3.4 基因是有遗传效应的DNA片段

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3.4 基因是有遗传效应的DNA片段
第三章 基因的本质
美科学家研制出世界上第一只转基因蝴蝶
转基因技术
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。
1865年，孟德尔：提出遗传因子（基因）
1910年，摩尔根：基因在染色体上
20世纪中叶：
染色体主要由两种物质组成——DNA和蛋白质
1928、1944、1952年：
实验证明DNA是主要的遗传物质。
1953年：沃森、克里克提出DNA双螺旋结构模型
基因=DNA？
学习目标
1、举例说明基因是有遗传效应的DNA片段；
2、运用数学方法说明基因/DNA分析的多样性和
特异性；
3、掌握染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的
关系
一、说明基因与DNA关系的实例
基因与DNA的数量关系：资料1、3
基因具有遗传效应：资料2、4
资料一：大肠杆菌的拟核中只有一个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。
请计算所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数？说明什么？
全部基因的碱基对总数只占DNA分子碱基对总数的一部分。
资料三:人类基因组计划
人类基因组计划测定的是24条染色体上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%。
以上数据说明什么？
一个基因的碱基对总数，占DNA碱基总数很小的一部分，即基因是DNA的片段；但DNA的片段不一定都是基因。
22条常染色体+X+Y
绿色荧光蛋白基因
第1、2、4号小鼠中
转入
据实验结果可推理，基因有什么作用？
基因具有特定的遗传效应；基因是遗传的结构单位。
资料二
资料四:小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。吃同样多的高脂肪食物，具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重保持正常，而具有正常HMGIC基因的对照鼠变得十分肥胖。
由此，能说明基因有什么作用？
基因具有遗传效应。基因是遗传的功能单位。
控制生物性状
基因
蛋白质
生物
性状
有趣的基因
肥胖基因：迄今，科学家已发现了大约２０个与肥胖有关的人类基因。例如，位于人体第１０号染色体上的ＧＡＤ２基因能够加速大脑中伽马丁胺酪酸的生成，而伽马丁胺酪酸能够刺激人的食欲，使人食量过剩。
长寿基因FOXO3A
快乐基因5-HTTLPR
愤怒基因DARPP-32
奴性基因D2
一、说明基因与DNA关系的实例
从4个资料中可以得出的结论是：
基因是有遗传效应的DNA片段，是生物体遗传的结构和功能单位。
基因的化学组成是什么？
外侧：
内侧：
推测：
磷酸—脱氧核糖交替排列
→信息一致
碱基对→信息可变
遗传信息与4种碱基的排列顺序有关。
二、DNA片段中的遗传信息
1、遗传信息：DNA中4种碱基的排列顺序
情境1：若1个碱基对组成1个基因，4种碱基对能形成多少种基因？
情境2：若17个碱基对组成1个基因，4种碱基对可以排列出多少种基因？
情境3：大肠杆菌的每个基因平均约含1000个碱基对，每个基因中碱基对可能有多少种排列方式？
4种
417种
41000种
碱基对的所有排列方式都会出现吗？
基因中的碱基对是随机排列成的DNA片段吗？
二、DNA片段中的遗传信息
1、遗传信息：基因中4种碱基的排列顺序
2、DNA分子具有多样性
—碱基排列顺序千变万化
每一个DNA分子具有特异性
—碱基特定的排列顺序
3、基因是有遗传效应的DNA片段
有没有两个DNA呢？
小结
DNA指纹技术：
DNA像指纹一样，可以用来识别身份。
过程：样品DNA—片段—电泳—形成指纹图
三、应用——DNA指纹技术
1．人类遗传信息位于( )
A. DNA和RNA B. DNA或RNA
C. DNA D. RNA
2．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
3．DNA分子结构多样性的原因是
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. 碱基对排列次序的多样性
4．DNA指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，这是因为
A 每个人的指纹大多相同
B 每个人的指纹图是不同的
C 不同个体的相同组织中的DNA指纹相同
D DNA技术是检测DNA上碱基种类
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位，
特定的基因控制相应的性状
2. 基因是有遗传效应的DNA片段(并非所有DNA片段都是基因)
3. 每个DNA含有很多个基因
3. 基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的载体
4. 核基因（主要），质基因（线粒体、叶绿体）
5.每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸
6.脱氧核苷酸的顺序代表遗传信息，脱氧核苷酸的多样性和特异性构成了基因/DNA分子的的多样性和特异性，基因的的多样性和特异性是生物性状的多样性和特异性的物质基础。