第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

1、第第4 4節(jié)節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的dnadna片段片段第第3 3章章 基因的本質(zhì)基因的本質(zhì)dnadna指紋技術(shù)指紋技術(shù)1 1高度的特高度的特異性；異性；2 2體細(xì)胞穩(wěn)定性：即同一個(gè)人的不同組織如血液、體細(xì)胞穩(wěn)定性：即同一個(gè)人的不同組織如血液、 肌肌肉、毛發(fā)、精液等產(chǎn)生的肉、毛發(fā)、精液等產(chǎn)生的dnadna指紋圖形完全一致指紋圖形完全一致 基因基因= =dna嗎？嗎？ 基因和基因和dna有什么關(guān)系呢？有什么關(guān)系呢？一、用實(shí)例說明基因與一、用實(shí)例說明基因與dna的關(guān)系的關(guān)系 資料資料1 1、大腸桿菌細(xì)胞的擬核有大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1 1個(gè)個(gè)dnadna分子，分子，長(zhǎng)度約為長(zhǎng)度約為4

2、7000004700000個(gè)堿基對(duì)，在個(gè)堿基對(duì)，在dnadna分子上分布著大分子上分布著大約約44004400個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為10001000個(gè)堿個(gè)堿基對(duì)?；鶎?duì)。帶帶有有纖纖毛毛的的大大腸腸桿桿菌菌一、證明基因與dna關(guān)系的實(shí)例 大腸桿菌一大腸桿菌一個(gè)個(gè)dnadna上含有多上含有多個(gè)基因。說明基個(gè)基因。說明基因是一段因是一段dnadna。 資料資料2 2、生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種海蟄能、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的發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)楹ＯU的dnadna分子上有一段分子上有一段長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為51705170個(gè)堿基對(duì)的片段個(gè)

3、堿基對(duì)的片段-綠色熒光蛋白基因綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了海蟄的綠色熒光蛋白。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?；虻霓D(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能象海蟄一樣發(fā)光。蟄一樣發(fā)光。 說明基因是特定的說明基因是特定的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，有遺傳效應(yīng)上去，有遺傳效應(yīng), ,可獨(dú)立起作用可獨(dú)立起作用 基因是特定的基因是特定的dnadna片段，可以片段，可以切除切除，可以，可以拼接拼接到到其他生物的其他生物的dnadna上去，從而獲得某種性狀的表達(dá)，所上去，從而獲得某種性狀的表達(dá)，所以基因是

4、遺傳物質(zhì)的以基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位結(jié)構(gòu)單位。 資料資料3 3、人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是、人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是2424條染色條染色體（體（2222條染色體條染色體+x+y+x+y）上的）上的dnadna的堿基序列。其中的堿基序列。其中，每條染色體上有一個(gè)，每條染色體上有一個(gè)dnadna分子。這分子。這2424個(gè)個(gè)dnadna分子分子大約有大約有31.631.6億個(gè)堿基對(duì)，其中構(gòu)成基因的堿基數(shù)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)的比例不超過占?jí)A基總數(shù)的比例不超過2%2%。-atgcatgcatccatgctagccatccctaaggacag-tacgtacgtaggtacgatcggta

5、gggattcctgtc-基因基因基因基因非基因片段非基因片段 資料資料4 4、不少人認(rèn)為，人和動(dòng)物的胖瘦是、不少人認(rèn)為，人和動(dòng)物的胖瘦是由基因決定的。近來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體由基因決定的。近來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的內(nèi)的hmgichmgic基因與肥胖直接相關(guān)。具有基因與肥胖直接相關(guān)。具有hmgichmgic基基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠與作為對(duì)照的小鼠，吃同樣多因缺陷的實(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，而具有得十分肥胖，而具有hmgichmgic基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常。體重仍然保持正常

6、。 沒有沒有hmgichmgic基因，就沒有肥胖的表現(xiàn)，基因，就沒有肥胖的表現(xiàn)，有有hmgichmgic基因就有肥胖表現(xiàn)。說明基因就有肥胖表現(xiàn)。說明基因能基因能控制生物的性狀控制生物的性狀( (功能單位功能單位) )。 結(jié)論：結(jié)論：基因基因是有遺傳效應(yīng)的是有遺傳效應(yīng)的dnadna片段，它是生物體遺傳的片段，它是生物體遺傳的功能單位和功能單位和結(jié)構(gòu)單位結(jié)構(gòu)單位. .綜合上述資料，請(qǐng)你給基因下個(gè)定義？綜合上述資料，請(qǐng)你給基因下個(gè)定義？遺傳效應(yīng)：遺傳效應(yīng)：指具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、指具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、重組突變及調(diào)控等功能。重組突變及調(diào)控等功能。一、說明基因與一、說明基因與dnadna關(guān)系的實(shí)例關(guān)系

7、的實(shí)例1 1、大腸桿菌的、大腸桿菌的dnadna與基因與基因2 2、海蟄的綠色熒光蛋白基因與轉(zhuǎn)基因技術(shù)、海蟄的綠色熒光蛋白基因與轉(zhuǎn)基因技術(shù)3 3、人類基因組計(jì)劃（、人類基因組計(jì)劃（hgphgp計(jì)劃）：測(cè)定計(jì)劃）：測(cè)定2424條染色體條染色體（2222條常染色體條常染色體+x+y+x+y）上的堿基序列。）上的堿基序列。4 4、小鼠體內(nèi)的、小鼠體內(nèi)的hmgichmgic基因與肥胖直接相關(guān)基因與肥胖直接相關(guān) 1 1、大腸桿菌細(xì)胞的擬核有、大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1 1個(gè)個(gè)dnadna分子，長(zhǎng)度約分子，長(zhǎng)度約為為47000004700000個(gè)堿基對(duì)，在個(gè)堿基對(duì)，在dnadna分子上分布著分子上分布著440

8、04400個(gè)基因，個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為10001000個(gè)堿基對(duì)。個(gè)堿基對(duì)。問題：計(jì)算所有問題：計(jì)算所有基因的堿基對(duì)基因的堿基對(duì)總數(shù)的比例?？倲?shù)的比例。推理：推理：全部基因的全部基因的堿基對(duì)堿基對(duì)總數(shù)只是總數(shù)只是dna堿基對(duì)堿基對(duì)總總數(shù)的一部分，因此，數(shù)的一部分，因此，基因是基因是dna的片段的片段。 資料資料2 2、生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出、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的綠色熒光，這是因?yàn)楹ＯU的dnadna分子上有一段長(zhǎng)度為分子上有一段長(zhǎng)度為51705170個(gè)堿基對(duì)的片段個(gè)堿基對(duì)的片段-綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因綠色熒光蛋白基

9、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?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。鼠，在紫外線的照射下，也能象海蟄一樣發(fā)光。 說明基因是特定的說明基因是特定的dnadna片段，可拼接到其他生物片段，可拼接到其他生物的的dnadna上去，有遺傳效應(yīng)上去，有遺傳效應(yīng), ,可獨(dú)立起作用可獨(dú)立起作用 基因是特定的基因是特定的dnadna片段，可以片段，可以切除切除，可以，可以拼接拼接到到其他生物的其他生物的dnadna上去，從而獲得某種性狀的表達(dá)，所上去，從而獲得某種性狀的表達(dá)，所以基因是遺傳物質(zhì)的以基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位結(jié)構(gòu)單位。 3

10、3、人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是、人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是2424條染色體（條染色體（2222條常染色體條常染色體+x+y+x+y）上的）上的dnadna的堿基序列。其中，每的堿基序列。其中，每條染色體上有一個(gè)條染色體上有一個(gè)dnadna分子。這分子。這2424個(gè)個(gè)dnadna分子大約有分子大約有31.631.6億個(gè)堿基對(duì)，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基億個(gè)堿基對(duì)，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過總數(shù)的比例不超過2%2%。推理：推理： 進(jìn)一步明確基因是進(jìn)一步明確基因是dna的片段（基因堿基的片段（基因堿基對(duì)總數(shù)占對(duì)總數(shù)占dna堿基對(duì)總數(shù)很少的一部分）堿基對(duì)總數(shù)很少的一部分） 資料資料4 4、

11、不少人認(rèn)為，人和動(dòng)物的胖瘦是由基因、不少人認(rèn)為，人和動(dòng)物的胖瘦是由基因決定的。近來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的決定的。近來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的hmgichmgic基基因與肥胖直接相關(guān)。具有因與肥胖直接相關(guān)。具有hmgichmgic基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠與基因缺陷的實(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)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，而具有間后，對(duì)照組的小鼠變得十分肥胖，而具有hmgichmgic基基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常。因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常。 沒有沒有hmgichmgic基因，就沒有肥胖的表現(xiàn)，有基因，就沒有肥胖的表現(xiàn)

12、，有hmgichmgic基因就有肥胖表現(xiàn)。說明基因就有肥胖表現(xiàn)。說明基因能控制生物的基因能控制生物的性狀性狀( (功能單位功能單位) )。從資料從資料2 2、4 4中可以得出什么結(jié)論？中可以得出什么結(jié)論？結(jié)論：結(jié)論：基因具有遺傳效應(yīng)基因具有遺傳效應(yīng)總結(jié)：基因與總結(jié)：基因與dna 的關(guān)系的關(guān)系進(jìn)一步思考：基因的化學(xué)組成是什么？進(jìn)一步思考：基因的化學(xué)組成是什么？染色體染色體dna基因基因脫氧核脫氧核苷酸苷酸最主要的遺傳物質(zhì)最主要的遺傳物質(zhì)是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)單位和功能單位是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)單位和功能單位基因在染色體上呈線性排列基因在染色體上呈線性排列dna的基本單位的基本單位染色體、染色體、dn

13、a、基因、脫氧核苷、基因、脫氧核苷酸、性狀之間的關(guān)系酸、性狀之間的關(guān)系三、三、dnadna片段中遺傳信息有何特點(diǎn)：片段中遺傳信息有何特點(diǎn)：情境情境1：情境情境2：dna分子具有多樣性分子具有多樣性dna分子具有特異性分子具有特異性1 1、解釋、解釋dna的多樣性和特異性的多樣性和特異性 。2 2、解釋生物體多樣性和特異性的原因、解釋生物體多樣性和特異性的原因 。4 4、dnadna指紋能用來鑒定身份嗎？有科學(xué)依據(jù)嗎？指紋能用來鑒定身份嗎？有科學(xué)依據(jù)嗎？ 3 3、你認(rèn)為基因中的堿基對(duì)是隨機(jī)排列成的、你認(rèn)為基因中的堿基對(duì)是隨機(jī)排列成的dnadna 片段嗎？片段嗎？ (1)圖中圖中a是是_c是是_g

14、是是_(2)b有有_種，分別是種，分別是_(3)圖中圖中d和和f的關(guān)系是的關(guān)系是_(4)圖中圖中d和和e的關(guān)系是的關(guān)系是_(5)圖中圖中e和和f的關(guān)系是的關(guān)系是_(6)圖中圖中f和和h的關(guān)系是的關(guān)系是_ f dnab 堿基堿基ce 基因基因ah 染色體染色體d 脫氧核苷酸脫氧核苷酸g磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)四四a、t、c、gd是是f 的基本組成單位的基本組成單位d也是也是e的基本組成單位的基本組成單位e是有遺傳效應(yīng)的是有遺傳效應(yīng)的f片段片段h是是f的主要載體的主要載體下列關(guān)于下列關(guān)于dnadna、基因、染色體的敘述錯(cuò)誤的是、基因、染色體的敘述錯(cuò)誤的是a a、基因是有遺傳效應(yīng)的、基因

15、是有遺傳效應(yīng)的dnadna片段片段b b、dnadna是遺傳信息的主要載體是遺傳信息的主要載體c c、dnadna分子在染色體上成念珠狀排列分子在染色體上成念珠狀排列d d、dnadna的相對(duì)穩(wěn)定性決定染色體的相對(duì)穩(wěn)定性的相對(duì)穩(wěn)定性決定染色體的相對(duì)穩(wěn)定性下列有關(guān)下列有關(guān)dnadna與基因的關(guān)系的敘述，正確的是與基因的關(guān)系的敘述，正確的是a a、基因是堿基對(duì)隨即排列而成的、基因是堿基對(duì)隨即排列而成的dnadna片段片段b b、一個(gè)、一個(gè)dnadna分子上有多個(gè)基因分子上有多個(gè)基因c c、dnadna的堿基排列順序就代表基因的堿基排列順序就代表基因d d、組成不同的基因的堿基數(shù)量一定不同、組成不同的基因的堿基數(shù)量一定不同有關(guān)有關(guān)dnadna的結(jié)構(gòu)的敘述中，不正確的是的結(jié)構(gòu)的敘述中，不正確的是a a、每個(gè)、每個(gè)dnadna分子都含有分子都含有4 4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸b b、每個(gè)、每個(gè)dnadna分子中核糖上連接一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基分子中核糖上連接一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基c c、dnadna分子兩條鏈中的堿基通過氫鍵連接，形成堿基對(duì)分子兩條鏈中的堿基通過氫鍵連接，形成堿基對(duì)d d、雙鏈、雙鏈dnadn