个左右万个左右。人类拥有的基因虽然只是蠕虫或飞人类拥有的基因虽然只是蠕虫或飞虫的两倍，但证明了人类拥有的基因的功能比其他物种复杂虫的两倍，但证明了人类拥有的基因的功能比其他物种复杂得多。得多。塞莱拉公司的科学家测出的序列准确地覆盖了国际人塞莱拉公司的科学家测出的序列准确地覆盖了国际人类基因组的类基因组的95%。二、二、人类基因组中存在人类基因组中存在“热点热点”和大片和大片“荒漠荒漠”。人类基因人类基因组序列中所谓的组序列中所谓的“荒漠荒漠”就是包含极少或根本不包含基因的就是包含极少或根本不包含基因的部分，基因组上大约部分，基因
10、组上大约14的区域是长长的、没有基因的片的区域是长长的、没有基因的片段段。基因密度在第基因密度在第17、第、第19和第和第22号染色体上最高，在号染色体上最高，在X染染色体、第色体、第4、第、第18号和号和Y染色体上相对贫瘠。染色体上相对贫瘠。人类基因组研究成果人类基因组研究成果三、三、35.3%的基因组包含重复的序列的基因组包含重复的序列。这意味着这意味着所有这些所有这些重复序列重复序列，即原来被认为的，即原来被认为的“垃圾垃圾DNA”应该被进一步研究应该被进一步研究。事实上，第。事实上，第19号染色号染色体体57%是重复的。是重复的。四、四、地球上人与人之间地球上人与人之间99.99%的基因密码是相同的基因密码是相同的。的。研究发现，来自研究发现，来自不同人种的人比来自同一人不同人种的人比来自同一人种的人在基因上更为相似种的人在基因上更为相似。在整个基因组序列中，。在整个基因组序列中，人与人之间的变化仅为人与人之间的变化仅为0.01%。
