内容正文:
DNA和基因之间有什么关系呢?
DNA=基因吗?
第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段
学习目标
1.阅读“资料分析”,概括基因和DNA的关系(重点)
2.基因通常是有遗传效应的DNA片段。(重点)
3.运用数学方法说明DNA的多样性和特异性。(难点)
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自主学习1
阅读课本第57-58页“思考·讨论”和问题探讨,解决以下问题:(5min)
1.分析资料1和资料3,生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗?生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗?如果不同,说明了什么?
2.资料2中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?这两个实例说明基因有什么特点?
3.根据以上实例,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。
[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。
DNA分子数目 基因数目
DNA分子的碱基对总数 基因的碱基对总数
分析:
一、基因和DNA的关系
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一个DNA上含有多个基因
说明基因是一段DNA
图A 正分裂的大肠杆菌,细胞内的DNA被染成红色
分析基因与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)上的碱基序列。每条染色体上有1个DNA分子。这24个DNA分子大约含有31.6亿个碱基对,构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。
进一步说明基因是DNA的片段
基因碱基对总数 DNA碱基对总数
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一、基因和DNA的关系
1.为什么转基因鲤鱼的生长速率更快?
我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵,培育出了转基因鲤鱼。与对照组相比,转基因鲤鱼的生长速率加快。
据科学家介绍,外源基因导入受体细胞后,必须整合到受体细胞的DNA上才能发挥作用。
2.导入的外源基因是1个DNA分子,还是DNA分子的一段?
一、基因和DNA的关系
因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA上,促进合成生长激素,而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。
DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。
说明基因有遗传效应(能控制生物的性状)。
问题探讨:
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一、基因和DNA的关系
荧光水母
[资料2]生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光(右图B),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(图C)。
图C 正常光线(左)和紫外线照射下(右)的4只小鼠,其中3号小鼠为对照,1、2、4号小鼠转入了绿色荧光蛋白基因
绿色荧光蛋白基因使小鼠发出荧光,说明基因有遗传效应(能控制生物的性状)。
一、基因和DNA的关系
根据以上实例,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。
资料1
大肠杆菌DNA
资料3
人的DNA
资料2和问题探讨
转基因实验
基因是一个DNA片段
基因可以控制某种性状
基因具有遗传效应
基因是具有遗传效应的DNA片段
--ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG---
基因1
基因2
非基因片段
并不是随便一段DNA就称为基因,每一个基因都是特定的DNA片段。
基因是一段DNA,但是一段DNA不一定是基因。
基因不是连续分布在DNA上,而是由非基因的碱基序列将其分隔开。
一、基因和DNA的关系
--TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC---
基因通常是有遗传效应的DNA片段,是生物体遗传的功能和结构单位。
有些病毒的遗传物质是RNA,如:HIV(人类免疫缺陷病毒),流感病毒、烟草花叶病毒、冠状病毒等,对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。
一、基因和DNA的关系
注意
流感病毒
艾滋病毒
冠状病毒
所有生物的基因都是有遗传效应的DNA片段吗?
对点练1. 下列物质从复杂到简单的结构层次关系正确的是( )。
A.染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因
B.染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
C.基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA
D.染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因
例1 下列关于DNA和基因相互关系的叙述,不正确的是( )。
A.基因通常是有遗传效应的DNA片段
B.生物体的DNA分子数目小于基因数目
C.基因在DNA上,DNA上所有序列都属于基因
D.基因并不是碱基对随机排列成的DN