第3章第4节基因是有遗传效应的DNA片段(使用)

第4节

基因是有遗传效应的DNA片段（1）豌豆有哪些性状？（2）孟德尔认为性状是受什么控制的？（3）艾弗里的研究认为，肺炎双球菌有无荚膜的性状是受什么控制的？高茎、矮茎、圆粒、皱粒……受遗传因子即基因控制。受DNA控制。复习回顾基因=DNA吗？基因和DNA有什么关系呢？资料1大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。分析资料1，你能得出什么结论？大肠杆菌一个DNA上含有多个基因。大肠杆菌所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数，说明基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段。资料分析一、基因与DNA的关系一、基因与DNA的关系资料3人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。分析资料3，你能得出什么结论？

基因是DNA的片段，DNA中存在大量的非基因片段。基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。人体中构成基因的碱基对组成比较少，占全部碱基总数不超过2%。这说明并不是随便一段DNA就称为基因。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。资料2生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。资料2说明了什么？把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内，鼠体内出现了以前没有的荧光。说明基因能控制生物性状，基因有遗传效应。它可以独立起作用。资料4不少人认为，人和动物体的胖瘦是由遗传决定的。近来的科学研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。资料4说明了什么？没有HMGIC基因，就没有肥胖的表现，有HMGIC基因就有肥胖表现。说明基因能控制生物的性状－－具有遗传效应。人和动物的胖瘦是受基因控制的。分析资料4和资料2你能得出什么结论？基因具有遗传效应。基因能控制蛋白质合成，从而控制生物的性状。结合上述资料，从DNA水平上给基因下一个完整的定义。基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,是有遗传效应的DNA片段。基因是DNA片段，不是连续分布在DNA上，而是由碱基序列将其分隔开；它能控制性状，具有特定的遗传效应。果蝇某个DNA分子上的几个基因分布示意图：（1）片段O、N、S、R称作什么？N与S以及S与R之间的片段又称作什么？（2）一个DNA分子上只能有几个基因吗？（3）一个基因内只能有几个碱基对吗？

R、S、N和O片段就可以称作基因，N与S以及S与R之间的片段可以称作非基因片段，因为它没有遗传效应。基因是DNA上特定的而不是任意的片段。一个DNA分子上有许多基因。每个基因中有成百上千个碱基对。…ATGT…CGAGTC…ACAGCTAC…AGTGCAGTGCGCA…TGCCGACC…TGAG……TACA…GCTCAG…TGTCGATG…TCACGTCACGCGT…ACGGCTGG…ACTC…RSNO黄身白眼截翅棒眼思考尝试对以下概念的联系进行描述:染色体DNA基因脱氧核苷酸碱基二、基因、DNA、染色体的关系基因在染色体上呈线性排列，现在又说基因在DNA上，那么，基因、DNA、染色体三者到底有什么关系呢？三者之间相互关系：概念图1染色体DNA基因脱氧核苷酸碱基有遗传效应的DNA片段构成+脱氧核糖+磷酸（A、T、C、G四种）+蛋白质形成双链染色体DNA基因脱氧核苷酸染色体是DNA的主要载体每个染色体上有一个DNA分子基因是有遗传效应的DNA片断每个DNA分子上有许多基因基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息每个基因由许多脱氧核苷酸组成DNA是主要的遗传物质概念图2

一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应。DNA必然蕴含着大量的遗传信息。DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？由四种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，足以储存生物体必需的全部遗传信息吗？三、DNA片段中的遗传信息探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性情境1：假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因（当然，这仅仅是假设），那么，17个碱基对可以排列出＿＿＿种基因？417脱氧核苷酸序列多样性使DNA具有多样性★探究思路：结论：★探究思路：探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性

情境２：截至2005年6月，全球人口总数接近65亿。假设人类基因组中第1号染色体的第1个基因是由17个碱基对随机排列构成的，那么，17个碱基对的所有排列是否都有机会出现？你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？特定的脱氧核苷酸序列使DNA具有特异性不是结论：

1/4341、你能从分子水平解释生物的多样性和特异性的原因吗？碱基排列顺序多样性DNA分子多样性生物多样性；碱基排列顺序特异性DNA分子特异性生物特异性。遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成DNA分子多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性；DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA指纹图是如何做出来的：首先需用合适的酶将这三个人的待检测的样品DNA切成片段，然后用一定的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图。（1）图中的几号可能是罪犯？1号（2）图中的一个片段就是一个基因吗？不是2、在刑侦领域，DNA分子能像人的指纹一样用来鉴定个人身份，你能分析这一方法的科学依据吗？2、用a表示DNA，b表示基因，c表示脱氧核苷酸，d表示碱基。下列图解中，四者关系正确的是abcdbcdacdabdcbaABCDD1、DNA分子结构多样性的原因A.碱基配对方式的多样性B.磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性C.螺旋方向的多样性D.碱基对排列顺序的多样性D3.下列关于基因的叙述中，不正确的是

不同的基因含有不同的遗传信息每一个DNA分子片段都是一个基因C.每一个基因分别控制着不同的遗传性状D.基因存在于染色体上4.马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体，但性状差异很大，原因是生活环境不同B.DNA分子中碱基配对方式不同C.着丝点数目不同D.DNA分子中碱基对排列顺序不同BD5、人类遗传信息的携带者是A.DNA和RNAB.DNA或RNAC.DNAD.RNA6、下列有关DNA与基因的关系的叙述正确的是：

A.一个DNA分子上有许多个基因

B.DNA的碱基排列顺序就代表基因

C.组成不同的基因的碱基数量一定不同

D.基因是碱基对随机排列而成的DNA片段

CA7.分析下面的概念图，回答有关问题：（1）图中B是

，H是

，F是

。（2）每个C含有

个D，每个D中可以由个E组成蛋白质含N碱基脱氧核糖很多成百上千CDNAG磷酸HD基因F糖A染色体E脱氧核苷酸B（3）D和A的位置关系：

。（4）从分子水平看D和C的关系是

。（5）C的基本组成单位是图中的

。（6）遗传信息是D中

的排列顺序。基因位于染色体上基因是有遗传效应的DNA片断EE（脱氧核苷酸）基础题

1.（1）√

；（2）×。2.C。3.从遗传物质必须具备的条件来分析：（1）在细胞增殖过程中能够精确地进行复制；（2）能够控制生物体的性状；（3）能够贮存足够量的遗传信息；（4）结构比较稳定。拓展题1.并非任何一个DNA片段都是基因，只有具有遗传效应的DNA片段才是基因。2.DNA包括基因与非基因的碱基序列。3.这一观点是有道理的。但在日常生活中，如报刊、杂志、广播等传播媒体常将基因与DNA这两个概念等同使用，因此在具体情况中，要留意区分。课后练习（P58）自我检测（P60）一、概念检测判断题1.×。2.×。3.×。4.×。选择题A。识图作答题1.2；4；2。2.反向平行；互补3.磷酸基团；脱氧核糖；碱基；脱氧核糖。二、知识迁移

A。三、思维拓展形成杂合双链区的部位越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，因此亲缘关系越近。总结：基因是有遗传效应的DNA片段是DNA分子中有遗传效应的脱氧核苷酸序列1.基因是控制性状的遗传物质的结构和功能单