内容正文:
第4节
基因通常是有遗传效应的DNA片段
第3章 基因的本质
温故知新
一条染色体上有许多个基因,基因在染色体上呈线性排列
果蝇X染色体上一些基因的示意图
黄
身
白眼
红宝石眼
截翅
朱红眼
深红眼
棒状眼
短鞭毛
一条染色体有1个或2个DNA分子
1条染色体
1个DNA
1条染色体
2个 DNA
基因与DNA之间是什么关系呢?基因=DNA吗?
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。
讨论1. DNA分子数目与基因数目相同吗?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?
DNA分子数目小于基因数目,基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。说明基因是DNA的片段,部分碱基不参与构成基因
说明基因与DNA关系的实例
【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DNA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%。
非基因片段
非基因片段
非基因片段
非基因片段
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
基因在DNA分子上不是连续分布的,而是有大量的非基因片段将其分隔开
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分子上有一段长度为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。
基因能控制生物的性状,即基因具有遗传效应;它还可以切除,拼接到其他生物的DNA上,在其他生物体中表现相应性状,即基因具有一定的独立性。
说明基因与DNA关系的实例
讨论3. 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。
基因是具有遗传效应的DNA片段
思考:基因只能是具有遗传效应的DNA片段吗?
RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
流感病毒
艾滋病病毒
冠状病毒
RNA
RNA
对所有生物而言:基因通常是有遗传效应的DNA片段
DNA片段中的遗传信息
7种音符
各种美妙的旋律
26个英文字母
许多词汇句子
11个数字
无数个电话号码
DNA片段中的遗传信息
不同DNA
的基本骨架都相同
碱基种类都相同:A、T、C、G
外侧:基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成(顺序固定不变)
内侧:4种碱基对随机排列(顺序可变)
遗传信息:DNA分子中碱基/碱基对/脱氧核苷酸的排列顺序
哪部分可以代表遗传信息?
DNA片段中的遗传信息
DNA分子中每一个位置上的碱基(对)都有4种可能性,所以当
①1个基因由1个碱基对组成时,其种类有 种
②1个基因由2个碱基对组成时,其种类有 种
③1个基因由3个碱基对组成时,其种类有 种
④1个基因由n个碱基对组成时,其种类有 种
4
16
64
4n
结论
碱基排列顺序千变万化,构成了DNA(基因)的多样性
DNA片段中的遗传信息
资料2:前面的推算是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因这一假设上的。事实上,大部分随机排列的碱基序列从来不曾出现在生物体内,而有些序列却会在生物体内重复许多次
在生物体内,基因中的碱基并不是随机排列的。每个基因都是特定的DNA片段,具有特定的碱基排列顺序和遗传效应
这说明了什么?
结论
碱基特定的排列顺序,构成了DNA(基因)的特异性
DNA片段中的遗传信息
讨论3. 在刑侦领域,DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性,你能分析这一方法的科学依据吗?
在人类的DNA中,脱氧核苷酸序列的多样性表现为两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微,因此,DNA可以像指纹一样用来鉴别身份
受害者指甲中发现的嫌疑人皮肤组织
【基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系】
练习与应用·概念检测
2. 整理总结染色体、DNA和基因三者之间的关系,并以你认为最简明的形式表示出来。
①如右图所示:
②文字:基因是染色体上具有遗传效应的DNA片段
染色体
DNA
基因
1.下图表示基因与染色体之间的关系,下列相关叙述错误的是( )
A. H是遗传物质的主要载体
B. C的种类有5种
C. E在H上呈线性排列
D. E中的遗传信息在复制过程中严格遵循碱基互补配对原则
即时巩固
练习册P83
B
SZ-LWH
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