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1、第第4节节 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段第三章第三章 基因的本质基因的本质问题一问题一阅读阅读P55P55“资料分析资料分析”中的资料中的资料1 1和和3 3，填写下表：，填写下表：DNA分分子数子数 总碱基总碱基对数对数 基因数基因数 平均每个平均每个基因的碱基因的碱基对总数基对总数 比例（基因比例（基因的碱基对的碱基对/总总碱基对）碱基对） 大肠杆大肠杆菌菌人类基人类基因组计因组计划测定划测定约约3万万基因基因是是DNADNA的片段的片段14700 0004400100044/47DNADNA分子数分子数 基因数基因数 24(22+X+Y）31.6亿不超过2%一个一个
2、DNA上有许多基因上有许多基因推理：推理：进一步解析资料进一步解析资料3 3人体中构成基因的碱基对组成比较人体中构成基因的碱基对组成比较少，只占全部碱基总数不超过少，只占全部碱基总数不超过2%2%。那么其它片段呢？那么其它片段呢？这说明并不是任意一段这说明并不是任意一段DNADNA都称为基因。都称为基因。基因是基因是DNA片段，但是一段片段，但是一段DNA不一定是基因。不一定是基因。什么样的什么样的DNADNA片段就是基因？片段就是基因？2、生长在太平洋西北部的一种、生长在太平洋西北部的一种海蛰海蛰能发能发出绿色荧光，这是因为海蛰的出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA分子分子上有一段长度为上有一段
3、长度为5170个碱基对的片段个碱基对的片段绿色荧光蛋白基因绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基转基因鼠因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。一样发光。以上事例说明了什么？以上事例说明了什么？把海蜇的绿色荧光基因转入动物的体内动物出把海蜇的绿色荧光基因转入动物的体内动物出现了以前没有的荧光。说明现了以前没有的荧光。说明基因能控制蛋白质基因能控制蛋白质的合成，从而控制生物的性状的合成，从而控制生物的性状.转基因荧光猪转基因荧光猪4、不少人认为，人和动物体的胖瘦是由遗传决定的。近来的科
4、不少人认为，人和动物体的胖瘦是由遗传决定的。近来的科学研究发现，小鼠体内的学研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖基因与肥胖直接相关。具有直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为基因缺陷的实验鼠与作为对照对照的小鼠，吃同样多的高脂肪的小鼠，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食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖肥胖，而具有，而具有HMGIC基因缺陷基因缺陷的实验鼠体重仍然保持的实验鼠体重仍然保持正常正常。资料资料4 4说明了基因有什么功能？说明了基因有什么功能？含肥胖基因的小鼠不含肥胖基因的小鼠肥胖肥胖不肥胖说明说明基因能控制生物的性状基因能控制生物的性状。人和
5、动物的胖瘦是受基因控制的。人和动物的胖瘦是受基因控制的。相同食量相同食量构建基因的概念构建基因的概念基因基因 DNA 控制生物性状控制生物性状 片段片段 功能功能 基因基因是具有是具有 的的DNADNA片段片段控制生物性状功能控制生物性状功能遗遗 传传 效效 应应 一个一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都分子上有许多基因，每一个基因都是特定的是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应。片段，有着特定的遗传效应。DNA必然蕴含着大量的遗传信息。必然蕴含着大量的遗传信息。什么是遗传信息？什么是遗传信息？DNADNA分子能储存大量的遗传信息吗？分子能储存大量的遗传信息吗？ 问题平平面面结结构构什么是
6、遗传信息？什么是遗传信息？遗传信息储存在碱基对的排列序列中遗传信息储存在碱基对的排列序列中由由四种碱基四种碱基排列而排列而成的脱氧核苷酸序列，成的脱氧核苷酸序列，足以储存生物体必需足以储存生物体必需的全部遗传信息吗？的全部遗传信息吗？（二）（二）DNADNA如何储存遗传信息如何储存遗传信息 1.若若1 1个碱基对组成个碱基对组成1 1个基因，个基因，4 4种碱基种碱基对能形成多少种基因？对能形成多少种基因？4 4种种 2.若若2个碱基对组成个碱基对组成1个基因，个基因，4种碱基对能形成多少种基因？种碱基对能形成多少种基因？4 42 2=16=16种种想一想想一想 3.若若N N个碱基对组成个碱
7、基对组成1 1个基因，个基因，4 4种碱基种碱基对能形成多少种基因？对能形成多少种基因？4 4N N种种 4.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1717个个碱基对组成，那么这种排列有多少种可碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？能？ 4 41717 种，为种，为172172亿种。亿种。说明说明DNADNA分子具有多样性。分子具有多样性。 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DNADNA分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个又构成了每一个DNADNA分子的特异性。分子的特异性。DNADNA分分子的多样性和特
8、异性是生物体多样性和特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。异性的物质基础。 结论结论DNADNA片段中的遗传信息的特点：片段中的遗传信息的特点： 1.多样性；多样性； 2.特异性。特异性。 概念图概念图染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基碱基有遗传效应的有遗传效应的DNA片段片段构成构成+脱氧核糖脱氧核糖+磷酸磷酸（A、T、C、G四种）四种）+蛋白质蛋白质形形成成双双链链染色体染色体DNA基因基因脱氧核脱氧核苷酸苷酸染色体是染色体是DNA的主要载体的主要载体DNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质基因是有遗传效基因是有遗传效应的应的DNA片断片断基因中的脱氧核基因中
9、的脱氧核苷酸排列顺序代苷酸排列顺序代表着遗传信息表着遗传信息每个染色体上有每个染色体上有一个一个DNA分子分子每个每个DNA分子分子上有许多基因上有许多基因每个基因由许多每个基因由许多脱氧核苷酸组成脱氧核苷酸组成基因在染色体上呈线性排列，现在又说基因在基因在染色体上呈线性排列，现在又说基因在DNA上，那么，基因、上，那么，基因、DNA、染色体三者到底有、染色体三者到底有什么关系呢？什么关系呢？基因基因DNA染色体染色体123456三者之间相互关系：三者之间相互关系：1、基因是有遗传效应的、基因是有遗传效应的DNA片片段；段；2、一个、一个DNA上有多个基因；上有多个基因；3、DNA是染色体的主
10、要成分；是染色体的主要成分；4、染色体是、染色体是DNA的主要载体；的主要载体；5、基因在染色体上，呈线性排列；、基因在染色体上，呈线性排列；6、染色体是基因的主要载体。、染色体是基因的主要载体。二、基因、二、基因、DNADNA、染色体的关系、染色体的关系AGCGTTCGATTCGCAAGCTAAGCTGTCGATTCGACAGCTA基因基因1基因基因2比较基因比较基因1和基因和基因2有何不同？有何不同？碱基对的排列顺序不同碱基对的排列顺序不同 如果全班同学（共如果全班同学（共60人）排成一排，人）排成一排，代表一条代表一条DNA单链的碱基排列情况，单链的碱基排列情况，每个同学代表每个同学代表
11、DNA链上的一个碱基，链上的一个碱基，每人都可以从每人都可以从ATCG四种碱基中自四种碱基中自由选择自己所代表的碱基，全班同由选择自己所代表的碱基，全班同学一起可以自由组合出多少种排列学一起可以自由组合出多少种排列？可以组合出可以组合出460种排列，体会碱基种排列，体会碱基排列顺序的多样性。排列顺序的多样性。（1）假设长度为）假设长度为3个碱基对组成一个基因，那个碱基对组成一个基因，那么理论上可以排列出多少种基因？么理论上可以排列出多少种基因？（2）假设长度为）假设长度为10个碱基对呢？个碱基对呢？（3）假设长度为）假设长度为1000个碱基对呢？个碱基对呢？43 = 64种种410 = 1 0
12、48 576种种41 000 种种三、三、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息1. 下列关于基因的叙述中，不正确的是下列关于基因的叙述中，不正确的是A. 不同的基因含有不同的遗传信息不同的基因含有不同的遗传信息 B. 每一个每一个DNA分子片段都是一个基因分子片段都是一个基因C. 每一个基因分别控制着不同的遗传性状每一个基因分别控制着不同的遗传性状 D. 基因存在于染色体上基因存在于染色体上 2. 马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体，但马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体，但性状差异很大，原因是性状差异很大，原因是A. 生活环境不同生活环境不同 B. DNA分子中碱基配对方式不同分子中碱基配对方式不同C. 着丝点数目不同着丝点数目不同 D. DNA分子中碱基对排列顺序不同分子中碱基对排列顺序不同BD （2 2）1 1个个A A与与C C有两种比例关系：有两种比例关系： 和和 。7.7.分析下面的概念图，回答有关问题：分析下面的概念图，回答有关问题：A A染色体染色体B B+C CDNADNAD D基因基因E E脱氧核苷酸脱氧核苷酸构成 H H磷酸磷酸+F FG G （1 1）图中）图中B B是是 ，F F是是 ，G G是是 。蛋白质蛋白质含含N N碱基碱基脱氧核糖脱氧核糖1 1：1 11 1：2 2
