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1、博博学学审问明明辨辨慎慎思思笃行行课前前寄寄语第三章第三章 基因的本基因的本质 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，分子，长度约为长度约为47000004700000个碱基对，在个碱基对，在DNADNA分子上分布着大分子上分布着大约约44004400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10001000个碱个碱基对。基对。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 大大肠杆菌一个杆菌一个DNADNA上含有多个基上含有多个基因。因。阐明基因是明基因是一段一段DNADNA。 资料资料2 2、生长在太平洋
2、西北部的一种海蛰能发、生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是由于海蛰的出绿色荧光，这是由于海蛰的DNADNA分子上有一段长分子上有一段长度为度为51705170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。转基因实验阐明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基转基因实验阐明，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，也能象海蛰因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。一样发光。 阐明基因是特定的明基因是特定的DNADNA片段，可拼接到其片段，可拼接到其他生物的他生物的DNADNA上去，有上去，有遗传效效应, ,可独立起作用可独立起作用 基因是特定的基
3、因是特定的DNADNA片段，可以切除，可以拼接到片段，可以切除，可以拼接到其他生物的其他生物的DNADNA上去，从而上去，从而获得某种性状的表达，所得某种性状的表达，所以基因是以基因是遗传物物质的构造的构造单位。位。 资料资料3 3、人类基因组方案测定的是、人类基因组方案测定的是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分子大分子大约有约有31.631.6亿个碱基对，其中构成基因的碱基数占亿个碱基对，其中构成基因的碱基数占碱基总数
4、的比例不超越碱基总数的比例不超越2%2%。 并不是随意一段并不是随意一段DNADNA就称就称为基因。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。-ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG-TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC-基因基因基因基因非基因片段非基因片段 资料资料4 4、不少人以为，人和动物的胖瘦是、不少人以为，人和动物的胖瘦是由基因决议的。近来的科学研讨发现，小鼠体由基因决议的。近来的科学研讨发现，小鼠体内的内的HMGICHMGIC基因与肥胖直接相关。具有基因与肥胖直
5、接相关。具有HMGICHMGIC基基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多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，对照组的小鼠变的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得非常肥胖，而具有得非常肥胖，而具有HMGICHMGIC基因缺陷的实验鼠基因缺陷的实验鼠体重依然坚持正常。体重依然坚持正常。 没有没有HMGICHMGIC基因，就没有肥胖的表基因，就没有肥胖的表现，有有HMGICHMGIC基因就有肥胖表基因就有肥胖表现。阐明基因能明基因能控制生物的性状控制生物的性状( (功能功能单位位) )。 结论：基因是有：基因是有遗传效效应的的DNADNA片段，它是生物体片段，它
6、是生物体遗传的功能的功能单位和位和构造构造单位位. .综合上述合上述资料，料，请他他给基因下个定基因下个定义？遗传效效应：指具有复制、指具有复制、转录、翻、翻译、重重组突突变及及调控等功能。控等功能。二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息每个染色体含有一个每个染色体含有一个DNADNA分子，每个分子，每个DNADNA分分子有很多基因，每个基因都是特定的子有很多基因，每个基因都是特定的DNADNA片片段，有着特定的段，有着特定的遗传效效应，这阐明明DNADNA必然必然蕴含了大量的含了大量的遗传信息。信息。DNADNA分子分子为什么能什么能储存大量的存大量的遗传信息呢？信息呢？构成构
7、成DNADNA的根本的根本单位是什么？位是什么？-脱氧核苷酸脱氧核苷酸1.1.基因的化学基因的化学组成：每个基因含有成成：每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。百上千个脱氧核苷酸。 基因的脱氧核苷酸基因的脱氧核苷酸陈列列顺序代序代表表遗传信息。例如：白花基因有特定信息。例如：白花基因有特定的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸陈列列顺序，序，这样特定的特定的陈列列顺序就代表达花的序就代表达花的遗传信息。上信息。上一代一代传给下一代的是下一代的是遗传信息而不是信息而不是白花白花( (性状性状) )的本身，在下一代就可以将的本身，在下一代就可以将白花白花遗传信息表达信息表达为白花。白花。2.2.基因不同的本基因不同
8、的本质： 不同的基因，四种脱氧核苷酸碱基不同的基因，四种脱氧核苷酸碱基的的陈列列顺序不同序不同DNADNA分子的多分子的多样性，性，但是每个基因都有特定的但是每个基因都有特定的陈列列顺序序DNADNA分分子的特异性。子的特异性。3.3.基因的位置：基因的位置： 染色体是基因的主要染色体是基因的主要载体，每个染体，每个染色体含有一个色体含有一个DNADNA分子，每个分子，每个DNADNA分子含有分子含有多个基因，基因在染色体上呈直多个基因，基因在染色体上呈直线陈列列果果蝇某一条染色体上的几个基因。某一条染色体上的几个基因。果果蝇某某染染色色体体上上的的几几个个基基因因 仔细察看基因在染色体DNA
9、上是如何陈列的。4.4.基因是有基因是有遗传效效应的的DNADNA片段片段 这就是就是说，基因是，基因是DNADNA的片段，但必需具有的片段，但必需具有遗传效效应指具有复制、指具有复制、转录、翻、翻译、重、重组突突变及及调控等功能。有的控等功能。有的DNADNA片段属片段属间隔区段，没有控制性隔区段，没有控制性状的作用，状的作用，这样的的DNADNA片段就不是基因。片段就不是基因。 控制某种性状的基因有特定的控制某种性状的基因有特定的DNADNA片段，片段，蕴含含特定的特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物信息，可以切除，可以拼接到其他生物的的DNADNA上，从而上，从而获得某种性状的表
10、达。例如：把牛的得某种性状的表达。例如：把牛的胰胰岛素基因拼接到大素基因拼接到大肠杆菌的杆菌的DNADNA上，大上，大肠杆菌可以杆菌可以消消费胰胰岛素。素。 基因中脱氧核苷酸的基因中脱氧核苷酸的陈列列顺序序就代表着就代表着遗传信息，而基因中脱氧核苷信息，而基因中脱氧核苷酸的酸的陈列列顺序又序又导致了控制不同性状的致了控制不同性状的基因之基因之间的差的差别。归根究竟，生物性状根究竟，生物性状的的遗传就是基因就是基因经过四种脱氧核苷酸的四种脱氧核苷酸的序列来序列来传送和表达信息的。送和表达信息的。基因和基因和遗传信息的关系？信息的关系？ 从从基基因因在在染染色色体体( (染染色色质) )上上的的关
11、关系系看看：基基因因在在染染色色体体上上具具有有一一定定的的位位置置，并并且且呈呈线性性陈列列。基基因因与与染染色色体体的的行行为具具有有一一致性。致性。 基基基基因因因因与与与与染染染染色色色色体体体体( ( ( (染染染染色色色色质质) ) ) )、DNADNADNADNA、性状、性状、性状、性状、遗传遗传信息的关系？信息的关系？信息的关系？信息的关系？小小结： 从从基基因因与与DNADNA的的关关系系看看：每每个个DNADNA分分子子上上有有许多多基基因因，基基因是有因是有遗传效效应的的DNADNA片段片段(DAN(DAN片段不一定是基因片段不一定是基因) ) 。 从从基基因因与与性性状
12、状的的关关系系看看：基基因因是是控控制制生生物物性性状状的的构构造造和和功能功能单位。位。 从从基基因因与与遗传信信息息的的关关系系看看：基基因因的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的陈列列顺序序包包含含着着遗传信信息息。对于于某某个个基基因因来来说，其其“顺序序是是固固定定的的，而不同的基因，其脱氧核苷酸的而不同的基因，其脱氧核苷酸的顺序又是各不一序又是各不一样的。的。染色体染色体DNADNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染染色色体体是是DNADNA的主要的主要载体体每每个个染染色色体体上上有有一个一个DNADNA分子分子基因是有基因是有遗传效效应的的DNADNA片断片断每个每个DNADNA分子分子上有
13、上有许多基因多基因基基因因中中的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸陈列列顺序代表着序代表着遗传信息信息每每个个基基来来由由许多多脱氧核苷酸脱氧核苷酸组成成DNADNA是主要的是主要的遗传物物质1 1以下关于以下关于DNADNA、基因、染色体的表达错误的选项是、基因、染色体的表达错误的选项是 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 DNA B DNA是遗传信息的主要载体是遗传信息的主要载体 C DNA C DNA分子在染色体上成念珠状陈列分子在染色体上成念珠状陈列 D DNA D DNA的相对稳定性决议染色体的相对稳定性的相对稳定性决议染色体的相对稳定性2 2以下有关以下有关D
14、NADNA与基因关系的表达中，正确的选项是与基因关系的表达中，正确的选项是 A A 基因是碱基对随机陈列而成的基因是碱基对随机陈列而成的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 DNA C DNA的碱基陈列顺序就代表基因的碱基陈列顺序就代表基因 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 C B B课堂堂练习3 3DNADNA分子构造多样性的缘由是分子构造多样性的缘由是 A A 碱基配对方式的多样性碱基配对方式的多样性 B B 磷酸和脱氧核糖陈列顺序的多样性磷酸和脱氧核糖陈列顺序的多样性 C C 螺旋方向的多样性
15、螺旋方向的多样性 D D 碱基对陈列次序的多样性碱基对陈列次序的多样性4 4DNADNA指纹技术也可以协助人们确认亲子关系，这指纹技术也可以协助人们确认亲子关系，这是由于是由于 A A 每个人的指纹大多一样每个人的指纹大多一样 B B 每个人的指纹是不同的每个人的指纹是不同的 C C 不同的个体的一样的组织中的不同的个体的一样的组织中的DNADNA指纹是一样的指纹是一样的 D DNA D DNA技术是检测技术是检测DNADNA上碱基种类上碱基种类D DB B5 5、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：AA染色体染色体B B+ +CCDNADNADD基因基因EE脱氧
16、核苷酸脱氧核苷酸构成构成 H磷酸磷酸+ + +FG1 1图中图中B B是是 ，F F是是 ，G G是是 。2 21 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 。3 3每个每个C C含有含有 个个D D，每个，每个D D中可以由中可以由 个个E E组成。组成。蛋白蛋白质含含N N碱基碱基脱氧核糖脱氧核糖1 1：1 11 1：2 2很多很多成百上千成百上千4 4D D和和A A的位置关系：的位置关系： 。5 5从分子程度看从分子程度看D D和和C C的关系是的关系是 。6 6C C的根本组成单位是图中的的根本组成单位是图中的 。7 7在在E E构成的链中，与一分子构成的链中，与
17、一分子G G相衔接的有相衔接的有 分子分子F F和和 分子分子H H。8 8遗传信息是遗传信息是D D中中 的陈列顺序。的陈列顺序。 D D位于位于A A上上基因基因D D是有是有遗传效效应的的DNADNAC C片断片断E E1 12 2E E脱氧核苷酸脱氧核苷酸AA染色体染色体B B+ +CCDNADNADD基因基因EE脱氧核苷酸脱氧核苷酸构成构成 H磷酸磷酸+ + +FG 6 6中国青年科学家中国青年科学家陈炬炬胜利地把人的抗病毒利地把人的抗病毒干干扰素基因素基因“嫁接到烟草的嫁接到烟草的DNADNA分子上，使烟分子上，使烟草具草具备了抗病毒的才干，了抗病毒的才干，试分析：分析：1 1人的
18、基因所以能接到植物体内去，物人的基因所以能接到植物体内去，物质根根底是底是_。2 2烟草具烟草具备抗病毒才干，抗病毒才干，阐明烟草体内明烟草体内产生生了了_，这个个现实阐明：人和植明：人和植物体内蛋白物体内蛋白质的合成方式的合成方式_。DNADNA构造根本一构造根本一样干干扰素素根本一根本一样解析：人和植物的解析：人和植物的DNADNA都是由脱氧都是由脱氧核苷酸组成，都是规那么的双螺旋核苷酸组成，都是规那么的双螺旋构造，这是转基因技术的物质根底；构造，这是转基因技术的物质根底；同时一切生物合成蛋白质时都共用同时一切生物合成蛋白质时都共用那那2020种氨基酸，因此将人的基因移种氨基酸，因此将人的基因移植到植物体内后可以在植物体内合植到植物体内后可以在植物体内合成相应的蛋白质。成相应的蛋白质。
