1、第三章基因的本質(zhì),第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,想一想,基因=DNA嗎？ 基因和DNA有什么關(guān)系呢？,一、用實(shí)例說(shuō)明基因與DNA的關(guān)系,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4700000個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著4400個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為1000個(gè)堿基對(duì)。,分析資料：,問(wèn)題：計(jì)算所有基因的堿基對(duì)總數(shù)的比例。,44001000=4,400,000,4,700,000,帶有纖毛的大腸桿菌,-ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG- -TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC-,非基因片段,結(jié)論：基因

2、是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因,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%。,推理：,進(jìn)一步明確基因是DNA的片段（基因堿基對(duì)總數(shù)占DNA堿基對(duì)總數(shù)很少的一部分）,1、生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目相同嗎？,2、生物體內(nèi)所有的基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相同嗎？,3、你從資料1和資料3能得出什么結(jié)論？,不相同,不相同,這說(shuō)明基因是DNA的片段，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。

3、,P56 討論題1,資料2,生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)楹ＯU的DNA分子上有一段長(zhǎng)度為5 170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)入了海蟄的綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能象海蟄一樣發(fā)光。,基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，從而獲得某種性狀的表達(dá)，所以基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位。,資料4,不少人認(rèn)為，人和動(dòng)物的胖瘦是由基因決定的。近來(lái)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(duì)照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時(shí)間后，對(duì)照組的小鼠變得十分肥胖，而具有HM

4、GIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常。,沒(méi)有HMGIC基因，就沒(méi)有肥胖的表現(xiàn)，有HMGIC基因就有肥胖表現(xiàn)。說(shuō)明基因能控制生物的性狀(功能單位)。,結(jié)論：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，它是生物體遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位.,綜合上述資料，請(qǐng)你給基因下個(gè)定義？,遺傳效應(yīng)：,直接指導(dǎo)或間接調(diào)控蛋白質(zhì)合成從而控制生物性狀。,DNA片段中的遺傳信息,果蠅某染色體上的幾個(gè)基因,每個(gè)DNA分子有很多基因，每個(gè)基因都是特定的DNA片段，能決定一定的性狀，這說(shuō)明DNA必然蘊(yùn)含了大量的遺傳信息。,情境1：,DNA分子為什么能儲(chǔ)存大量的遺傳信息呢？,探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性,假如決定臉型的一個(gè)基因只

5、有17個(gè)堿基對(duì)組成，那么這種排列有多少種可能？,含有四種堿基的脫氧核苷酸：,堿基互補(bǔ)配對(duì),DNA分子為什么能儲(chǔ)存大量的遺傳信息呢？,探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性,417種。,堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性,假如決定臉型的一個(gè)基因只有17個(gè)堿基對(duì)組成，那么這種排列有多少種可能？,（大約為一百七十二億種）,情境1：,全球人口總數(shù)約為億。假設(shè)人類基因組中第號(hào)染色體的第個(gè)基因是由個(gè)堿基對(duì)隨機(jī)排列構(gòu)成的，那么，個(gè)堿基對(duì)的所有排列是否都有機(jī)會(huì)出現(xiàn)？。,不是,DNA分子為什么能儲(chǔ)存大量的遺傳信息呢？,探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性,你與你的同桌相比，這個(gè)基因的脫氧核苷酸序

6、列 完全相同的可能性有多大？,-,堿基特定的排列順序，又構(gòu)成了DNA分子的特異性,情境2：,DNA分子能像指紋一樣用來(lái)鑒定身份嗎？有科學(xué)依據(jù)嗎？,在人類的DNA分子中，核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每個(gè)人的DNA幾乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指紋一樣用來(lái)鑒別身份。,刑偵領(lǐng)域的應(yīng)用,上面的探究是建立在所有堿基對(duì)的隨機(jī)排列都能構(gòu)成基因的這一假設(shè)下的。 事實(shí)上，大部分隨機(jī)排列的脫氧核苷酸序列從來(lái)不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻火在生物體內(nèi)重復(fù)千萬(wàn)次。 你認(rèn)為，基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列成的DNA片段嗎？,討論：,的 藍(lán) 天 是,如果選用上面的幾個(gè)字拼成一句四個(gè)字的話，你會(huì)怎么寫？（文字可以重復(fù)使用，也可以

7、不用）,基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列成的DNA片段嗎？,（提示：從進(jìn)化角度分析）,理論上，每一個(gè)基因中的堿基對(duì)是可以隨機(jī)排列的，但大量隨機(jī)排列的核苷酸序列一般不能表達(dá)出某種適應(yīng)環(huán)境的性狀，這種序列在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中會(huì)逐漸被淘汰掉。,、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DNA分子多樣性，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上分布著多個(gè)基因。 、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。,小結(jié)：,嘗試對(duì)以下概念的聯(lián)系進(jìn)行描述:,染色體,DNA,基因,脫氧核苷酸,堿基,概念圖1,染色體,DNA,基因,脫

8、氧核苷酸,堿基,有遺傳效應(yīng)的DNA片段,構(gòu)成,+脫氧核糖+磷酸,（A、T、C、G四種）,+蛋白質(zhì),形成雙鏈,染色體,DNA,基因,脫氧核苷酸,染色體是DNA的主要載體,每個(gè)染色體上有一個(gè)DNA分子,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷,每個(gè)DNA分子 上有許多基因,基因中的脫氧核苷酸排列順序代表著遺傳信息,每個(gè)基因由許多脫氧核苷酸組成,DNA是主要的 遺傳物質(zhì),概念圖2,總結(jié),1.DNA分子多樣性與遺傳信息多樣性的差別： DNA分子的多樣性：脫氧核苷酸(堿基對(duì)、堿基)的排列順序千變?nèi)f化。 遺傳信息的多樣性：堿基的排列順序千變?nèi)f化。 2.基因是遺傳信息是錯(cuò)誤的。 3.染色體是DNA載體 DNA是基因的載

9、體 基因是遺傳信息的載體 4.,分析下面的概念圖，回答有關(guān)問(wèn)題：,（1）圖中B是 ，F(xiàn)是 ，G是 。 （2 ）每個(gè)C含有 個(gè)D，每個(gè)D中可以由 個(gè) E 組成。,蛋白質(zhì),含N堿基,脫氧核糖,很多,成百上千,（3）D 和A的位置關(guān)系： 。 （4 ）從分子水平看D和C的關(guān)系是 。 （5）C的基本組成單位是圖中的 。 （6）在E構(gòu)成的鏈中，與一分子G相連接的有 分子F和 分子H。 （7）遺傳信息是D中 的排列順序。,D位于A上,基因（D）是有遺傳效應(yīng)的DNA（C）片斷,E （脫氧核苷酸）,1,2,E（脫氧核苷酸）,1下列關(guān)于DNA、基因、染色體的敘述錯(cuò)誤的是 A 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 B DN

10、A是遺傳信息的主要載體 C DNA分子在染色體上成念珠狀排列 D DNA的相對(duì)穩(wěn)定性決定染色體的相對(duì)穩(wěn)定性 2下列有關(guān)DNA與基因關(guān)系的敘述中，正確的是 A 基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列而成的DNA片段 B 一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因 C DNA的堿基排列順序就代表基因 D 組成不同的基因的堿基數(shù)量一定不同,C,B,鞏固練習(xí)：,3DNA分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因是 A 堿基配對(duì)方式的多樣性 B 磷酸和脫氧核糖排列順序的多樣性 C 螺旋方向的多樣性 D 堿基對(duì)排列次序的多樣性 4DNA指紋技術(shù)也可以幫助人們確認(rèn)親子關(guān)系， 這是因?yàn)?A 每個(gè)人的指紋大多相同 B 每個(gè)人的指紋是不同的 C 不同的個(gè)體的相同的組織中的DNA指紋是相同的 D DNA技術(shù)是檢測(cè)DNA上堿基種類,D,B,分析下面的概念圖，回答有關(guān)問(wèn)題：,A 染色體,B,+,C DNA,D 基因,E 脫氧核苷酸,構(gòu)成,H 磷酸,+,+,F,G,（1）圖中B是 ，F(xiàn)是 ，G是 。 （2 ）1個(gè)A與C有兩種比例關(guān)系： 和 。 （3 ）每個(gè)C含有 個(gè)D，每個(gè)D中可以由 個(gè) E 組成。,蛋白質(zhì),含N堿基,脫氧核糖,1：1,1：2,很多,成百上千,（4 ）D 和A的位置關(guān)系： 。 （5 ）從分子水平看D和C的關(guān)系 。 （6