第三章

基因的本質(zhì)第4節(jié)

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段情境回顧基因等同于DNA嗎?1231903年薩頓假說：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年一、說明基因與DNA的關(guān)系的實(shí)例資料1.

大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4.7×106個堿基對，在DNA分子上分布著大約4.4×103個基因，每個基因的平均長度約為1×103個堿基對。資料3.人類基因組計(jì)劃測定的是24條染色體（22條染色體+X+Y）上的DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。1.大腸桿菌體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目不相同，說明了什么？2.它的所有基因的堿基總數(shù)與DNA分子堿基總數(shù)相等嗎，說明了什么？不相同，基因在DNA上的分布可能是不連續(xù)的說明了一個DNA分子上含有多個基因（基因是DNA分子上的一段）同：基因的堿基數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于DNA的堿基數(shù)，說明基因在DNA上的分布是不連續(xù)的。異：人類的非基因序列占DNA總堿基數(shù)的比例遠(yuǎn)大于酵母菌。3.與資料1相比，得出的結(jié)論有何異同？任務(wù)一：辨析基因一、說明基因與DNA的關(guān)系的實(shí)例資料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上有一段長度為5.17×103個堿基對的片段——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。3.資料2、4說明了基因有怎樣的作用？基因能控制生物的性狀，即基因具有遺傳效應(yīng)。資料4.不少人認(rèn)為，人和動物體的胖瘦是由遺傳決定的。近來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與肥胖直接相關(guān)。具有HMGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠與作為對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常。人和動物的胖瘦是受基因控制的。一、說明基因與DNA的關(guān)系的實(shí)例分析基因與DNA的關(guān)系基因A基因B基因C非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段含有3個基因的DNA片段的模式圖：4.根據(jù)以上實(shí)例，請從DNA水平上給基因下一個定義，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大腸桿菌DNA；實(shí)例3人的DNA。實(shí)例2轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)?；蚴且粋€DNA片段基因可以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。注：有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，其基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。一、基因與DNA的關(guān)系1.實(shí)例：資料1和3：①基因是DNA片段

②基因在DNA是不連續(xù)的資料2：①基因具有一定的獨(dú)立性②基因具有遺傳效應(yīng)。2.基因的概念：基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段（有些病毒的基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段）基因是生物體遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位。二、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種堿基對的排列（可變）。外側(cè)：內(nèi)側(cè)：遺傳信息蘊(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、脫氧核苷酸）的排列順序。遺傳信息：二、DNA片段中的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個英文字母DNA只含有4種脫氧核苷酸（4種堿基）是否能夠儲存大量的遺傳信息？二、DNA片段中的遺傳信息任務(wù)二：基因的多樣性和特異性1．如果是100個堿基對組成1個基因，可能組合成多少種基因？這說明了基因的什么特點(diǎn)？基因的多樣性若1個堿基對組成1個基因若2個堿基對組成1個基因若3個堿基對組成1個基因4種4116種4x4（42）64種4x4x4（43）若n個堿基對組成1個基因4n…………4100種基因n指對數(shù)TCGATAGCTA二、DNA片段中的遺傳信息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。二、DNA片段中的遺傳信息1.遺傳信息的概念：DNA中脫氧核苷酸的排列順序；RNA中核糖核苷酸的排列順序；

DNA（基因）多樣性特異性決定蛋白質(zhì)多樣性特異性多樣性特異性決定生物2.生物多樣性的原因：根本原因直接原因二、DNA片段中的遺傳信息補(bǔ)充：人類基因組計(jì)劃1990年10月，預(yù)計(jì)用時15年，投資30億美元的國際人類基因組計(jì)劃正式啟動。參與的國家有美、英、日、法、德、中這6個國家。確定構(gòu)成人類基因組24條染色體的約30億個堿基對的序列；鑒定出人類的所有基因，尤其是與疾病有關(guān)的基因；將上述信息儲存于專門的數(shù)據(jù)庫，并開發(fā)出相應(yīng)的分析工具；對五種模式生物大腸桿菌、酵母、線蟲、果蠅和小鼠進(jìn)行測序。三、基因、DNA、染色體的關(guān)系染色體是______的主要載體每個染色體上有_______個DNA基因通常是有_________的DNA片段；每個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小結(jié)課后練習(xí)練習(xí)與應(yīng)用(P59)一、概念檢測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

課后練習(xí)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)為最簡明的形式表示出來。（1）如下圖所示：（2）文字：基因是染色體上具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。染色體DNA基因課后練習(xí)二、拓展應(yīng)用1.在嚴(yán)查偷獵野生動物的行動中，執(zhí)法部門發(fā)現(xiàn)某餐館出售的一種烤肉比較可疑，餐館工作人員說是“山羊肉”，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，執(zhí)法部門確定這種“山羊肉”來自國家二級保護(hù)動物斑羚。你認(rèn)為執(zhí)法部門最可能采取哪種檢測方法？為什么？

最可能采取DNA鑒定的方法。因?yàn)槊糠N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，才能確定這種“山羊肉”是否來自國家二級保護(hù)動物斑羚。課后練習(xí)2.我國一些城市在交通