基因的本质基因的本质 第第4 4节节 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段 思考？ DNA指纹技术 资料1人类的染色体资料3基因等同于DNA吗？阅读P55“资料分析”中的资料1和3，填写下表：DNA分子数 总碱基对数 基因数 平均每个基因的碱基对总数 比例（基因的碱基对/总碱基对） 大肠杆菌人类基因组计划测定约3万说明：基因是DNA的片段14700 0004400100044/47DNADNA分子数分子数 基因数基因数 24(22+X+Y）31.6亿不超过2%进一步解析资料3人体中构成基因的碱基对组成比较少，只占全部碱基总数不超过2%。这段话说明什么？这说明并不是随便一段这说明并不是随便一段DNADNA就就称为基因。称为基因。基因是一段基因是一段DNADNA，但是一段但是一段DNADNA不一定是基因。不一定是基因。提示：基因的碱基对数DNA分子的碱基对数剩余的98%的碱基是否称为基因呢？资料2阅读资料2和4，思考以下问题：1.资料2中转基因小鼠为何能发发光光？为何要设置第3号小鼠？ 2.吃得多就一定能长胖吗？资料4中的HMGIC基因起什么作用？ （从基因作用进行分析）小鼠发光是因为获得了海蜇的绿色荧光蛋白基因。小鼠发光是因为获得了海蜇的绿色荧光蛋白基因。 设置对照 没有没有HMGICHMGIC基因，就没有肥胖的表现，有基因，就没有肥胖的表现，有HMGICHMGIC基因基因就有肥胖表现。就有肥胖表现。HMGICHMGIC基因就能起到控制小鼠肥胖基因就能起到控制小鼠肥胖这一性状的作用。这一性状的作用。正常红细胞与镰刀型红细胞从以上资料分析可以得出说明基因能控制生物的性状，即基因具有特定的遗传效应遗传效应。 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段。片段。综上所述综上所述, ,你能给基因下你能给基因下一个定义吗？一个定义吗？DNA片段中的遗传信息果蝇某染色体上的几个基因果蝇某染色体上的几个基因每个DNA分子有很多基因，每个基因都是特定的DNA片段，能决定一定的性状，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。情境情境1 1：DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢分子为什么能储存大量的遗传信息呢？探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性假如决定脸型的一个基因只有假如决定脸型的一个基因只有1717个个碱基对组成，那么碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？这种排列有多少种可能？A TCA TTGATCGAAT这两个碱基对这两个碱基对 相同相同 吗？吗？含有四种碱基的脱氧核苷酸：含有四种碱基的脱氧核苷酸：ATCG碱基碱基互补互补配对配对ATCGGGCCGGDNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？分子为什么能储存大量的遗传信息呢？探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性4 41717种。种。碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性分子的多样性假如决定脸型的一个基因只有假如决定脸型的一个基因只有1717个碱基对组成，那个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？么这种排列有多少种可能？（大约为一百七十二亿种）（大约为一百七十二亿种）情境情境1 1： 全球人口总数约为亿。假设人类基因组中第号染色体的第个基因是由个碱基对随机排列构成的，那么，个碱基对的所有排列是否都有机会出现？。不是不是DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？分子为什么能储存大量的遗传信息呢？探究：探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？ -碱基特定的排列顺序，又构成了DNA分子的特异性分子的特异性情境情境2 2：DNADNA分子能像指纹一样用来鉴定身份吗？分子能像指纹一样用来鉴定身份吗？有科学依据吗？有科学依据吗？在在人类的人类的DNADNA分子中，核苷酸序列多样性表现分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的为每个人的DNADNA几乎不可能完全相同，因此，几乎不可能完全相同，因此，DNADNA可以像指纹一样用来鉴别身份。可以像指纹一样用来鉴别身份。刑侦领域的应用刑侦领域的应用 上面的探究是建立在所有碱基对的随上面的探究是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因的这一假设下的。机排列都能构成基因的这一假设下的。事实上，大部分随机排列的脱氧核苷酸序列从事实上，大部分随机排列的脱氧核苷酸序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却火在生来不曾出现在生物体内，而有些序列却火在生物体内重复千万次。物体内重复千万次。你认为，基因是碱基对随机排列成的你认为，基因是碱基对随机排列成的DNA片片段吗？段吗？CTGACCTCAATGGG讨论：讨论：基因是碱基对随机排列成的基因是碱基对随机排列成的DNA片片段吗？段吗？（提示：从进化角度分析）理论上，每一个基因中的碱基对是可以随机排理论上，每一个基因中的碱基对是可以随机排列的，但大量随机排列的核苷酸序列一般不能列的，但大量随机排列的核苷酸序列一般不能表达出某种表达出某种适应环境的性状，这种序列在长期适应环境的性状，这种序列在长期进化过程中会逐渐被淘汰掉。进化过程中会逐渐被淘汰掉。CTGACCTCAATGGG、遗传信息蕴藏在、遗传信息蕴藏在4 4种碱基的排列顺序种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构之中；碱基排列顺序的千变万化，构成成DNADNA分子多样性，而碱基的特定的排分子多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个列顺序，又构成了每一个DNADNA分子的特分子的特异性；异性；DNADNA分子的多样性和特异性是生分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。物体多样性和特异性的物质基础。DNADNA上分布着多个基因。上分布着多个基因。、基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段。片段。小结：小结：尝试对以下概念的联系进行描述尝试对以下概念的联系进行描述:染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基碱基概念图1染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基碱基有有遗传效应的遗传效应的DNA片段片段构成构成+脱氧核糖脱氧核糖+磷酸磷酸（A、T、C、G四种）四种）+蛋白质蛋白质形形成成双双链链染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染染色色体体是是DNADNA的的主要载体主要载体每每个个染染色色体体上上有有一个一个DNADNA分子分子基基因因是是有有遗遗传传效效应的应的DNADNA片断片断每个每个DNADNA分子分子上有许多基因上有许多基因基基因因中中的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸排排列列顺顺序序代代表着遗传信息表着遗传信息每每个个基基因因由由许许多多脱氧核苷酸组成脱氧核苷酸组成DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质概念图2分析下面的概念图，回答有关问题：分析下面的概念图，回答有关问题： A A染色体染色体B B+ + C CDNADNA D D基因基因 E E脱氧核苷酸脱氧核苷酸构成构成 H磷酸磷酸+ + +FG（1）图中）图中B是是 ，F是是 ，G是是 。（2 ）每个）每个C含有含有 个个D，每个每个D中可以由中可以由 个个 E 组成。组成。蛋白质蛋白质含含N N碱基碱基脱氧核糖脱氧核糖很多很多成百上千成百上千（3）D 和和A的位置关系：的位置关系： 。（4 ）从分子水平看）从分子水平看D和和C的关系是的关系是 。（5）C的基本组成单位是图中的的基本组成单位是图中的 。（6）在）在E构成的链中，与一分子构成的链中，与一分子G相连接的有相连接的有 分子分子F和和 分子分子H。（7）遗传信息是遗传信息是D中中 的排列顺序。的排列顺序。 D D位于位于A A上上基因（基因（D D）是有遗传效是有遗传效应的应的DNADNA（C C）片断片断E E （脱氧核苷酸）脱氧核苷酸）1 12 2E E（脱氧核苷酸）脱氧核苷酸）