第3章基因的本質(zhì)第4節(jié)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段遺傳與進(jìn)化基因等同于DNA嗎?1231903年薩頓假說(shuō)：基因和染色體存在平行關(guān)系520世紀(jì)中葉染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA組成1928、1944、1952年4實(shí)驗(yàn)證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。摩爾根證明基因位于染色體上1910年沃森、克里克提出DNA雙螺旋模型1953年基因研究史：說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例閱讀P57的問(wèn)題探討、思考.討論中的四則資料

并思考討論P(yáng)57、58頁(yè)討論題，理清基因和DNA的關(guān)系

（5min)一、基因與DNA關(guān)系的事例資料1：大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)DNA分子，長(zhǎng)度約為4.7*106個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著大約4.4*103個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為1*103個(gè)堿基對(duì)。1個(gè)DNA分子4.7×106個(gè)堿基對(duì)……4.4×103個(gè)基因每個(gè)基因長(zhǎng)度約1*103個(gè)堿基對(duì)1個(gè)DNA分子4.7×106個(gè)堿基對(duì)……數(shù)目長(zhǎng)度（堿基對(duì)數(shù)目）DNA基因1個(gè)4400個(gè)470萬(wàn)個(gè)440萬(wàn)個(gè)一、基因與DNA關(guān)系的事例說(shuō)明什么？這說(shuō)明基因是DNA片段說(shuō)明什么？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(kāi)的。一、基因與DNA關(guān)系的事例資料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）上的DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個(gè)DNA分子。這24個(gè)DNA分子大約有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(guò)2%。測(cè)定的條染色體24一、基因與DNA關(guān)系的事例測(cè)定的條染色體2424個(gè)DNA31.6億個(gè)堿基對(duì)基因的堿基數(shù)不超過(guò)2%31.6億一、基因與DNA關(guān)系的事例--ATGCATGCAT……CCATGCTAGCCA……TCCCTAAGGATAGCCATCCCAGATG……CATGCATCCATGC-----TACGTACGTA……GGTACGATCGGT……AGGGATTCCTATCGGTAGGGTCTAC……GTACGTAGGTACG---1個(gè)DNA分子基因A（約4400個(gè)堿基對(duì)）基因b（約4400個(gè)堿基對(duì)）基因H（約4400個(gè)堿基對(duì)）其他基因一個(gè)DNA上有多個(gè)基因，基因是DNA的片段問(wèn)：是不是所有DNA片段都是基因呢？不是，只有特定DNA片段才是基因基因間區(qū)基因間區(qū)基因間區(qū)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(kāi)的。一、基因與DNA關(guān)系的事例資料2：生長(zhǎng)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(zhǎng)度為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。綠色熒光蛋白基因（約5170個(gè)堿基對(duì)）綠色熒光蛋白基因小鼠受精卵紫外線你如何理解遺傳效應(yīng)？夠指導(dǎo)相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成、控制生物體的性狀等鯉魚(yú)受精卵外源生長(zhǎng)激素基因?qū)朕D(zhuǎn)基因鯉魚(yú)鯉魚(yú)受精卵對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組非轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)具有遺傳效應(yīng)一、基因與DNA關(guān)系的事例P58討論3：請(qǐng)同學(xué)們從DNA水平給基因下一個(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。實(shí)例1實(shí)例3大腸桿菌DNA人的DNA實(shí)例2、問(wèn)題探討轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)基因是一個(gè)DNA片段基因可以控制蛋白質(zhì)合成，進(jìn)而控制某種性狀基因具有遺傳效應(yīng)基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段對(duì)所有生物而言：基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段RNA病毒的基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段流感病毒艾滋病毒冠狀病毒RNARNA基因只能是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段嗎？完善基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸之間關(guān)系的概念模型。染色體是______的主要載體每個(gè)染色體上有_______個(gè)DNA基因通常是有_________的DNA片段；每個(gè)DNA分子上含有_____基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)功能單位DNA是主要的遺傳物質(zhì)每個(gè)基因有許多脫氧核苷酸1或2DNA許多遺傳效應(yīng)基因中的脫氧核苷酸排列順序代表著遺傳信息DNA基因染色體脫氧核苷酸

閱讀P58的思考.討論中的兩則資料

并思考討論P(yáng)59討論題，理清DNA如何儲(chǔ)存大量遺傳信息

（3min)DNA片段中的遺傳信息TGAATCTGAATCDNA分子結(jié)構(gòu)：基本骨架，由脫氧核糖和磷酸交替連接（固定不變）。4種堿基對(duì)的排列（可變）。外側(cè)：內(nèi)側(cè)：遺傳信息就蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中。哪部分可以代表遺傳信息？DNA分子中堿基（或堿基對(duì)、脫氧核苷酸）的排列順序。遺傳信息：分析脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性7種音符美妙旋律詞匯句子26個(gè)英文字母DNA只含有4種脫氧核苷酸（4種堿基）是否能夠儲(chǔ)存生物體必需的全部的遺傳信息？資料一：若1個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式4種二、DNA片段中的遺傳信息相同？相同？不相同！1鏈2鏈1鏈2鏈1鏈2鏈1鏈2鏈若2個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式16種16種=4×4任務(wù)二：基因的多樣性和特異性1．如果是100個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，可能組合成多少種基因？這說(shuō)明了基因的什么特點(diǎn)？基因的多樣性若1個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因若2個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因若3個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因4種4116種4x4（42）64種4x4x4（43）若n個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因4n…………4100種基因n指對(duì)數(shù)TCGATAGCTA2．基因是堿基隨機(jī)排列成的DNA片段嗎？為什么？資料1.前面的探究是建立在所有堿基對(duì)都隨機(jī)排列這一假設(shè)上的。實(shí)際上，基因組測(cè)序結(jié)果表明大部分隨機(jī)排列的堿基序列從來(lái)不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻重復(fù)千百次。（GATA)n不同人的短序列重復(fù)資料3.人與黑猩猩血紅蛋白?鏈部分基因序列比較資料2.兩個(gè)健康人CFTR基因的堿基對(duì)差異不變區(qū)單堿基差異(Genetics,McGraw-Hill,

2004)堿基特定的排列順序DNA的特異性2．基因是堿基隨機(jī)排列成的DNA片段嗎？為什么？不是；基因的堿基排列順序是特定的，具有特異性；如果把堿基隨機(jī)排列，不一定具有遺傳效應(yīng)，則構(gòu)不成基因。堿基特定的排列順序，構(gòu)成了DNA的特異性。堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA的多樣性。DNA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三、小結(jié)有遺傳效應(yīng)的片段基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段性狀染色體控制體現(xiàn)呈線性排列組成遺傳因子新名染色質(zhì)同種物質(zhì)基因DNA+蛋白質(zhì)注意：如果遺傳物質(zhì)是RNA，則基因就是具有遺傳效應(yīng)的RNA片段。三、小結(jié)2人類基因組計(jì)劃1990年10月，預(yù)計(jì)用時(shí)15年，投資30億美元的國(guó)際人類基因組計(jì)劃正式啟動(dòng)。參與的國(guó)家有美、英、日、法、德、中這6個(gè)國(guó)家。確定構(gòu)成人類基因組24條染色體的約30億個(gè)堿基對(duì)的序列；鑒定出人類的所有基因，尤其是與疾病有關(guān)的基因；將上述信息儲(chǔ)存于專門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的分析工具；對(duì)五種模式生物大腸桿菌、酵母、線蟲(chóng)、果蠅和小鼠進(jìn)行測(cè)序。一、概念檢測(cè)1.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)人工轉(zhuǎn)基因操作的番薯都含有農(nóng)桿菌的部分基因，而這些基因的遺傳效應(yīng)促使番薯根部發(fā)生膨大產(chǎn)生了可食用的部分，因此番薯被人類選育并種植。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A.農(nóng)桿菌這些特定的基因可以在番薯細(xì)胞內(nèi)復(fù)制B.農(nóng)桿菌和番薯的基因都是4種堿基對(duì)的隨機(jī)排列C.農(nóng)桿菌和番薯的基因都是有遺傳效應(yīng)的DNA片段D.農(nóng)桿菌這些特定的基因可能在自然條件下轉(zhuǎn)入了番薯細(xì)胞B練習(xí)與應(yīng)用（P59）2.整理總結(jié)染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系，并以你認(rèn)為最簡(jiǎn)明的形式表示。染色體DNA基因二、拓展應(yīng)用1.在嚴(yán)查偷獵野生動(dòng)物的行動(dòng)中，執(zhí)法部門(mén)發(fā)現(xiàn)某餐館出售的一種烤肉比較可疑，餐館工作人員說(shuō)是“山羊肉”，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，執(zhí)法部門(mén)確定這種“山羊肉”來(lái)自國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物斑羚。你認(rèn)為執(zhí)法部門(mén)最可能采取哪種檢測(cè)方法？為什么？每種生物的DNA具有特異性，只有將“山羊”的DNA與斑羚的DNA進(jìn)行比對(duì)，才能確定這種“山羊肉”是否來(lái)自國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物斑羚。練習(xí)與應(yīng)用（P59）DNA鑒定2.我國(guó)一些城市在交通路口啟用了人臉識(shí)別技術(shù)，針對(duì)行人和非機(jī)動(dòng)車闖紅燈等違規(guī)行為進(jìn)行抓拍。這種技術(shù)應(yīng)用的前提是每個(gè)人都具有獨(dú)一無(wú)二的面孔。為什么人群中沒(méi)有一模一樣的兩個(gè)人呢？請(qǐng)你從生物學(xué)的角度評(píng)述人臉識(shí)別技術(shù)的可行性。

人臉識(shí)別技術(shù)的前提是每個(gè)人都有獨(dú)特的面部特征，而這些都是由基因決定的，這說(shuō)明了基因的多樣性。二、拓展應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用（P59）復(fù)習(xí)與提高（P62）一、選擇題1.本章介紹的艾弗里的實(shí)驗(yàn)、赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)都證明DNA是遺傳物質(zhì)，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)思路上的共同點(diǎn)是（

）A.重組DNA片段，研究其表型效應(yīng)B.去掉DNA片段，研究其表型效應(yīng)C.設(shè)法分別研究DNA和蛋白質(zhì)各自的效應(yīng)D.應(yīng)用同位素標(biāo)記技術(shù)，研究DNA在親代與子代之間的傳遞C2.在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，下列對(duì)噬菌體外殼蛋白質(zhì)合成的描述，正確的是（）A.氨基酸原料和酶來(lái)自細(xì)菌B.氨基酸原料和酶來(lái)自噬菌體C.氨基酸原料來(lái)自細(xì)菌，酶來(lái)自噬菌體D.氨基酸原料來(lái)自噬菌體，酶來(lái)自細(xì)菌A3.煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)同屬于RNA病毒，都可以使煙草患病。將TMV的RNA和HRV的蛋白質(zhì)外殼混合后感染煙草葉片，使煙草患病，可能觀察到的現(xiàn)象是（）A.能檢測(cè)到TMV的RNA和蛋白質(zhì)B.能檢測(cè)到HRV的RNA和蛋白質(zhì)C.能檢測(cè)到TMV的RNA和HRV的蛋白質(zhì)D.能檢測(cè)到HRV的RNA和TMV的蛋白質(zhì)A復(fù)習(xí)與提高（P62）一、選擇題4.研究人員對(duì)數(shù)千種生物的DNA堿基序列進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有任何兩個(gè)物種的DNA序列是一樣的。DNA具有多樣性的主要原因是（）A.DNA由4種堿基組成B.DNA具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)C.DNA具有堿基互補(bǔ)配對(duì)的特點(diǎn)D.DNA的堿基對(duì)有很多種不同的排列順序D二、非選擇題1.DNA分子雜交技術(shù)可以用來(lái)比較不同種生物DNA分子的差異。當(dāng)兩種生物的DNA單鏈具有互補(bǔ)的堿基序列時(shí)，互補(bǔ)的堿基序列就會(huì)結(jié)合在一起，形成雜合雙鏈區(qū)；在沒(méi)有互補(bǔ)堿基序列的部位，仍然是兩條游離的單鏈(如右上圖所示)。形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多，說(shuō)明這兩種生物的親緣關(guān)系越近，這是為什么？形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多，則DNA堿基序列的一致性越高，說(shuō)明在生物進(jìn)化過(guò)程中，DNA堿基序列發(fā)生的變化越小。因此親緣關(guān)系越近。復(fù)習(xí)與提高（P62）二、非選擇題2.科學(xué)家分析了多種生物DNA的堿基組成，一部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如以下兩表所示。據(jù)表回答下面的問(wèn)題：(1)不同生物的DNA中4種脫氧核苷酸的比例相同嗎？這說(shuō)明DNA具有什么特點(diǎn)？這表明不同生物的DNA中脫氧核苷酸的組成不同，說(shuō)明DNA的堿基排列順序具有多樣性。復(fù)習(xí)與提高（P62）

不同(2)同種生物不同器官細(xì)胞的DNA中脫氧核苷酸的比例基本相同，這說(shuō)明