第4節(jié)

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段18651953190919101944孟德?tīng)柼岢隽诉z傳因子的概念，認(rèn)為遺傳因子決定生物性狀。摩爾根通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了基因位于染色體上，且呈線性排列。沃森和克里克揭示了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，從此遺傳學(xué)跨入了分子遺傳學(xué)的時(shí)代。艾弗里等通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)約翰遜提出用基因來(lái)代替遺傳因子新課引入一說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例資料1：大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)DNA分子，長(zhǎng)度約為4.7×106個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著大約4400個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為1000個(gè)堿基對(duì)。數(shù)目長(zhǎng)度（堿基對(duì)數(shù)目）DNA基因

1個(gè)4400個(gè)4.7×106個(gè)4.4×106個(gè)基因A基因B基因C含有3個(gè)基因的DNA片段的模式圖非基因片段非基因片段非基因片段說(shuō)明：基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段。

思考·討論

說(shuō)明：基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段。資料3：人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是24條染色體（22條常染色體+X+Y）上DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個(gè)DNA分子，24個(gè)DNA分子大約有31.6億個(gè)堿基對(duì)，共有基因數(shù)約為3萬(wàn)個(gè)，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過(guò)2%。思考·討論什么樣的DNA片段是基因呢？資料2：生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)樗傅腄NA上有一段長(zhǎng)度為5.17×103個(gè)堿基對(duì)的片段——綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了水母綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像水母一樣發(fā)光。非轉(zhuǎn)基因鼠轉(zhuǎn)基因熒光鼠發(fā)出綠色熒光的水母思考·討論綠色熒光蛋白基因（約5170個(gè)堿基對(duì)）綠色熒光蛋白基因小鼠受精卵紫外線

綠色熒光蛋白基因綠色熒光蛋白控制合成綠色熒光發(fā)出基因的遺傳效應(yīng)是指能夠指導(dǎo)相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成，控制生物體的性狀。資料2：生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)樗傅腄NA上有一段長(zhǎng)度為5.17×103個(gè)堿基對(duì)的片段——綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了水母綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像水母一樣發(fā)光。思考·討論我國(guó)科學(xué)家將外源生長(zhǎng)激素基因?qū)膈庺~(yú)的受精卵中，培育出了轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)。與普通鯉魚(yú)相比，轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)的生長(zhǎng)速率加快。普通鯉魚(yú)轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)問(wèn)題

·

探討生長(zhǎng)激素基因生長(zhǎng)激素控制合成生長(zhǎng)速率加快導(dǎo)致2．若只將綠色熒光蛋白基因的一部分拼接到小鼠的DNA上，小鼠仍能發(fā)光嗎？不能，基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，從而獲得某種性狀的表達(dá)。但必須保持結(jié)構(gòu)完整。思考

討論地位：基因是生物遺傳的結(jié)構(gòu)單位和功能單位

基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。請(qǐng)從DNA水平上給基因下一個(gè)定義，要求既能反映基因與DNA的關(guān)系，又能體現(xiàn)基因的作用。資料1資料3大腸桿菌DNA人的DNA資料2轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)基因是DNA的片段基因可以控制某種性狀基因具有遺傳效應(yīng)思考·討論真核基因的結(jié)構(gòu)原核基因的結(jié)構(gòu)原核基因和真核基因的結(jié)構(gòu)了解一下噢！基因一定是DNA片段嗎？RNA病毒有：流感病毒SARS病毒煙草花葉病毒病毒艾滋病毒RNA病毒的基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。二DNA片段中的遺傳信息TGAATCTGAATCDNA分子結(jié)構(gòu)：基本骨架，由脫氧核糖和磷酸交替連接（固定不變）。4種堿基對(duì)的排列（可變）。外側(cè)：內(nèi)側(cè)：遺傳信息就蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中。哪部分可以代表遺傳信息？若1個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因4種41資料1：分析脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性思考·討論不相同不相同1鏈2鏈1鏈2鏈1鏈2鏈1鏈2鏈基因的多樣性若1個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因若2個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因若3個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因4種4116種4×4（42）64種4×4×4（43）若n個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因4n…………n指對(duì)數(shù)堿基排列順序千變?nèi)f化資料1：分析脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性思考·討論資料2資料1的推算是建立在所有堿基對(duì)的隨機(jī)排列都能構(gòu)成基因這一假設(shè)上的。事實(shí)上，大部分隨機(jī)排列的脫氧核苷酸序列從來(lái)不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻會(huì)在生物體內(nèi)重復(fù)許多次。在生物體內(nèi)，基因中的堿基并不是隨機(jī)排列的基因的堿基序列具有特定的排列順序基因的特異性DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)分析脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性思考·討論真核生物重復(fù)序列可以高達(dá)DNA總量的50%，重復(fù)序列中除了編碼rRNA，tRNA和組蛋白以及免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)基因外，大部分是非編碼序列，功能主要是與基因組的穩(wěn)定性,組織形式以及基因的表達(dá)調(diào)控有關(guān)。討論3：在刑偵、親子鑒定領(lǐng)域，DNA能像指紋一樣用來(lái)鑒定個(gè)人身份。結(jié)合脫氧核苷酸序列的多樣性和特異性，你能分析這一方法的科學(xué)依據(jù)嗎？由于脫氧核苷酸序列的多樣性和特異性，每個(gè)人的DNA幾乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指紋一樣用來(lái)鑒別身份。分析脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性思考·討論圖中的幾號(hào)可能是罪犯？1號(hào)DNA指紋圖

受害者

從受害者體內(nèi)分離的樣品

懷疑對(duì)象分析脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性思考·討論（2）位置上：基因在染色體上呈線性排列。（1）本質(zhì)上：基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。（4）功能上：基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位（3）結(jié)構(gòu)上：基因是含有特定遺傳信息的核苷酸序列

具有多樣性和特異性1.全方位理解“基因”歸納總結(jié)：染色體DNA基因脫氧核苷酸染色體是DNA的主要載體每個(gè)染色體上有1或2個(gè)DNA分子通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段每個(gè)DNA分子上有許多基因每個(gè)基因由許多脫氧核苷酸組成歸納總結(jié)：染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸之間的關(guān)系練習(xí)與應(yīng)用.

1.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)人工轉(zhuǎn)基因操作的番薯都含有農(nóng)桿菌的部分基因，而這些基因的遺傳效應(yīng)促使番薯根部發(fā)生膨大產(chǎn)生了可食用的部分，因此番薯被人類選育并種植。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.農(nóng)桿菌這些特定的基因可以在番薯細(xì)胞內(nèi)復(fù)制B.農(nóng)桿菌和番薯的基因都是4種堿基對(duì)的隨機(jī)排列C.農(nóng)桿菌和番薯的基因都是有遺傳效應(yīng)的DNA片段D.農(nóng)桿菌這些特定的基因可能在自然條件下轉(zhuǎn)入了番薯細(xì)胞B一、概念檢測(cè).

一、概念檢測(cè)2.整理總結(jié)染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系，并以你認(rèn)為最簡(jiǎn)明的形式表示出來(lái)。染色體DNA基因.

二、拓展應(yīng)用1.在嚴(yán)查偷獵野生動(dòng)物的行動(dòng)中，執(zhí)法部門發(fā)現(xiàn)某餐館出售的一種烤肉比較可疑，餐館工作人員說(shuō)是“山羊肉”，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，執(zhí)法部門確定這種“山羊肉”來(lái)自國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物斑羚。你認(rèn)為執(zhí)法部門最可能采取哪種檢測(cè)方法?為什么?最可能采取DNA鑒定的方法。因?yàn)槊糠N生物的DNA具有特異性，只有將“山羊”的DNA與斑羚的DNA進(jìn)行比對(duì)，才能確定這種“山羊肉”是否來(lái)自國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物斑羚。.

二、拓展應(yīng)用2