资源简介

(共25张PPT)
第4章 基因的本质
第4节 基因是有遗传效应的DNA片段
基因的本质探索
孟德尔：
遗传因子
约翰逊：
基因
萨顿、摩尔根：
基因在染色体上呈线性排列
格里菲斯和艾弗里，赫尔希和蔡斯： DNA是遗传物质
沃森、克里克： DNA双螺旋结构模型
基因
dna
=

大肠杆菌
一、说明基因与DNA关系的实例（P55）
算一算：大肠杆菌所有基因的碱基对总数占DNA分子碱基对总数的比例
资料1
1 大肠杆菌的碱基总数是：4700000ⅹ2=94000000
2 大肠杆菌的基因的碱基总数是：
4400 ⅹ 1000 ⅹ 2=8800000
二者不相等。DNA分子的碱基数量多。
→说明基因是DNA的片段。(为不连续分布，由非基因片段分隔开。)
--ATGCAT---ATCCATGCTA---CATCCCTAAG---CAG---
--TACGTA---TAGGTACGAT---GTAGGGATTC---GTC---
基因
基因
非基因片段
一个DNA片段不一定是基因
（并不是任意一段DNA就是基因）
→说明:基因是DNA的片段，一段DNA不一定是基因。
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，构成基因的碱基总数占DNA碱基总数的比例不超过2%。
人体中构成基因的碱基对组成比较少，DNA中存在大量的非基因片段。在DNA分子中存在着许多目前未知功能的片段。
比较资料1和3
大肠杆菌的DNA分子中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例为4.4X106/4.7106=94%
人类DNA中，构成基因的碱基总数占碱基总数的比例不超过2%。
结论：生物越高等，DNA中存在的非基因片段的比例越高。
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：基因能控制生物的性状，基因有遗传效应，可以独立地起作用。
资料2：说明了什么？
基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，从而获得某种性状的表达
美国密苏里大学培育出四只含有荧光水母基因的小猪。左为荧光小猪，右为正常小猪。
中国首批t-PA转基因羊在山东东营诞生
t-PA是目前治疗急性心肌梗塞最好的溶血栓药物，如果从国外进口，价格非常昂贵，由动物的乳腺生产出含有t-PA的药物蛋白，价格就会大大降低。
资料4
不少人认为，人和动物的胖瘦是由基因决定的。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。
资料四：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。
基因是一段DNA。
基因具有遗传效应。
一段DNA不一定是基因。
资料1：
资料2：
资料3：
资料4：
基因能控制生物性状。
基因（gene）是具有遗传效应的DNA片段，是生物体遗传物质的结构单位和功能单位。
从以上资料分析可以得出：
遗传效应：
指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能。
二、DNA片段中的遗传信息
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？
探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性
假如决定脸型的一个基因只有17个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？
情境1：
417种（约为172亿种）
DNA分子具有多样性
1）脱氧核苷酸（或碱基）数目不同
2）脱氧核苷酸（或碱基）比例不同
3）脱氧核苷酸（或碱基）排列顺序不同
全球人口总数约为60亿。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？
不可能
可能性为（1/4）34
情境2：
碱基的特定排列顺序构成了每一个
DNA分子具有特异性
1）脱氧核苷酸（或碱基）数目特定
2）脱氧核苷酸（或碱基）比例特定
3）脱氧核苷酸（或碱基）排列顺序特定
DNA片段中遗传信息有何特点：
情境1：
情境2：
DNA分子具有多样性
DNA分子具有特异性
讨论P57：
DNA的特点
还有稳定性
DNA指纹技术 P58
1．利用DNA的特异性；
2．体细胞稳定性：即同一个人的不同组织如血液、肌肉、毛发、精液等产生的DNA指纹图形完全一致
DNA分子中储存着足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在 之中； 构成了DNA分子的多样性，而 ，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 的物质基础。
基因是 ， 　　　　即　： ；
不同基因的功能不能，产生差异的根本原因是：
4种碱基的排列顺序
碱基排列顺序的千变万化
小结P57：
碱基的特定的排列顺序
生物体多样性和特异性
有遗传效应的DNA片段
DNA分子中有遗传效应的脱氧核苷酸序列
基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同，即包 含的遗传信息不同
染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系
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1个（或2）个DNA分子
基因是有遗传效应的DNA片断，是遗传物质的结构
和功能单位
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
每个基因都含有许多脱氧核苷酸
DNA是主要的遗传物质
=A/T/C/G+脱氧核糖+磷酸
+蛋白质
走进生活：
现行居民身份证具有一定的有效期，如
10年，20年等，“基因型身份证明”是否
如此？什么情况下，两个人的“基因型身份
证”完全相同？
1．下列有关DNA与基因的关系的叙述中，正确的是( )
A 基因是碱基对随机排列而成的DNA片段
B 一个DNA分子上有许多个基因
C DNA的碱基排列顺序就代表基因
D 组成不同的基因的碱基数量一定不同
B
巩固练习：
2．白化症病人出现白化症状的根本原因（ ）
A．病人体内缺乏黑色素
B．病人体内无酪氨酸
C．控制合成酪氨酸酶的基因不正常
D．长期见不到阳光所致
C
3 下列有关基因长短的论述正确的是( )
A 基因是分子中的一个片段
B 基因是分子中的任意片段。
C 不同的基因长度不同。
D 基因的长度都相同。
4 下列对真核生物基因分布的描述正确的是( )
A 在染色体上 B 在细胞核中
C 在细胞质中 D 细胞核和细胞质中都有
A
D
5．中国青年科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草具备了抗病毒的能力，试分析：
（1）人的基因所以能接到植物体内去，物质基础是__________________________。
（2）烟草具备抗病毒能力，表明烟草体内产生了_____________，这个事实说明：人和植物体内蛋白质的合成方式_____________。
DNA结构基本相同
干扰素
基本相同
6、分析下图，回答有关问题
（1）图中B是 ，C是 ，G是 。
（2）F的基本组成单位是图中的 。
（3）图中E和F的关系是 。
（4）F和H的关系是 。
（5）一个H中含 个F，一个F中含有 个E，
一个E中含有 个D。
A磷酸
B糖
C
D脱氧核苷酸
E基因
F DNA
G
H 染色体
脱氧核糖
含氮碱基
蛋白质
D
基因是DNA分子上的一段核苷酸序列
染色体是DNA的主要载体
1或2
许多
成百上千
问题探讨：
1、一个DNA就是一个基因吗？一个DNA含有多少个基因？
2、一个DNA上所有基因的碱基数等于该DNA的碱基总数吗？
3、在DNA上基因是连续分布的吗？
4、“基因是一段DNA，一段DNA就是基因”，这种说法对吗？
5、非基因片段在DNA中的比例在原核生物和真核生物体内相差不多吗？
6、什么是遗传效应？它与性状有关吗？基因有遗传效应吗？请举例说明。
7、什么样的DNA片段才是基因？
8、基因与性状有何关系？
9、在真核细胞中，基因存在于什么结构中？主要存在于什么结构？在原核细胞呢？

展开更多......

收起↑