第3章第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段(使用)

第4節(jié)

基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段（1）豌豆有哪些性狀？（2）孟德爾認(rèn)為性狀是受什么控制的？（3）艾弗里的研究認(rèn)為，肺炎雙球菌有無莢膜的性狀是受什么控制的？高莖、矮莖、圓粒、皺粒……受遺傳因子即基因控制。受DNA控制。復(fù)習(xí)回顧基因=DNA嗎？基因和DNA有什么關(guān)系呢？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2%。這說明并不是隨便一段DNA就稱為基因。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。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)了以前沒有的熒光。說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。資料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說明了什么？沒有HMGIC基因，就沒有肥胖的表現(xiàn)，有HMGIC基因就有肥胖表現(xiàn)。說明基因能控制生物的性狀－－具有遺傳效應(yīng)。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?；蚴强刂粕镄誀畹倪z傳物質(zhì)的功能單位和結(jié)構(gòu)單位,是有遺傳效應(yīng)的DNA片段?；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；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]有遺傳效應(yīng)?；蚴荄NA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二、基因、DNA、染色體的關(guān)系基因在染色體上呈線性排列，現(xiàn)在又說基因在DNA上，那么，基因、DNA、染色體三者到底有什么關(guān)系呢？三者之間相互關(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

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？三、DNA片段中的遺傳信息探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息多樣性情境1：假設(shè)長(zhǎng)度為17個(gè)堿基對(duì)的脫氧核苷酸序列組成一個(gè)基因（當(dāng)然，這僅僅是假設(shè)），那么，17個(gè)堿基對(duì)可以排列出＿＿＿種基因？417脫氧核苷酸序列多樣性使DNA具有多樣性★探究思路：結(jié)論：★探究思路：探究：脫氧核苷酸序列與遺傳信息多樣性

情境２：截至2005年6月，全球人口總數(shù)接近65億。假設(shè)人類基因組中第1號(hào)染色體的第1個(gè)基因是由17個(gè)堿基對(duì)隨機(jī)排列構(gòu)成的，那么，17個(gè)堿基對(duì)的所有排列是否都有機(jī)會(huì)出現(xiàn)？你與你的同桌相比，這個(gè)基因的脫氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？特定的脫氧核苷酸序列使DNA具有特異性不是結(jié)論：

1/4341、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指紋圖是如何做出來的：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，再經(jīng)過一系列步驟，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2、在刑偵領(lǐng)域，DNA分子能像人的指紋一樣用來鑒定個(gè)人身份，你能分析這一方法的科學(xué)依據(jù)嗎？2、用a表示DNA，b表示基因，c表示脫氧核苷酸，d表示堿基。下列圖解中，四者關(guān)系正確的是abcdbcdacdabdcbaABCDD1、DNA分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因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)排列順序的多樣性D3.下列關(guān)于基因的敘述中，不正確的是

不同的基因含有不同的遺傳信息每一個(gè)DNA分子片段都是一個(gè)基因C.每一個(gè)基因分別控制著不同的遺傳性狀D.基因存在于染色體上4.馬和豚鼠體細(xì)胞具有相同數(shù)目的染色體，但性狀差異很大，原因是生活環(huán)境不同B.DNA分子中堿基配對(duì)方式不同C.著絲點(diǎn)數(shù)目不同D.DNA分子中堿基對(duì)排列順序不同BD5、人類遺傳信息的攜帶者是A.DNA和RNAB.DNA或RNAC.DNAD.RNA6、下列有關(guān)DNA與基因的關(guān)系的敘述正確的是：

A.一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因

B.DNA的堿基排列順序就代表基因

C.組成不同的基因的堿基數(shù)量一定不同

D.基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列而成的DNA片段

CA7.分析下面的概念圖，回答有關(guān)問題：（1）圖中B是

，H是

，F(xiàn)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CDNAG磷酸HD基因F糖A染色體E脫氧核苷酸B（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）遺傳信息是D中

的排列順序?；蛭挥谌旧w上基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷EE（脫氧核苷酸）基礎(chǔ)題

1.（1）√

；（2）×。2.C。3.從遺傳物質(zhì)必須具備的條件來分析：（1）在細(xì)胞增殖過程中能夠精確地進(jìn)行復(fù)制；（2）能夠控制生物體的性狀；（3）能夠貯存足夠量的遺傳信息；（4）結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。拓展題1.并非任何一個(gè)DNA片段都是基因，只有具有遺傳效應(yīng)的DNA片段才是基因。2.DNA包括基因與非基因的堿基序列。3.這一觀點(diǎn)是有道理的。但在日常生活中，如報(bào)刊、雜志、廣播等傳播媒體常將基因與DNA這兩個(gè)概念等同使用，因此在具體情況中，要留意區(qū)分。課后練習(xí)（P58）自我檢測(cè)（P60）一、概念檢測(cè)判斷題1.×。2.×。3.×。4.×。選擇題A。識(shí)圖作答題1.2；4；2。2.反向平行；互補(bǔ)3.磷酸基團(tuán)；脫氧核糖；堿基；脫氧核糖。二、知識(shí)遷移

A。三、思維拓展形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多，DNA堿基序列的一致性越高，說明在生物進(jìn)化過程中，DNA堿基序列發(fā)生的變化越小，因此親緣關(guān)系越近?？偨Y(jié)：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段是DNA分子中有遺傳效應(yīng)的脫氧核苷酸序列1.基因是控制性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單