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基因通常是有遗传效应的DNA片段
第3章 基因的本质
说明基因与DNA关系的实例
说明基因与DNA关系的实例
孟德尔发表了豌豆杂交实验的论文,提出遗传因子的概念。
约翰逊将 “遗传因子” 命名为 “基因”。
萨顿提出基因位于染色体上的假说(根据二者的平行关系)
摩尔根等人通过实验证明了基因在染色体上,基因数目多于染色体数目。
基因=DNA?
说明基因与DNA关系的实例
资料1:大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子,长度约为4. 7×106个碱基对,在DNA分子上分布着大约4.4×103个基因,每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
资料3:人类基因组计划测定的是24条染色体(22条染色体+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%。
基因与DNA在数量上有何关系?说明了什么?
生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA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。
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
说明基因与DNA关系的实例
资料2:生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光,这是因为水母的DNA上有一段长度为5.17×103个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明,转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因鼠,在紫外线的照射下,也能像水母一样发光。
绿色荧光蛋白基因与“问题探讨”中生长激素基因的作用分别是什么?这两个实例说明了什么?
如能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等
绿色荧光基因使小鼠发出荧光,生长激素基因促使鲤鱼的生长速率加快,说明基因具有遗传效应。
说明基因与DNA关系的实例
请从DNA水平上给基因下一个定义,要求既能反映基因与DNA的关系,又能体现基因的作用。
基因是有遗传效应的DNA片段
但一段DNA片段不一定是基因
--ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG---
--TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC---
基因1
基因2
非基因片段
DNA片段中的遗传信息
一个DNA分子上有许多个基因,每一个基因都是特定的DNA片段,有着特定的遗传效应,这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。
DNA是如何储存遗传信息的?
DNA片段中的遗传信息
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
DNA外侧和内侧各有什么特点?这说明是什么组成成分决定了DNA之间的差异?
可能的基因种类:417
情境1:如果17个碱基对组成一个基因,那么,4种碱基对的排列可能形成多少种基因?这说明了什么?
碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性。
DNA片段中的遗传信息
无法都出现
情境2:截至2011年10月,全球总人口达到70亿。假设人类基因组中1号染色体的第1个基因是由17个碱基对组成的,那么,17个碱基对的所有排列顺序是否都有机会出现 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 这说明了什么
碱基特定的排列顺序,构成了DNA的特异性。
DNA片段中的遗传信息
问题1:如何理解DNA的多样性和特异性?
碱基特定的排列顺序,构成了DNA的特异性。
碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性。
DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
问题2:是什么造就了生物体的多样性和特异性?
DNA片段中的遗传信息
基因通常是具有遗传效应的DNA片段
染色体
注意:如果遗传物质是RNA,则基因就是具有遗传效应的RNA片段。
问题3:脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体之间有什么关系?
DNA
基因
脱氧核苷酸
每条染色体上有一个或两个DNA分子
染色体是DNA的主要载体
是主要的遗传物质
基因是有遗传效应的DNA片段
是遗传物质的功能结构单位
每个基因种含有许多脱氧核苷酸
基因中脱氧核苷酸的排列
顺序代表遗传信息
基因在染色体上呈线性排列