1、.1第第4節節 基因是有遺傳效應的基因是有遺傳效應的DNA片段片段第三章第三章 基因的本質基因的本質.2（1 1）豌豆有哪些性狀？）豌豆有哪些性狀？（2 2）孟德爾認為性狀是受什么控制的？）孟德爾認為性狀是受什么控制的？（3 3）艾弗里的研究認為，肺炎雙球菌有）艾弗里的研究認為，肺炎雙球菌有無莢膜的性狀是受什么控制的？無莢膜的性狀是受什么控制的？高莖、矮莖、圓粒、皺粒高莖、矮莖、圓粒、皺粒受遺傳因子即基因控制。受遺傳因子即基因控制。受受DNA DNA 控制。控制。那么，基因那么，基因=DNA=DNA嗎？嗎？復習回顧復習回顧.31、大腸桿菌細胞的擬核有、大腸桿菌細胞的擬核有1個個DNA分子分子，

2、長，長度約為度約為4 700 000個堿基對個堿基對，在，在DNA分子上分分子上分布著布著4 400個基因個基因，每個基因的平均長度約為，每個基因的平均長度約為1 000個堿基對個堿基對。分析資料分析資料1 1，你能得出什么結論？，你能得出什么結論？大腸桿菌一個大腸桿菌一個DNA上含有多個基因。大腸桿上含有多個基因。大腸桿菌所有菌所有基因的堿基總數基因的堿基總數小于小于DNADNA分子的堿基總分子的堿基總數數，說明基因是，說明基因是DNA的片段，的片段， DNA 中存在中存在非基因片段。非基因片段。資料分析資料分析一、基因與一、基因與DNADNA的關系的關系一、基因與一、基因與DNADNA的關

3、系的關系.43、人類基因組計劃測定的是、人類基因組計劃測定的是24條染色體（條染色體（22條常條常染色體染色體+X+Y）上的）上的DNA的堿基序列。其中，每條的堿基序列。其中，每條染色體上有一個染色體上有一個DNA分子。這分子。這24個個DNA分子大約分子大約有有31.6億個堿基對，其中，億個堿基對，其中，構成基因的堿基數構成基因的堿基數占堿占堿基總數的比例不超過基總數的比例不超過2%。分析資料分析資料3 3，你能得出什么結論？，你能得出什么結論？ 基因是基因是DNA的片段，的片段，DNA中存在大量的中存在大量的非基非基因片段因片段。基因不是連續分布在。基因不是連續分布在DNA上的，而是由上的

4、，而是由堿基序列將其分隔開的。堿基序列將其分隔開的。 人體中構成基因的堿基對組成比較少，占全人體中構成基因的堿基對組成比較少，占全部堿基總數不超過部堿基總數不超過2%。這說明并不是隨便一段。這說明并不是隨便一段DNA就稱為基因。就稱為基因。基因是一段基因是一段DNADNA，但是，但是一段一段DNADNA不一定是基因不一定是基因。.5比較兩則資料，你還能得出什么結論？比較兩則資料，你還能得出什么結論？ 大腸桿菌的大腸桿菌的DNADNA分子，其中，構成基分子，其中，構成基因的堿基數占堿基總數的比例為：因的堿基數占堿基總數的比例為： 4 4004 4001000/4 700 000=94%1000/

5、4 700 000=94%。 人類人類DNADNA中，構成基因的堿基數占中，構成基因的堿基數占堿基總數的比例不超過堿基總數的比例不超過2%2%。生物越高等生物越高等DNADNA中存在的非基因片段的比例越高中存在的非基因片段的比例越高。什么樣的什么樣的DNADNA片段就是基因？片段就是基因？.62、生長在太平洋西北部的一種、生長在太平洋西北部的一種海蟄海蟄能發能發出綠色熒光，這是因為海蟄的出綠色熒光，這是因為海蟄的DNA分子分子上有一段長度為上有一段長度為5170個堿基對的片段個堿基對的片段綠色熒光蛋白基因綠色熒光蛋白基因。轉基因實驗表明，轉。轉基因實驗表明，轉入了海蟄的綠色熒光蛋白基因的入了海

6、蟄的綠色熒光蛋白基因的轉基因鼠轉基因鼠，在紫外線的照射下，也能象海蟄一樣發光。在紫外線的照射下，也能象海蟄一樣發光。資料資料2 2說明了什么？說明了什么？把海蜇的綠色熒光基因轉入鼠的體內，鼠體內把海蜇的綠色熒光基因轉入鼠的體內，鼠體內出現了以前沒有的熒光。說明出現了以前沒有的熒光。說明基因能控制生物基因能控制生物性狀，基因有遺傳效應。它可以獨立起作用。性狀，基因有遺傳效應。它可以獨立起作用。.74、不少人認為，人和動物體的胖瘦是由遺傳決定、不少人認為，人和動物體的胖瘦是由遺傳決定的。近來的科學研究發現，小鼠體內的的。近來的科學研究發現，小鼠體內的HMGIC基基因與肥胖因與肥胖直接相關。具有直接

7、相關。具有HMGIC基因缺陷的實驗基因缺陷的實驗鼠與作為鼠與作為對照對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變得十分一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖肥胖，而具，而具有有HMGIC基因缺陷基因缺陷的實驗鼠體重仍然保持的實驗鼠體重仍然保持正常正常。資料資料4 4說明了什么？說明了什么？沒有沒有HMGIC基因，就沒有肥胖的表現，有基因，就沒有肥胖的表現，有HMGIC基因就有肥胖表現。說明基因就有肥胖表現。說明基因能控制生基因能控制生物的性狀物的性狀。人和動物的胖瘦是受基因控制的。人和動物的胖瘦是受基因控制的。.8分析資料分析資料4 4和資料和資料2

8、 2你能得出什么結論？你能得出什么結論？基因具有遺傳效應。基因能控制蛋白質合成，從基因具有遺傳效應。基因能控制蛋白質合成，從而控制生物的性狀。而控制生物的性狀。結合上述資料，從結合上述資料，從DNADNA水平上給基因下一個完整的水平上給基因下一個完整的定義定義。基因是有遺傳效應的基因是有遺傳效應的DNADNA片段片段。基因是生物體遺傳的基因是生物體遺傳的功能單位功能單位和和結構單位結構單位。基因是基因是DNADNA片段，不是連續分布在片段，不是連續分布在DNADNA上，而是由上，而是由堿基序列將其分隔開；它能控制性狀，具有特定堿基序列將其分隔開；它能控制性狀，具有特定的遺傳效應。的遺傳效應。.

9、9果蠅某個果蠅某個DNA 分子上的幾個基因分布示意圖：分子上的幾個基因分布示意圖：（1）片段）片段O、N、S、R稱作什么？稱作什么？N與與S以及以及S與與R之間的片段又稱作什么？之間的片段又稱作什么？（2）一個）一個DNA 分子上只能有幾個基因嗎？分子上只能有幾個基因嗎？（3）一個基因內只能有幾個堿基對嗎？）一個基因內只能有幾個堿基對嗎？ R、S、N和和O片段就可以稱作片段就可以稱作基因基因，N與與S以及以及S與與R 之間的片段可以稱作之間的片段可以稱作非基因片段非基因片段，因為它，因為它沒有遺傳效應。沒有遺傳效應。基因是基因是DNADNA上特定的而不是任意上特定的而不是任意的片段的片段。一個

10、一個DNA 分子上有許多基因。分子上有許多基因。每個基因中有成百上千個堿基對。每個基因中有成百上千個堿基對。ATGTCGAGTCACAGCTACAGTGCAGTGCGCATGCCGACCTGAGTACAGCTCAGTGTCGATGTCACGTCACGCGTACGGCTGGACTCRSNO黃身黃身白眼白眼截翅截翅棒眼棒眼思考思考.10GAAGAACTTCTTG GT TA AC CA AT TAAaaAa等位基因實質不同是？等位基因實質不同是？GAAGAACTTCTTG GT TA AC CA AT TGAAGAACTTCTTG GT TA AC CA AT T基因的存在形式基因的存在形式.11

11、基因在染色體上呈線性排列，現在又說基因在基因在染色體上呈線性排列，現在又說基因在DNA上，那么，基因、上，那么，基因、DNA、染色體三者到底有、染色體三者到底有什么關系呢？什么關系呢？基因基因DNA染色體染色體123456三者之間相互關系：三者之間相互關系：1、基因是有遺傳效應的、基因是有遺傳效應的DNA片片段；段；2、一個、一個DNA上有多個基因；上有多個基因；3、DNA是染色體的主要成分；是染色體的主要成分；4、染色體是、染色體是DNA的主要載體；的主要載體；5、基因在染色體上，呈線性排列；、基因在染色體上，呈線性排列；6、染色體是基因的主要載體。、染色體是基因的主要載體。二、基因、二、基

12、因、DNADNA、染色體的關系、染色體的關系.12嘗試對以下概念的聯系進行描述嘗試對以下概念的聯系進行描述:染色體染色體DNA基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸堿基堿基模型建構模型建構.13概念圖概念圖1染色體染色體DNA基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸堿基堿基有遺傳效應的有遺傳效應的DNA片段片段構成構成+脫氧核糖脫氧核糖+磷酸磷酸（A、T、C、G四種）四種）+蛋白質蛋白質形成雙鏈形成雙鏈.14染色體染色體DNA基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸染色體是染色體是DNA的主要載體的主要載體每個染色體上每個染色體上有一個有一個DNADNA分子分子基因是有遺傳效基因是有遺傳效應的應的DNADNA片段片段每個每個D

13、NADNA分子分子上有許多基因上有許多基因基因中的脫氧核基因中的脫氧核苷酸排列順序代苷酸排列順序代表著遺傳信息表著遺傳信息每個基因由許多每個基因由許多脫氧核苷酸組成脫氧核苷酸組成DNADNA是主要的是主要的遺傳物質遺傳物質概念圖概念圖2.15 一個一個DNA分子上有許多基因，每一個基因都分子上有許多基因，每一個基因都是特定的是特定的DNA片段，有著特定的遺傳效應。片段，有著特定的遺傳效應。DNA必然蘊含著大量的遺傳信息。必然蘊含著大量的遺傳信息。DNADNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息呢？分子為什么能儲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，足由四種堿基排列而成的脫氧核苷酸

14、序列，足以儲存生物體必需的全部遺傳信息嗎？以儲存生物體必需的全部遺傳信息嗎？.16AGCGTTCGATTCGCAAGCTAAGCTGTCGATTCGACAGCTA基因基因1基因基因2比較基因比較基因1和基因和基因2有何不同？有何不同？堿基對的排列順序不同堿基對的排列順序不同 如果全班同學（共如果全班同學（共60人）排成一排，人）排成一排，代表一條代表一條DNA單鏈的堿基排列情況，單鏈的堿基排列情況，每個同學代表每個同學代表DNA鏈上的一個堿基，鏈上的一個堿基，每人都可以從每人都可以從ATCG四種堿基中自四種堿基中自由選擇自己所代表的堿基，全班同由選擇自己所代表的堿基，全班同學一起可以自由組合出

15、多少種排列？學一起可以自由組合出多少種排列？可以組合出可以組合出460種排列，體會堿基種排列，體會堿基排列順序的多樣性。排列順序的多樣性。（1）假設長度為）假設長度為3個堿基對組成一個基因，那個堿基對組成一個基因，那么理論上可以排列出多少種基因？么理論上可以排列出多少種基因？（2）假設長度為）假設長度為10個堿基對呢？個堿基對呢？（3）假設長度為）假設長度為1000個堿基對呢？個堿基對呢？43 = 64種種410 = 1 048 576種種41 000 種種三、三、DNADNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息17.A TCA TTGATCGAAT這兩個堿基對這兩個堿基對 相同相同 嗎？嗎？含有

16、四種堿基的脫氧核苷酸：含有四種堿基的脫氧核苷酸：ATCG堿基互堿基互補配對補配對ATCGGGCCGG.18截至截至2005年年6月，全球人口總數接近月，全球人口總數接近65億。假設億。假設人類基因組中第人類基因組中第1號染色體的第號染色體的第1個基因是由個基因是由17個個堿基對隨機排列構成的，那么，堿基對隨機排列構成的，那么，17個堿基對的所個堿基對的所有排列是否都有機會出現？有排列是否都有機會出現？上述結果是建立在純理論的情況下，其實，上述結果是建立在純理論的情況下，其實，有一些排列情況并不存在，但即使去除一有一些排列情況并不存在，但即使去除一些不存在的排列情況，得到的結果依然是些不存在的排

17、列情況，得到的結果依然是天文數字。天文數字。探究探究不是不是.19基因是堿基對隨機排列成的基因是堿基對隨機排列成的DNA片段嗎？片段嗎？（提示：從進化角度分析）（提示：從進化角度分析）理論上，每一個基因中的堿基對是可以隨理論上，每一個基因中的堿基對是可以隨機排列的，但大量隨機排列的核苷酸序列機排列的，但大量隨機排列的核苷酸序列一般不能表達出某種一般不能表達出某種適應環境的性狀，這適應環境的性狀，這種序列在長期進化過程中會逐漸被淘汰掉。種序列在長期進化過程中會逐漸被淘汰掉。CTGACCTCAATGGG探究探究.20.21你能從分子水平解釋生物的多樣性和特異性的原你能從分子水平解釋生物的多樣性和特

18、異性的原因嗎？因嗎？堿基排列順序多樣性堿基排列順序多樣性DNA分子多樣性分子多樣性生物多樣性；生物多樣性；堿基排列順序特異性堿基排列順序特異性DNA分子特異性分子特異性生物特異性。生物特異性。遺傳信息蘊藏在遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序種堿基的排列順序之中；之中； 堿基排列順序的千變萬化，構成堿基排列順序的千變萬化，構成DNA分子多樣性，分子多樣性，而堿基的特定的排列順序，又構成了每一個而堿基的特定的排列順序，又構成了每一個DNA分子的特異性；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分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質基礎。異性的物質基礎。.22 DNADNA

19、指紋：指紋：每個人都有指紋，而且幾乎每個人的指每個人都有指紋，而且幾乎每個人的指紋都很獨特，很難找到一模一樣的指紋，指紋因而紋都很獨特，很難找到一模一樣的指紋，指紋因而也就成了人的獨特特征。也就成了人的獨特特征。指紋是可以抹去的，但指紋是可以抹去的，但DNADNA卻無法改變或抹去卻無法改變或抹去，科學家們只需要一滴血或，科學家們只需要一滴血或是一根頭發就可以對其是一根頭發就可以對其DNA進行鑒定。進行鑒定。DNA指紋，由指紋，由“DNA”和和“指紋指紋”兩個詞構成，即兩個詞構成，即把把DNA作為像指紋那樣的獨特特征來識別不同的作為像指紋那樣的獨特特征來識別不同的人。人。每個人的每個人的DNA都

20、不完全相同（克隆人除外），都不完全相同（克隆人除外），通過分子生物學方法顯示人的通過分子生物學方法顯示人的DNA，就可以像指，就可以像指紋那樣分辨人與人的不同了。紋那樣分辨人與人的不同了。知識拓展知識拓展.23（1 1）進行）進行DNADNA指紋的檢測需要哪些材料？指紋的檢測需要哪些材料？（2 2）DNADNA指紋技術有哪些方面的應用？指紋技術有哪些方面的應用？只需要一滴血或一根頭發的樣品就可以對只需要一滴血或一根頭發的樣品就可以對其進行其進行DNA指紋鑒定。指紋鑒定。 “9.11”、“印尼海嘯印尼海嘯”罹難者的尸體身份罹難者的尸體身份識別、親子鑒定、刑事偵查識別、親子鑒定、刑事偵查思考思考.

21、24 “9.119.11事件事件”和和“印度洋海嘯印度洋海嘯”中罹難者的尸體中罹難者的尸體被嚴重毀壞。被嚴重毀壞。 依靠依靠PCRPCR儀儀進進行行DNADNA指紋檢測指紋檢測進進行了身份識別。行了身份識別。.25 DNA指紋圖是如何做出來的：首先需用合適的酶指紋圖是如何做出來的：首先需用合適的酶將這三個人的待檢測的樣品將這三個人的待檢測的樣品DNA切成片段，然后切成片段，然后用一定的方法將這些片段按大小分開，再經過一用一定的方法將這些片段按大小分開，再經過一系列步驟，最后形成系列步驟，最后形成DNA指紋圖。指紋圖。（1 1）圖中的幾號可能是罪犯？）圖中的幾號可能是罪犯？ 1號號（2 2）圖中

22、的一個片段就是一個基因嗎？）圖中的一個片段就是一個基因嗎？ 不是不是.26基礎題基礎題 1.（1） ；（；（2）。 2.C。3.從遺傳物質必須具備的條件來分析：（從遺傳物質必須具備的條件來分析：（1）在細）在細胞增殖過程中能夠精確地進行復制；（胞增殖過程中能夠精確地進行復制；（2）能夠控）能夠控制生物體的性狀；（制生物體的性狀；（3）能夠貯存足夠量的遺傳信）能夠貯存足夠量的遺傳信息；（息；（4）結構比較穩定。）結構比較穩定。拓展題拓展題1.并非任何一個并非任何一個DNA片段都是基因，只有具有遺傳片段都是基因，只有具有遺傳效應的效應的DNA片段才是基因。片段才是基因。2.DNA包括基因與非基因的

23、堿基序列。包括基因與非基因的堿基序列。3.這一觀點是有道理的。但在日常生活中，如報刊、這一觀點是有道理的。但在日常生活中，如報刊、雜志、廣播等傳播媒體常將基因與雜志、廣播等傳播媒體常將基因與DNA這兩個概這兩個概念等同使用，因此在具體情況中，要留意區分。念等同使用，因此在具體情況中，要留意區分。課后練習課后練習（P58）.27自我檢測自我檢測（P60）一、概念檢測一、概念檢測判斷題判斷題1.。2.。3.。4. 。 選擇題選擇題 A。識圖作答題識圖作答題 1. 2；4；2 。2. 反向平行；互補反向平行；互補3. 磷酸基團；脫氧核糖；堿基；脫氧核糖。磷酸基團；脫氧核糖；堿基；脫氧核糖。二、知識遷

24、移二、知識遷移 A。三、思維拓展三、思維拓展形成雜合雙鏈區的部位越多，形成雜合雙鏈區的部位越多，DNA堿基序列堿基序列的一致性越高，說明在生物進化過程中，的一致性越高，說明在生物進化過程中，DNA堿基序列發生的變化越小，因此親緣關堿基序列發生的變化越小，因此親緣關系越近。系越近。.281. 下列關于基因的敘述中，不正確的是下列關于基因的敘述中，不正確的是 不同的基因含有不同的遺傳信息不同的基因含有不同的遺傳信息 每一個每一個DNA分子片段都是一個基因分子片段都是一個基因C. 每一個基因分別控制著不同的遺傳性狀每一個基因分別控制著不同的遺傳性狀 D. 基因存在于染色體上基因存在于染色體上 2. 馬和豚鼠體細胞具有相同數目的染色體，但馬和豚鼠體細胞具有相同數目的染色體，但性狀差異很大，原因是性狀差異很大，原因是 生活環境不同生活環境不同 B. DNA分子中堿基配對方式不同分子中堿基配對方式不同C. 著絲點數目不同著絲點數目不同 D. DNA分子中堿基對排列順序不同分子中堿基對排列順序不同BD.29一、說明基因與一、說明基因與DNADNA關系的實例關系的