§3.4基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段基因的本質(zhì)1.背景——問題探討討論我國科學(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(duì)照組相比，轉(zhuǎn)基因鯉魚的生長速率加快。據(jù)科學(xué)家介紹，外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，必須整合到受體細(xì)胞的DNA上才能發(fā)揮作用。轉(zhuǎn)基因鯉魚(右)為什么轉(zhuǎn)基因鯉魚的生長速率更快？導(dǎo)入的外源基因是1個(gè)DNA分子，還是DNA分子的一段脫氧核苷酸序列？因?yàn)橥庠瓷L激素基因整合到轉(zhuǎn)基因鯉魚的DNA中，并發(fā)揮了促進(jìn)生長激素合成的功能，而生長激素可使鯉魚的生長速率加快。導(dǎo)入的是DNA分子的一段脫氧核苷酸序列。18651952190919101944孟德爾提出遺傳因子概念，認(rèn)為遺傳因子決定生物性狀。摩爾根通過實(shí)驗(yàn)證明基因位于染色體上，且呈線性排列。赫爾希和蔡斯揭示了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。艾弗里證明DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。約翰遜提出用基因來代替遺傳因子，但沒有給基因的定義。20世紀(jì)中葉科學(xué)家染色體主要是由兩種物質(zhì)組成——DNA和蛋白質(zhì)1928格里菲斯通過實(shí)驗(yàn)證明存在轉(zhuǎn)化因子使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。1953沃森和克里克揭示DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，遺傳學(xué)跨入分子遺傳學(xué)時(shí)代。1.背景——基因研究史1.背景——基因研究史1條染色體1個(gè)DNA1條染色體2個(gè)DNA短硬毛棒狀眼深紅眼朱紅眼截翅紅寶石眼白眼一條染色體上應(yīng)該有許多個(gè)基因基因在染色體上呈線性排列DNA蛋白質(zhì)染色質(zhì)

染色體DNA是染色體的組成成分,染色體是DNA的主要載體。1.背景——基因研究史短硬毛棒狀眼深紅眼朱紅眼截翅紅寶石眼白眼一條染色體上應(yīng)該有許多個(gè)基因基因在染色體上呈線性排列DNA蛋白質(zhì)染色質(zhì)

染色體DNA是染色體的組成成分,染色體是DNA的主要載體?；蚝虳NA是什么關(guān)系？2.基因與DNA關(guān)系討論生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目相同嗎？生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相同嗎?如果不同，說明了什么？不相同DNA分子數(shù)<基因數(shù)目不相同基因堿基總數(shù)<DNA堿基總數(shù)基因是DNA片段材料1大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)DNA分子，長度約為4.7×106個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布了大約4.4×103個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長度約為1×103個(gè)堿基對(duì)。2.基因與DNA關(guān)系討論材料二說明了基因的作用是什么？如何理解基因具有遺傳效應(yīng)？材料2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?yàn)樗傅腄NA上有一段長度5.17×103個(gè)堿基對(duì)的片段——綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了水母綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像水母一樣發(fā)光。發(fā)出綠色熒光的水母正常光線（左）及紫外線照射下（右）的4只小鼠，其中3號(hào)小鼠為對(duì)照組，1、2、4號(hào)小鼠轉(zhuǎn)入了綠色熒光蛋白基因?；虻倪z傳效應(yīng)是指能通過一定的方式控制生物體的性狀等。能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，控制生物體的性狀等，即有遺傳效應(yīng)。2.基因與DNA關(guān)系討論材料3人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是24條染色體（22條常染色體+X+Y)上DNA的堿基序列。每條染色體上有一個(gè)DNA分子。這24個(gè)DNA分子大約含有31.6億個(gè)堿基對(duì)，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過2%。說明1.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；

2.DNA中存在大量的非基因片段。基因A基因B基因C含有3個(gè)基因的DNA片段的模式圖非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段材料三說明了基因在染色體上的特點(diǎn)是什么？2.基因與DNA關(guān)系基因是DNA片段?；蚓哂羞z傳效應(yīng),基因能控制生物性狀。資料一：資料二：資料三：能否從DNA水平上給基因下一個(gè)定義，要求既能反映基因與DNA的關(guān)系，又能體現(xiàn)基因的作用。基因是____________的__________。

基因的作用與DNA的關(guān)系歸納基因在染色體上是不連續(xù)分布的?？偨Y(jié)有遺傳效應(yīng)DNA片段2.基因與DNA關(guān)系概念完善大多數(shù)生物以DNA作為遺傳物質(zhì)，其基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，如人類免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒，試推測(cè)這些病毒的基因的本質(zhì)。對(duì)于RNA病毒而言，其基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段RNA病毒基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段辯證思維：HIV病毒是生物體遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位。基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段3.

DNA片段中的遺傳信息比較右圖的兩個(gè)DNA分子，找出它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有什么不同？思考TAGCATCGATGCTACG導(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)不同的原因是什么？結(jié)論堿基（對(duì)）的排列順序的不同。3.

DNA片段中的遺傳信息ATATCGGCG若1個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式4種3.

DNA片段中的遺傳信息ATATATCGGGCCGG若1個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式若2個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式4種16種3.

DNA片段中的遺傳信息ATATATATCGGGCCGG若1個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式若2個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式若3個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式4種16種64種3.

DNA片段中的遺傳信息ATATGATCATCGGGCCGG若1個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式若2個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式若3個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式若4個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式若n個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式4種16種64種4n種256種堿基排列順序千變?nèi)f化DNA的多樣性3.

DNA片段中的遺傳信息前面的推算是建立在所有堿基對(duì)的隨機(jī)排列都能構(gòu)成基因這一假設(shè)上的。事實(shí)上，大部分隨機(jī)排列的脫氧核苷酸序列從來不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻會(huì)在生物體內(nèi)重復(fù)許多次。分析結(jié)論堿基特定的排列順序，又構(gòu)成了每個(gè)DNA分子的特異性。基因不是堿基對(duì)隨機(jī)排列成的DNA片段，而是堿基對(duì)特定順序的排列。3.

DNA片段中的遺傳信息基因的多樣性基因的特異性生物體多樣性生物體特異性基因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)3.

DNA片段中的遺傳信息染色體(質(zhì))DNA+蛋白質(zhì)基因脫氧核苷酸一般含1個(gè)有許多個(gè)含成百上千個(gè)基本單位遺傳效應(yīng)片段成分從數(shù)量上分析從組成上分析3.

DNA片段中的遺傳信息

研究表明，DNA分子能夠儲(chǔ)存足夠量的遺傳信息；遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中；堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性；DNA分子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分子上分布著多個(gè)基因，基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。4.練習(xí)與應(yīng)用——概念檢測(cè)B兩種堿基對(duì)4.練習(xí)與應(yīng)用——概念檢測(cè)染色體DNA基因4.練習(xí)與應(yīng)用——拓展應(yīng)用DNA鑒定4.練習(xí)與應(yīng)用——拓展應(yīng)用基因的多樣性決定了表型的多樣性5.習(xí)題訓(xùn)練練1.由80個(gè)堿基組成的DNA分子片段，可由其堿基對(duì)組成不同的序列而攜帶不同的遺傳信息，其種類最多可達(dá)(

)4120804

440

260ATGCTACGC練2.下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說法，錯(cuò)誤的是(

)一個(gè)基因含有許多個(gè)脫氧核苷酸，細(xì)胞中的嘌呤堿基與嘧啶堿基數(shù)量不一定相等基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個(gè)DNA分子上可含有成百上千個(gè)基因染色體是DNA的主要載體，G和C含量較多的DNA分子更難以解旋在DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接相連的一般是一個(gè)磷酸基團(tuán)和一個(gè)堿基DATGCTACG5.習(xí)題訓(xùn)練1．（2019海南）下列有關(guān)大腸桿菌的敘述，正確的是（

）A．大腸桿菌擬核的DNA中有控制性狀的基因B．大腸桿菌中DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目相同C．在普通光學(xué)顯微鏡下能觀察到大腸桿菌的核糖體D．大腸桿菌分泌的蛋白，需要經(jīng)過內(nèi)