基因与DNA的关系

1、基因与基因与DNADNA的关系的关系摩尔根：基因在染色体上摩尔根：基因在染色体上艾弗里：艾弗里：DNADNA是遗传物质是遗传物质基因与的关系基因与的关系已知：是染色体的组成成分已知：是染色体的组成成分、关于基因与分子的、关于基因与分子的数量关系数量关系的推测的推测摩尔根：摩尔根：近期成果：近期成果：结论结论1 1：一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因长长47000004700000个碱基对个碱基对有约有约44004400个基因个基因每个基因的平均长度大约每个基因的平均长度大约10001000个碱基对。个碱基对。复制前的一条染色体上有一个复制前的一条染色体上有一个要点：基因数比要点：基因

2、数比DNADNA分子数多很多。分子数多很多。一、说明基因与关系的实例一、说明基因与关系的实例大肠杆菌拟核中有一个分子大肠杆菌拟核中有一个分子基因是的片段。基因是的片段。、DNADNA片段与性状间的关系片段与性状间的关系海蜇有绿色荧光蛋白基因，长度为海蜇有绿色荧光蛋白基因，长度为51705170个碱基对。个碱基对。获得该基因的小鼠在紫外线照射下能发出绿色荧光。获得该基因的小鼠在紫外线照射下能发出绿色荧光。结论结论2 2：基因基因有遗传效应有遗传效应是遗传的结构单位和功能是遗传的结构单位和功能单位单位基因可拼接，可转移且不影响表达。基因可拼接，可转移且不影响表达。有该基因，可发出绿色荧光，无则不能

3、。有该基因，可发出绿色荧光，无则不能。即它可独立于其所在即它可独立于其所在DNADNA分子的其他片段而起作用。分子的其他片段而起作用。 人类人类2424条（条（2222）染色体上的）染色体上的2424个个分子大约有分子大约有31.631.6亿个碱基对，其中，构成基亿个碱基对，其中，构成基因的碱基对占碱基总数的比例不到因的碱基对占碱基总数的比例不到2 2。结论结论3 3：总结论：总结论： 基因是有基因是有遗传效应遗传效应的的片段片段，是遗传的结构和功能是遗传的结构和功能单位单位。不是每个片段都有遗传效应不是每个片段都有遗传效应结论结论1 1：基因是的片段。基因是的片段。结论结论2 2：基因基因有

4、遗传效应有遗传效应结构单位和功能结构单位和功能单位单位是遗传的结构单位和功能单位就该有遗传信息。是遗传的结构单位和功能单位就该有遗传信息。二、片段中的遗传信息二、片段中的遗传信息2626个字母构成了英语；横竖撇点折组成了汉语；个字母构成了英语；横竖撇点折组成了汉语；0 0和和1 1两个字符构成了所有计算机的语言；两个字符构成了所有计算机的语言；结论：结论：遗传信息遗传信息就蕴含在就蕴含在碱基序列碱基序列里。里。他们是怎样构成对应的语言的呢？他们是怎样构成对应的语言的呢？通过不同的通过不同的字符序列字符序列与不同的特定的与不同的特定的信息信息相对应，相对应，对应关系或有一定的规律。对应关系或有一

5、定的规律。、信息和遗传信息是什么？、信息和遗传信息是什么？信息信息，就蕴含在，就蕴含在字符的序列字符的序列里。里。遗传物质中的遗传物质中的字符字符是：是：脱氧核苷酸脱氧核苷酸或或脱氧核苷酸对脱氧核苷酸对据估计，地球上出现过据估计，地球上出现过5 510101111种生物，种生物，假设每种生物有假设每种生物有1000010000个基因。出现过的基因个基因。出现过的基因应该有应该有5 510101515种基因。每种基因有两个等位种基因。每种基因有两个等位基因，则基因共有一亿亿种基因，则基因共有一亿亿种DNADNA分子能提供分子能提供足够多足够多不同的遗传信息吗？不同的遗传信息吗？2 2、分子中遗传

6、信息的多样性及计算、分子中遗传信息的多样性及计算含有含有3 3个碱基对的基因可能的碱基序列有多少种个碱基对的基因可能的碱基序列有多少种4 43 364644 410001000甲甲乙乙丙丙4 44 44 4 101060260210101616含有含有10001000个碱基对呢？个碱基对呢？基因中只有一条链起作用基因中只有一条链起作用3 3、等长的两段遗传信息完全相同的概率、等长的两段遗传信息完全相同的概率含含1 1个个(10(10个个) )碱基对的两个碱基对的两个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 410101/41/4101

7、0共种排列方式，每种排列方式出现的概率为共种排列方式，每种排列方式出现的概率为共共1010种排列方式，每种排列方式出现的概率为种排列方式，每种排列方式出现的概率为 1/41/410101/41/4n n有亲源关系的两个分子碱基序列可能完全相同有亲源关系的两个分子碱基序列可能完全相同互为模板的两个互为模板的两个DNADNA，其碱基序列一般相同，其碱基序列一般相同每种排列方式都可能相同每种排列方式都可能相同 4 4 = = 总结总结基因中的碱基序列就是遗传信息；基因中的碱基序列就是遗传信息；并非每段碱其序列都有意义的遗传信息；并非每段碱其序列都有意义的遗传信息；基因是（特定的）有遗传效应的基因是（

8、特定的）有遗传效应的DNADNA片段。片段。碱基序列的变化，构成了碱基序列的变化，构成了DNADNA分子的多样性；分子的多样性；碱基的特定序列，构成了碱基的特定序列，构成了DNADNA分子的特异性。分子的特异性。总结染色体、总结染色体、DNADNA、基因的关系、基因的关系、假设将含有一对同源染色体的精原细胞、假设将含有一对同源染色体的精原细胞的分子用的分子用1515N N标记，并供给标记，并供给1414N N的原料的原料, ,该细胞进行减数分裂产生的该细胞进行减数分裂产生的4 4个精子中个精子中, ,含含1515N N标记的标记的DNADNA的精子所占比例为的精子所占比例为A 0 B 25%A

9、 0 B 25%C 50% D 100%C 50% D 100%练习题练习题2 2某某DNADNA分子有分子有20002000个脱氧核苷酸，已知其个脱氧核苷酸，已知其一条单链上碱基一条单链上碱基A A：GG：T T：C C1 1：2 2：3 3：4 4，若该分子复制一次，则需腺嘌呤脱氧核苷酸的若该分子复制一次，则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（数量是（ ）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=3003 3在含有四种碱基的在含有

10、四种碱基的DNADNA区段中，有腺区段中，有腺嘌呤嘌呤a a个，点该区段全部碱基的比例为个，点该区段全部碱基的比例为b,b,则则（ ） A.b0.5 B.b0.5A.b0.5 B.b0.5 C. C.胞嘧啶为胞嘧啶为a(1/2ba(1/2b1) 1) D. D.胞嘧啶为胞嘧啶为a(1/2ba(1/2b1)1)A=T,G=CA=T,G=C碱基总数碱基总数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%4.4.分析一个分析一个DNADNA分子时，其一条链上分子时，其一条链上那么它在另一条链和整个那么它在另一条链和整个DNADNA

11、分子中的比例分别是分子中的比例分别是 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、从某生物中提取出、从某生物中提取出DNADNA进行化学分析，发现鸟嘌进行化学分析，发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的4646，又知该，又知该DNADNA的一条链（的一条链（HH链）所含的碱基中链）所含的碱基中2828是腺嘌呤，问是腺嘌呤，问与与HH链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的的A A26%26% B B24%24% C C1

12、414 D D1111A+CA+CT+GT+G=0.4=0.4小结小结: :设一条设一条DNADNA分子中有胸腺嘧啶分子中有胸腺嘧啶mm个，个，则该则该DNADNA复制复制n n次后，形成子代次后，形成子代DNADNA分子分子需游离的胸腺嘧啶为需游离的胸腺嘧啶为 T T 。(2n-1)m6.6.某生物的双链某生物的双链DNADNA分子共有含氮碱基分子共有含氮碱基7777对对，其中，其中一条链上（一条链上（A+TA+T）：（）：（C+ GC+ G）2.52.5，问该，问该DNADNA分分子连续复制子连续复制两次两次共需游离的共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸的的数目是（数目是（ ）A

13、.154A.154个个 B.165B.165个个 C.110C.110个个 D.220D.220个个(A(A1 1+T+T1 1)/ (G)/ (G1 1+C+C1 1)=)=a a，则，则(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)%=)%=总总(A+T)%(A+T)%5:2=5/7A=55A=55个个7 7、若在一双链、若在一双链DNADNA分子中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占分

14、子中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占碱基总和的碱基总和的44%44%，在其中的一条链中，在其中的一条链中A A和和C C分别占分别占该链碱基数该链碱基数 的的22%22%和和30%30%，那么在另一条链中腺，那么在另一条链中腺嘌呤和胞嘧啶分别占该链碱基数的比值为嘌呤和胞嘧啶分别占该链碱基数的比值为A.34%A.34%、14% 14% B.22%B.22%、30% 30% C.14%C.14%、34% 34% D.20%D.20%、38%38%染色体、染色体、DNADNA、基因的关系、基因的关系染色体染色体DNA每个染色体上每个染色体上( (未复制未复制时时) ) 有一个有一个DNADNA分子分子染色体是染

15、色体是DNADNA的主要载体的主要载体是主要遗传物质基因基因每个每个DNADNA分子有分子有许多基因许多基因基因是有遗传效基因是有遗传效应的应的DNADNA片段片段是遗传物质的功能结构单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸每个基因中含有许每个基因中含有许多脱氧核苷酸多脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸（或碱基）排列顺（或碱基）排列顺序代表遗传信息序代表遗传信息3 3在含有四种碱基的在含有四种碱基的DNADNA区段中，有腺区段中，有腺嘌呤嘌呤a a个，点该区段全部碱基的比例为个，点该区段全部碱基的比例为b,b,则则（ ） A.b0.5 B.b0.5A.b0.5 B.b0.5 C. C.胞嘧啶为胞嘧啶为

16、a(1/2ba(1/2b1) 1) D. D.胞嘧啶为胞嘧啶为a(1/2ba(1/2b1)1)A=T,G=CA=T,G=C碱基总数碱基总数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%4.4.分析一个分析一个DNADNA分子时，其一条链上分子时，其一条链上那么它在另一条链和整个那么它在另一条链和整个DNADNA分子中的比例分别是分子中的比例分别是 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、从某生物中提取出、从某生物中提

17、取出DNADNA进行化学分析，发现鸟嘌进行化学分析，发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的4646，又知该，又知该DNADNA的一条链（的一条链（HH链）所含的碱基中链）所含的碱基中2828是腺嘌呤，问是腺嘌呤，问与与HH链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的的A A26%26% B B24%24% C C1414 D D1111A+CA+CT+GT+G=0.4=0.4小结小结: :设一条设一条DNADNA分子中有胸腺嘧啶分子中有胸腺嘧啶mm个，个，则该则该DNADNA复制复制n n次后，形成子代次后，形成子代DNADNA分子分子需游离的胸腺嘧啶为需游离的胸腺嘧啶为 T T 。(2n-1)m6.6.某生物的双链某生物的双链DNADNA分子共有含氮碱基分子共有含氮碱基7777对对，其中，其中一条链上（一条链上（A+TA+T）：（）：（C+ GC+ G）2.52.5，问该，问该DNADNA分分子连续复制子连续复制两次两次共需游离的共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸的