第三章第四節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段第三章基因的本質(zhì)（1）豌豆有哪些性狀？（2）孟德?tīng)栒J(rèn)為性狀是受什么控制的？（3）艾弗里的研究認(rèn)為，肺炎雙球菌有無(wú)莢膜的性狀是受什么控制的？高莖、矮莖、圓粒、皺?！苓z傳因子即基因控制。受DNA控制。那么，基因=DNA嗎？復(fù)習(xí)回顧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1，你能得出什么結(jié)論？大腸桿菌一個(gè)DNA上含有多個(gè)基因。大腸桿菌所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)，說(shuō)明基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段。資料分析一、基因與DNA的關(guān)系一、基因與DNA的關(guān)系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%。分析資料3，你能得出什么結(jié)論？

基因是DNA的片段，DNA中存在大量的非基因片段?；虿皇沁B續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將其分隔開(kāi)的。人體中構(gòu)成基因的堿基對(duì)組成比較少，占全部堿基總數(shù)不超過(guò)2%。這說(shuō)明并不是隨便一段DNA就稱為基因?；蚴且欢蜠NA，但是一段DNA不一定是基因。比較兩則資料，你還能得出什么結(jié)論？

大腸桿菌的DNA分子，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例為：

4400×1000/4700000=94%。

人類DNA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%。生物越高等DNA中存在的非基因片段的比例越高。什么樣的DNA片段就是基因？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5170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。資料2說(shuō)明了什么？把海蜇的綠色熒光基因轉(zhuǎn)入鼠的體內(nèi)，鼠體內(nèi)出現(xiàn)了以前沒(méi)有的熒光。說(shuō)明基因能控制生物性狀，基因有遺傳效應(yīng)。它可以獨(dú)立起作用。4、不少人認(rèn)為，人和動(dòng)物體的胖瘦是由遺傳決定的。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HMGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常。資料4說(shuō)明了什么？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。人和動(dòng)物的胖瘦是受基因控制的。分析資料4和資料2你能得出什么結(jié)論？基因具有遺傳效應(yīng)?；蚰芸刂频鞍踪|(zhì)合成，從而控制生物的性狀。結(jié)合上述資料，從DNA水平上給基因下一個(gè)完整的定義?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段?；蚴巧矬w遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位?；蚴荄NA片段，不是連續(xù)分布在DNA上，而是由堿基序列將其分隔開(kāi)；它能控制性狀，具有特定的遺傳效應(yīng)。果蠅某個(gè)DNA分子上的幾個(gè)基因分布示意圖：（1）片段O、N、S、R稱作什么？N與S以及S與R之間的片段又稱作什么？（2）一個(gè)DNA分子上只能有幾個(gè)基因嗎？（3）一個(gè)基因內(nèi)只能有幾個(gè)堿基對(duì)嗎？

R、S、N和O片段就可以稱作基因，N與S以及S與R之間的片段可以稱作非基因片段，因?yàn)樗鼪](méi)有遺傳效應(yīng)。基因是DNA上特定的而不是任意的片段。一個(gè)DNA分子上有許多基因。每個(gè)基因中有成百上千個(gè)堿基對(duì)?！瑼TGT…CGAGTC…ACAGCTAC…AGTGCAGTGCGCA…TGCCGACC…TGAG……TACA…GCTCAG…TGTCGATG…TCACGTCACGCGT…ACGGCTGG…ACTC…RSNO黃身白眼截翅棒眼思考GAACTTGTACATAAaaAa等位基因?qū)嵸|(zhì)不同是？GAACTTGTACATGAACTTGTACAT基因的存在形式基因在染色體上呈線性排列，現(xiàn)在又說(shuō)基因在DNA上，那么，基因、DNA、染色體三者到底有什么關(guān)系呢？基因DNA染色體123456三者之間相互關(guān)系：1、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段；2、一個(gè)DNA上有多個(gè)基因；3、DNA是染色體的主要成分；4、染色體是DNA的主要載體；5、基因在染色體上，呈線性排列；6、染色體是基因的主要載體。二、基因、DNA、染色體的關(guān)系概念圖1染色體DNA基因脫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片段每個(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

一個(gè)DNA分子上有許多基因，每一個(gè)基因都是特定的DNA片段，有著特定的遺傳效應(yīng)。DNA必然蘊(yùn)含著大量的遺傳信息。DNA分子為什么能儲(chǔ)存大量的遺傳信息呢？由四種堿基排列而成的脫氧核苷酸序列，足以儲(chǔ)存生物體必需的全部遺傳信息嗎？AGCGT…TCGATTCGCA…AGCTAAGCTG…TCGATTCGAC…AGCTA基因1基因2比較基因1和基因2有何不同？堿基對(duì)的排列順序不同

如果全班同學(xué)（共60人）排成一排，代表一條DNA單鏈的堿基排列情況，每個(gè)同學(xué)代表DNA鏈上的一個(gè)堿基，每人都可以從ATCG四種堿基中自由選擇自己所代表的堿基，全班同學(xué)一起可以自由組合出多少種排列？可以組合出460種排列，體會(huì)堿基排列順序的多樣性。（1）假設(shè)長(zhǎng)度為3個(gè)堿基對(duì)組成一個(gè)基因，那么理論上可以排列出多少種基因？（2）假設(shè)長(zhǎng)度為10個(gè)堿基對(duì)呢？（3）假設(shè)長(zhǎng)度為1000個(gè)堿基對(duì)呢？43=64種410=1048576種41000種三、DNA片段中的遺傳信息你能從分子水平解釋生物的多樣性和特異性的原因嗎？堿基排列順序多樣性DNA分子多樣性生物多樣性；堿基排列順序特異性DNA分子特異性生物特異性。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指紋：每個(gè)人都有指紋，而且?guī)缀趺總€(gè)人的指紋都很獨(dú)特，很難找到一模一樣的指紋，指紋因而也就成了人的獨(dú)特特征。指紋是可以抹去的，但DNA卻無(wú)法改變或抹去，科學(xué)家們只需要一滴血或是一根頭發(fā)就可以對(duì)其DNA進(jìn)行鑒定。DNA指紋，由“DNA”和“指紋”兩個(gè)詞構(gòu)成，即把DNA作為像指紋那樣的獨(dú)特特征來(lái)識(shí)別不同的人。每個(gè)人的DNA都不完全相同（克隆人除外），通過(guò)分子生物學(xué)方法顯示人的DNA，就可以像指紋那樣分辨人與人的不同了。知識(shí)拓展（1）進(jìn)行DNA指紋的檢測(cè)需要哪些材料？（2）DNA指紋技術(shù)有哪些方面的應(yīng)用？只需要一滴血或一根頭發(fā)的樣品就可以對(duì)其進(jìn)行DNA指紋鑒定。

“9.11”、“印尼海嘯”罹難者的尸體身份識(shí)別、親子鑒定、刑事偵查……思考

“9.11事件”和“印度洋海嘯”中罹難者的尸體被嚴(yán)重毀壞。

依靠PCR儀進(jìn)行DNA指紋檢測(cè)進(jìn)行了身份識(shí)別。

DNA指紋圖是如何做出來(lái)的：首先需用合適的酶將這三個(gè)人的待檢測(cè)的樣品DNA切成片段，然后用一定的方法將這些片段按大小分開(kāi)，再經(jīng)過(guò)一系列步驟，最后形成DNA指紋圖。（1）圖中的幾號(hào)可能是罪犯？1號(hào)（2）圖中的一個(gè)片段就是一個(gè)基因嗎？不是知識(shí)結(jié)構(gòu)一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例1.資料1：全部基因的堿基對(duì)總數(shù)是DNA分子堿基對(duì)總數(shù)的一部分基因是DNA的片段2.資料2：基因是DNA的片段3.資料3：基因具有特定的遺傳效應(yīng)4.資料4：基因是具有遺傳效應(yīng)二、基因與DNA、染色體的關(guān)系與DNA的關(guān)系：（1）基因的實(shí)質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。（2）每個(gè)DNA分子包含許多個(gè)基因。2.與染色體的關(guān)系：（1）基因在染色體上呈線性排列。（2）染色體是基因的主要載體。三、DNA片段中的遺傳信息DNA分子能儲(chǔ)存遺傳信息2.DNA分子的多樣性3.DNA分子的特異性四、DNA指紋技術(shù)

基因是DNA片段