基因與DNA的關(guān)系

1、1基因與基因與DNADNA的關(guān)系的關(guān)系摩爾根：基因在染色體上摩爾根：基因在染色體上艾弗里：艾弗里：DNADNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)基因與的關(guān)系基因與的關(guān)系已知：是染色體的組成成分已知：是染色體的組成成分2、關(guān)于基因與分子的、關(guān)于基因與分子的數(shù)量關(guān)系數(shù)量關(guān)系的推測的推測摩爾根：摩爾根：近期成果：近期成果：結(jié)論結(jié)論1 1：一條染色體上有多個(gè)基因一條染色體上有多個(gè)基因長長47000004700000個(gè)堿基對(duì)個(gè)堿基對(duì)有約有約44004400個(gè)基因個(gè)基因每個(gè)基因的平均長度大約每個(gè)基因的平均長度大約10001000個(gè)堿基對(duì)。個(gè)堿基對(duì)。復(fù)制前的一條染色體上有一個(gè)復(fù)制前的一條染色體上有一個(gè)要點(diǎn)：基因數(shù)比要點(diǎn)：

2、基因數(shù)比DNADNA分子數(shù)多很多。分子數(shù)多很多。一、說明基因與關(guān)系的實(shí)例一、說明基因與關(guān)系的實(shí)例大腸桿菌擬核中有一個(gè)分子大腸桿菌擬核中有一個(gè)分子基因是的片段?；蚴堑钠巍?、DNADNA片段與性狀間的關(guān)系片段與性狀間的關(guān)系海蜇有綠色熒光蛋白基因，長度為海蜇有綠色熒光蛋白基因，長度為51705170個(gè)堿基對(duì)。個(gè)堿基對(duì)。獲得該基因的小鼠在紫外線照射下能發(fā)出綠色熒光。獲得該基因的小鼠在紫外線照射下能發(fā)出綠色熒光。結(jié)論結(jié)論2 2：基因基因有遺傳效應(yīng)有遺傳效應(yīng)是遺傳的結(jié)構(gòu)單位和功能是遺傳的結(jié)構(gòu)單位和功能單位單位基因可拼接，可轉(zhuǎn)移且不影響表達(dá)?；蚩善唇樱赊D(zhuǎn)移且不影響表達(dá)。有該基因，可發(fā)出綠色熒光，無

3、則不能。有該基因，可發(fā)出綠色熒光，無則不能。即它可獨(dú)立于其所在即它可獨(dú)立于其所在DNADNA分子的其他片段而起作用。分子的其他片段而起作用。4 人類人類2424條（條（2222）染色體上的）染色體上的2424個(gè)個(gè)分子大約有分子大約有31.631.6億個(gè)堿基對(duì)，其中，構(gòu)成基億個(gè)堿基對(duì)，其中，構(gòu)成基因的堿基對(duì)占?jí)A基總數(shù)的比例不到因的堿基對(duì)占?jí)A基總數(shù)的比例不到2 2。結(jié)論結(jié)論3 3：總結(jié)論：總結(jié)論： 基因是有基因是有遺傳效應(yīng)遺傳效應(yīng)的的片段片段，是遺傳的結(jié)構(gòu)和功能是遺傳的結(jié)構(gòu)和功能單位單位。不是每個(gè)片段都有遺傳效應(yīng)不是每個(gè)片段都有遺傳效應(yīng)結(jié)論結(jié)論1 1：基因是的片段。基因是的片段。結(jié)論結(jié)論2 2：基

4、因基因有遺傳效應(yīng)有遺傳效應(yīng)結(jié)構(gòu)單位和功能結(jié)構(gòu)單位和功能單位單位是遺傳的結(jié)構(gòu)單位和功能單位就該有遺傳信息。是遺傳的結(jié)構(gòu)單位和功能單位就該有遺傳信息。5二、片段中的遺傳信息二、片段中的遺傳信息2626個(gè)字母構(gòu)成了英語；橫豎撇點(diǎn)折組成了漢語；個(gè)字母構(gòu)成了英語；橫豎撇點(diǎn)折組成了漢語；0 0和和1 1兩個(gè)字符構(gòu)成了所有計(jì)算機(jī)的語言；兩個(gè)字符構(gòu)成了所有計(jì)算機(jī)的語言；結(jié)論：結(jié)論：遺傳信息遺傳信息就蘊(yùn)含在就蘊(yùn)含在堿基序列堿基序列里。里。他們是怎樣構(gòu)成對(duì)應(yīng)的語言的呢？他們是怎樣構(gòu)成對(duì)應(yīng)的語言的呢？通過不同的通過不同的字符序列字符序列與不同的特定的與不同的特定的信息信息相對(duì)應(yīng)，相對(duì)應(yīng)，對(duì)應(yīng)關(guān)系或有一定的規(guī)律。對(duì)應(yīng)

5、關(guān)系或有一定的規(guī)律。、信息和遺傳信息是什么？、信息和遺傳信息是什么？信息信息，就蘊(yùn)含在，就蘊(yùn)含在字符的序列字符的序列里。里。遺傳物質(zhì)中的遺傳物質(zhì)中的字符字符是：是：脫氧核苷酸脫氧核苷酸或或脫氧核苷酸對(duì)脫氧核苷酸對(duì)6據(jù)估計(jì)，地球上出現(xiàn)過據(jù)估計(jì)，地球上出現(xiàn)過5 510101111種生物，種生物，假設(shè)每種生物有假設(shè)每種生物有1000010000個(gè)基因。出現(xiàn)過的基因個(gè)基因。出現(xiàn)過的基因應(yīng)該有應(yīng)該有5 510101515種基因。每種基因有兩個(gè)等位種基因。每種基因有兩個(gè)等位基因，則基因共有一億億種基因，則基因共有一億億種DNADNA分子能提供分子能提供足夠多足夠多不同的遺傳信息嗎？不同的遺傳信息嗎？2 2

6、、分子中遺傳信息的多樣性及計(jì)算、分子中遺傳信息的多樣性及計(jì)算含有含有3 3個(gè)堿基對(duì)的基因可能的堿基序列有多少種個(gè)堿基對(duì)的基因可能的堿基序列有多少種4 43 364644 410001000甲甲乙乙丙丙4 44 44 4 101060260210101616含有含有10001000個(gè)堿基對(duì)呢？個(gè)堿基對(duì)呢？基因中只有一條鏈起作用基因中只有一條鏈起作用73 3、等長的兩段遺傳信息完全相同的概率、等長的兩段遺傳信息完全相同的概率含含1 1個(gè)個(gè)(10(10個(gè)個(gè)) )堿基對(duì)的兩個(gè)堿基對(duì)的兩個(gè)DNADNA片段序列相同的概片段序列相同的概率率 1/41/410 10 1/41/410 10 4 410101/

7、41/41010共種排列方式，每種排列方式出現(xiàn)的概率為共種排列方式，每種排列方式出現(xiàn)的概率為共共1010種排列方式，每種排列方式出現(xiàn)的概率為種排列方式，每種排列方式出現(xiàn)的概率為 1/41/410101/41/4n n有親源關(guān)系的兩個(gè)分子堿基序列可能完全相同有親源關(guān)系的兩個(gè)分子堿基序列可能完全相同互為模板的兩個(gè)互為模板的兩個(gè)DNADNA，其堿基序列一般相同，其堿基序列一般相同每種排列方式都可能相同每種排列方式都可能相同 4 4 = = 8總結(jié)總結(jié)基因中的堿基序列就是遺傳信息；基因中的堿基序列就是遺傳信息；并非每段堿其序列都有意義的遺傳信息；并非每段堿其序列都有意義的遺傳信息；基因是（特定的）有遺

8、傳效應(yīng)的基因是（特定的）有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段。片段。堿基序列的變化，構(gòu)成了堿基序列的變化，構(gòu)成了DNADNA分子的多樣性；分子的多樣性；堿基的特定序列，構(gòu)成了堿基的特定序列，構(gòu)成了DNADNA分子的特異性。分子的特異性?？偨Y(jié)染色體、總結(jié)染色體、DNADNA、基因的關(guān)系、基因的關(guān)系9、假設(shè)將含有一對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞、假設(shè)將含有一對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞的分子用的分子用1515N N標(biāo)記，并供給標(biāo)記，并供給1414N N的原料的原料, ,該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生的該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生的4 4個(gè)精子中個(gè)精子中, ,含含1515N N標(biāo)記的標(biāo)記的DNADNA的精子所占比例為的精子所占比例為A

9、 0 B 25%A 0 B 25%C 50% D 100%C 50% D 100%練習(xí)題練習(xí)題102 2某某DNADNA分子有分子有20002000個(gè)脫氧核苷酸，已知其個(gè)脫氧核苷酸，已知其一條單鏈上堿基一條單鏈上堿基A A：GG：T T：C C1 1：2 2：3 3：4 4，若該分子復(fù)制一次，則需腺嘌呤脫氧核苷酸的若該分子復(fù)制一次，則需腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是（數(shù)量是（ ）A.200 B.300 C.400 D.800A.200 B.300 C.400 D.800A A1 1=T=T2 2 G G1 1=C=C2 2A A1 1=100=100 A A2 2=T=T1 1=300=300113

10、 3在含有四種堿基的在含有四種堿基的DNADNA區(qū)段中，有腺區(qū)段中，有腺嘌呤嘌呤a a個(gè)，點(diǎn)該區(qū)段全部堿基的比例為個(gè)，點(diǎn)該區(qū)段全部堿基的比例為b,b,則則（ ） A.b0.5 B.b0.5A.b0.5 B.b0.5 C. C.胞嘧啶為胞嘧啶為a(1/2ba(1/2b1) 1) D. D.胞嘧啶為胞嘧啶為a(1/2ba(1/2b1)1)A=T,G=CA=T,G=C堿基總數(shù)堿基總數(shù)a/ba/b(a/2b)-a(a/2b)-aA+G=A+G=A+CA+C=T+C=T+G=T+C=T+G=50%50%124.4.分析一個(gè)分析一個(gè)DNADNA分子時(shí)，其一條鏈上分子時(shí)，其一條鏈上那么它在另一條鏈和整個(gè)那么

11、它在另一條鏈和整個(gè)DNADNA分子中的比例分別是分子中的比例分別是 A A0.40.4和和0.60.6 B B2.52.5和和0.40.4 C C0.60.6和和1.01.0 DD2.52.5和和1.01.05 5、從某生物中提取出、從某生物中提取出DNADNA進(jìn)行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)鳥嘌進(jìn)行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的4646，又知該，又知該DNADNA的一條鏈（的一條鏈（HH鏈）所含的堿基中鏈）所含的堿基中2828是腺嘌呤，問是腺嘌呤，問與與HH鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的的A A26%26%

12、 B B24%24% C C1414 D D1111A+CA+CT+GT+G=0.4=0.413小結(jié)小結(jié): :設(shè)一條設(shè)一條DNADNA分子中有胸腺嘧啶分子中有胸腺嘧啶mm個(gè)，個(gè)，則該則該DNADNA復(fù)制復(fù)制n n次后，形成子代次后，形成子代DNADNA分子分子需游離的胸腺嘧啶為需游離的胸腺嘧啶為 T T 。(2n-1)m6.6.某生物的雙鏈某生物的雙鏈DNADNA分子共有含氮堿基分子共有含氮堿基7777對(duì)對(duì)，其中，其中一條鏈上（一條鏈上（A+TA+T）：（）：（C+ GC+ G）2.52.5，問該，問該DNADNA分分子連續(xù)復(fù)制子連續(xù)復(fù)制兩次兩次共需游離的共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫

13、氧核苷酸的的數(shù)目是（數(shù)目是（ ）A.154A.154個(gè)個(gè) B.165 B.165個(gè)個(gè) C.110C.110個(gè)個(gè) D.220 D.220個(gè)個(gè)(A(A1 1+T+T1 1)/ (G)/ (G1 1+C+C1 1)=)=a a，則，則(A(A2 2+T+T2 2)/ (G)/ (G2 2+C+C2 2)=)=a aA A1 1=T=T2 2 T T1 1=A=A2 2A A1 1+T+T1 1 = T = T2 2+A+A2 2(A(A1 1+T+T1 1)%=(A)%=(A2 2+T+T2 2)%=)%=總總(A+T)%(A+T)%5:2=5/7A=55A=55個(gè)個(gè)147 7、若在一雙鏈、若在一雙鏈DNADNA分子中鳥嘌呤和胞嘧啶之和占分子中鳥嘌呤和胞嘧啶之和占?jí)A基總和的堿基總和的44%44%，在其中的一條鏈中，在其中的一條鏈中A A和和C C分別占分別占該鏈堿基數(shù)該鏈堿基數(shù) 的的22%22%和和30%30%，那么在另一條鏈中腺，那么在另一條鏈中腺嘌呤和胞嘧啶分別占該鏈堿基數(shù)的比值為嘌呤和胞嘧啶分別占該鏈堿基數(shù)的比值為A.34%A.34%、14% 14% B.22%B.22%、30% 30% C.14%C.14%、34% 34% D.20%D.20%、38%38%15染色體、染色體、DNADNA、基因的關(guān)系、基因的關(guān)系染色體染色體DNA每個(gè)染色體上每個(gè)染色體上( (未復(fù)制未復(fù)制時(shí)時(shí))