1、基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段问题：问题：1、生物的遗传物质是什么？生物的遗传物质是什么？2、生物的主要遗传物质是什么？生物的主要遗传物质是什么？3、生物的性状是由什决定的？生物的性状是由什决定的？4、决定生物的遗传信息储存在哪里？决定生物的遗传信息储存在哪里？5、DNA和基因是什么关系呢？和基因是什么关系呢？性状蛋白质基因DNA一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例（见资料分析）（见资料分析）1、大肠杆菌的、大肠杆菌的DNA与基因与基因2、海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术、海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术3、人类基因组计划（、人类基因组计划
2、（HGP计划）：测定计划）：测定24条染色体（条染色体（22条常染色体条常染色体+X+Y）上的碱基）上的碱基序列。序列。4、小鼠体内的、小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关基因与肥胖直接相关资料资料1 1大肠杆菌细胞的拟核有大肠杆菌细胞的拟核有1个个DNA分子，长度约为分子，长度约为4 700 000个碱基对，在个碱基对，在DNA分子上分布着大约分子上分布着大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为个基因，每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。个碱基对。带带有有纤纤毛毛的的大大肠肠杆杆菌菌大肠杆菌一个大肠杆菌一个DNADNA上含有上含有多个基因。说明基因是多个基因。说明基因是一段一段D
3、NADNA。资料资料2 2生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的这是因为海蛰的DNADNA分子上有一段长度为分子上有一段长度为5 1705 170个碱基对的片段个碱基对的片段-绿色荧光蛋白基因。转基因实绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。说明基因是特定的说明基因是特定的DNADNA片段，可拼接到其他生片段，可拼接到其他生物的物的DNADNA上去，有上去，有遗传效应遗传效应
4、, ,可独立起作用可独立起作用 基因是特定的基因是特定的DNADNA片段，可以片段，可以切除切除，可以，可以拼接拼接到其他到其他生物的生物的DNADNA上去，从而获得某种性状的表达，所以基因是遗上去，从而获得某种性状的表达，所以基因是遗传物质的传物质的结构单位结构单位。资料资料3 3人类基因组计划测定的是人类基因组计划测定的是2424条染色体（条染色体（2222条染色条染色体体+X+Y+X+Y）上的）上的DNADNA的碱基序列。其中，每条染的碱基序列。其中，每条染色体上有一个色体上有一个DNADNA分子。这分子。这2424个个DNADNA分子大约分子大约有有31.631.6亿个碱基对，其中，构
5、成基因的碱基数占亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过碱基总数的比例不超过2%2%。并不是随便一段并不是随便一段DNADNA就称为基因。基因是一就称为基因。基因是一段段DNADNA，但是一段，但是一段DNADNA不一定是基因不一定是基因-ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG-TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC-基因基因基因基因非基因片段非基因片段资料资料4 4不少人认为，人和动物的胖瘦是由基因决定的。近不少人认为，人和动物的胖瘦是由基因决定的。近来的科学研究发现，小鼠体内的来的科学研究发现，小鼠体内的HMG
6、ICHMGIC基因与肥基因与肥胖直接相关。具有胖直接相关。具有HMGICHMGIC基因缺陷的实验鼠与作基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGICHMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。 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基因就有肥胖表现。说明基因基因就有肥胖表现。说明基因能控制能控制生物的性状生物的性状( (功能单位功能单位) )。结论：结论：基
7、因基因是有遗传效应的是有遗传效应的DNA片段，片段，它是生物体遗传的功能单位和结构单位它是生物体遗传的功能单位和结构单位.综合上述资料，请你给基因下个定义？综合上述资料，请你给基因下个定义？遗传效应：遗传效应：指具有复制、转录、翻译、重组指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能。突变及调控等功能。染色体由染色体由DNA和和蛋白质蛋白质组成组成TCATG A TT AAG T AC A A A T 1 1、现代遗传学认为：基因是控制生物性状的遗传物质、现代遗传学认为：基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNADNA片段。片段。2
8、 2、每个基因有自己特定的脱氧核苷酸排列顺序，而基、每个基因有自己特定的脱氧核苷酸排列顺序，而基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息。因此，生因的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息。因此，生物性状的遗传主要是通过染色体上的基因传递给后代物性状的遗传主要是通过染色体上的基因传递给后代的，实际上就是通过脱氧核苷酸的排列顺序来传递遗的，实际上就是通过脱氧核苷酸的排列顺序来传递遗传信息的传信息的二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息每个染色体含有一个每个染色体含有一个DNADNA分子，每个分子，每个DNADNA分子有很多基因，每个基因都是特定的分子有很多基因，每个基因都是特定的DNADNA
9、片段，有着特定的遗传效应，这说明片段，有着特定的遗传效应，这说明DNADNA必然蕴含了大量的遗传信息。必然蕴含了大量的遗传信息。DNADNA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？构成构成DNADNA的基本单位是什么？的基本单位是什么？-脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNA片段如何蕴藏遗传信息片段如何蕴藏遗传信息? ? 1 1、4 4种碱基对的排列顺序蕴藏着遗传信息种碱基对的排列顺序蕴藏着遗传信息. .2、若、若1个碱基对组成个碱基对组成1个基因，个基因，4种碱基能形种碱基能形成成_种基因。种基因。3、P57教材情境教材情境1，17个碱基对可以排列出多个碱基对可以排列出
10、多少种基因？少种基因？_，1000个碱基对又可以个碱基对又可以排列出多少种基因？排列出多少种基因？_Sn=q1qaaq1)q(1an1n11.基因的化学组成：基因的化学组成：每个基因含有成百每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。上千个脱氧核苷酸。 基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。例如：白花基因有特定的脱氧核苷信息。例如：白花基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，这样特定的排列顺序就代表酸排列顺序，这样特定的排列顺序就代表白花的遗传信息。上一代传给下一代的是白花的遗传信息。上一代传给下一代的是遗传信息而不是白花的本身，在下一代就遗传信息而不是白花的本身，在下一代就可以
11、将白花遗传信息表达为白花。可以将白花遗传信息表达为白花。2.基因不同的实质：基因不同的实质： 不同的基因，四种脱氧核苷酸（碱基）不同的基因，四种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序不同（的排列顺序不同（DNA分子的多样性），分子的多样性），但是每个基因都有特定的排列顺序（但是每个基因都有特定的排列顺序（DNA分子的特异性）。分子的特异性）。3.基因的位置：基因的位置： 染色体是基因的主要载体，每个染色体染色体是基因的主要载体，每个染色体含有一个含有一个DNA分子，每个分子，每个DNA分子含有多分子含有多个基因，基因在染色体上呈直线排列（果个基因，基因在染色体上呈直线排列（果蝇某一条染色体上的几个基因）
12、。蝇某一条染色体上的几个基因）。果蝇某染色体上的几个基因果蝇某染色体上的几个基因仔细观察仔细观察基因在染色基因在染色体（体（DNADNA）上）上是如何排列是如何排列的。的。4.基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段 这就是说，基因是这就是说，基因是DNA的片段，但必须具的片段，但必须具有有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能）。组突变及调控等功能）。有的有的DNA片段属间片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。片段就不是基因。 控制某种性状的基因有特定的控制某种性状的基因
13、有特定的DNA片段，片段，蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物的到其他生物的DNA上，从而获得某种性状的上，从而获得某种性状的表达。例如：把牛的胰岛素基因拼接到大肠表达。例如：把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的杆菌的DNA上，大肠杆菌可以生产胰岛素上，大肠杆菌可以生产胰岛素。小结：遗传信息蕴藏在小结：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成DNA分子分子多样性多样性，而碱基的特定的排列顺，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个序，又构成了每一个DNA分子的分子的特异性特异
14、性；DNA分子的多样性和特异性是生物体多样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。性和特异性的物质基础。DNA上分布着多上分布着多个基因，个基因，基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段。2022-5-28染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色体是染色体是DNA的主要载体的主要载体每个染色体上有一个或两个每个染色体上有一个或两个DNA分子分子是主要的遗传物质是主要的遗传物质基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段每个每个DNA分子含有许多基因分子含有许多基因基因中脱氧核苷酸排列顺序基因中脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息代表遗传信息每个基因中含有许多脱
15、氧核苷酸每个基因中含有许多脱氧核苷酸是遗传物质的结构和功能单位是遗传物质的结构和功能单位DNA的基本组成单位的基本组成单位破译天书 生命昭然2000年年6月月26日，科学家公布了人类基日，科学家公布了人类基因工作草图，这是人类基因组研究的重大成因工作草图，这是人类基因组研究的重大成果，这一成果被誉为是人类果，这一成果被誉为是人类“生命天书生命天书”的的破译，是人类科学史上的重要里程碑。继破译，是人类科学史上的重要里程碑。继2000年年6月月26日公布日公布“基因工作草图基因工作草图”以后，以后，经过几个月的努力，科学家于经过几个月的努力，科学家于2001年年2月月 12日宣布，人类基因组共有日
16、宣布，人类基因组共有32亿对碱基。包含亿对碱基。包含了了34万个基因。这标志着人类基因组研究万个基因。这标志着人类基因组研究工作取得了实质进展，为破译生命之谜奠定工作取得了实质进展，为破译生命之谜奠定了坚实的基础。了坚实的基础。 人类人类“生命天书生命天书”有一有一“套套”，这套，这套书有书有24“24“本本”。组成这套书的。组成这套书的“文学文学”有有四种基本四种基本“笔画笔画”，每两个笔画形成一个，每两个笔画形成一个“偏旁部首偏旁部首”，每三个，每三个“偏旁部首偏旁部首”形成形成一个一个“文字文字”。 每本每本“生命天书生命天书”中含有几千个关于中含有几千个关于人类生命的结构、功能、生老病
17、死的人类生命的结构、功能、生老病死的“信信息息”，每条信息由几千个，每条信息由几千个“文字文字”组成。组成。人类基因组计划就是首先要破译这套天书人类基因组计划就是首先要破译这套天书中所含有的中所含有的1010亿个文字中的亿个文字中的3030多亿个偏旁多亿个偏旁部首的排列顺序；然后再破译书中每条信部首的排列顺序；然后再破译书中每条信息的具体含义即具体功能。息的具体含义即具体功能。（l l）人类）人类“生命天书生命天书”有有“2424本本”，每，每“本本书书”是指一个是指一个_，这套书为什么是，这套书为什么是“2424本本”？（2 2）“生命天书生命天书”中的中的“信息信息”是指一个是指一个_ _
18、 _（3 3）“生命天书生命天书”中的四种中的四种“基本笔画基本笔画”是是指指_ _ _。（4 4）“生命天书生命天书”中的每个中的每个“偏旁部首偏旁部首”是是指指_，它们是，它们是_ _ _ _ _ _ _。（5 5）“生命天书生命天书”中的每个中的每个“文字文字”是表示是表示三个特定排列的三个特定排列的_，这个特定排列的，这个特定排列的物质为什么是三个？物质为什么是三个？染色体染色体基因基因分别含分别含A、T、C、G碱基的四种脱氧核苷酸碱基的四种脱氧核苷酸碱基对碱基对AT、TA、CG、GC碱基对碱基对 因为因为DNA中转录一个中转录一个“密码子密码子”或控制一个氨或控制一个氨基酸需要三个碱
19、基对。基酸需要三个碱基对。【解析解析】通读上面的报道，报道中所说的通读上面的报道，报道中所说的“破译天书破译天书”实际上指对人类基因组进行了碱实际上指对人类基因组进行了碱基对的测序工作。每本基对的测序工作。每本“天书天书”指一个染色指一个染色体，因为人类体细胞中有体，因为人类体细胞中有2222对常染色体，每对常染色体，每对染色体中的两个对染色体中的两个DNADNA分子结构基本相同，又分子结构基本相同，又由于由于X X和和Y Y这两个性染色体中这两个性染色体中DNADNA分子结构有较分子结构有较大差异，需要各自单独测序；所以一套大差异，需要各自单独测序；所以一套“生生命天书命天书”实际上是指人类
20、体细胞中一套常染实际上是指人类体细胞中一套常染色体（色体（2222个）和个）和X X、Y Y这两个性染色体中共这两个性染色体中共2424个个DNADNA分子。分子。“生命天书生命天书”中的四种中的四种“基本笔基本笔画画”是指含不同碱基的脱氧核苷酸，它们是是指含不同碱基的脱氧核苷酸，它们是A A（T T、C C、G G）碱基脱氧核苷酸，共四种。）碱基脱氧核苷酸，共四种。“生命天书生命天书”中的中的“偏旁部首偏旁部首”是是DNADNA中的脱中的脱氧核苷酸对或碱基对，它们有四种，即氧核苷酸对或碱基对，它们有四种，即A AT T、T TA A、C CG G、G GC C。每三个。每三个“偏旁部首偏旁部
21、首”组成一个组成一个“文字文字”，即一个，即一个“文字文字”中有中有3 3个个碱基对，因为碱基对，因为DNADNA中含遗传信息的核苷酸链上中含遗传信息的核苷酸链上的三个碱基可转录成信使的三个碱基可转录成信使RNARNA上的一个上的一个“密码密码子子”，每个，每个“密码子密码子”在蛋白质合成过程中在蛋白质合成过程中可决定一个氨基酸，以决定一个氨基酸所要可决定一个氨基酸，以决定一个氨基酸所要求的碱基对为一个求的碱基对为一个“文字文字”，即是，即是DNADNA中的三中的三个碱基对。个碱基对。“生命天书生命天书”中的中的“信息信息”是一是一个基因，一个基因控制一种蛋白质的生物合个基因，一个基因控制一种
22、蛋白质的生物合成，一般包括成千上万个碱基对。成，一般包括成千上万个碱基对。【评点评点】生命科学的发展日新月异，生命科学的发展日新月异，20002000年年 6 6月公布人类基因工作草图时，科学家月公布人类基因工作草图时，科学家估计，人类基因组可能有估计，人类基因组可能有1010万万1414万个基万个基因，这也写进了新教材。可只几个月时间因，这也写进了新教材。可只几个月时间，科学家发现，人类基因只有，科学家发现，人类基因只有3 34 4万个，万个，20012001年年2 2月公布的新发现就取代了几个月前月公布的新发现就取代了几个月前的对人类基因数目的估计。本例题的功能的对人类基因数目的估计。本例
23、题的功能有，引导学生关注生命科学的最新进展；有，引导学生关注生命科学的最新进展；用所学知识应用于解释用所学知识应用于解释“人类基因组人类基因组”研研究最新成果的报道；提高同学们接受信息究最新成果的报道；提高同学们接受信息，处理信息的能力。，处理信息的能力。1 1下列关于下列关于DNADNA、基因、染色体的叙述错误的是、基因、染色体的叙述错误的是A A 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段B DNAB DNA是遗传信息的主要载体是遗传信息的主要载体C DNAC DNA分子在染色体上成念珠状排列分子在染色体上成念珠状排列D DNAD DNA的相对稳定性决定染色体的相对稳定性的相
24、对稳定性决定染色体的相对稳定性2 2下列有关下列有关DNADNA与基因关系的叙述中，正确的是与基因关系的叙述中，正确的是 A A 基因是碱基对随机排列而成的基因是碱基对随机排列而成的DNADNA片段片段 B B 一个一个DNADNA分子上有许多个基因分子上有许多个基因 C DNAC DNA的碱基排列顺序就代表基因的碱基排列顺序就代表基因 D D 组成不同的基因的碱基数量一定不同组成不同的基因的碱基数量一定不同C C B B巩固练习：3 3DNADNA分子结构多样性的原因是分子结构多样性的原因是 A A 碱基配对方式的多样性碱基配对方式的多样性 B B 磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性磷酸和脱氧核
25、糖排列顺序的多样性 C C 螺旋方向的多样性螺旋方向的多样性 D D 碱基对排列次序的多样性碱基对排列次序的多样性4 4DNADNA指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，这是因为这是因为 A A 每个人的每个人的DNADNA指纹大多相同指纹大多相同 B B 每个人的每个人的DNADNA指纹是不同的指纹是不同的 C C 不同的个体的相同的组织中的不同的个体的相同的组织中的DNADNA指纹是相同的指纹是相同的 D DNAD DNA技术是检测技术是检测DNADNA上碱基种类上碱基种类DDB B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
26、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 HH磷酸磷酸+ + +F FGG（1 1）图中）图中B B是是 ，F F是是 ，GG是是 。（2 2 ）1 1个个A A与与C C有两种比例关系：有两种比例关系： 和和 。（3 3 ）每个）每个C C含有含有 个个DD，每个，每个DD中可以由中可以由 _个个E 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1 1：1 11 1：2 2很多很多成百上千成百上千（4 4 ）D D 和和A A的位置关系：的位置关系： 。（5 5 ）从分子水平看）从分子水平看DD和和C C的关系是的关系是
27、。（6 6）C C的基本组成单位是图中的的基本组成单位是图中的 。（7 7 ）在）在E E构成的链中，与一分子构成的链中，与一分子GG相连接的有相连接的有 分子分子 F F和和 分子分子HH。（8 8）遗传信息是）遗传信息是DD中中 的排列顺序。的排列顺序。 DD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 E1 12 2E E（脱氧核苷酸）（脱氧核苷酸）中国青年科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草具备了抗病毒的能力，试分析：（1）人的基因所以能接到植物体内去，物质基础是_。（2）烟草具备抗病毒能力，表明烟草体内产生了_，这个事实说明：人和植物体内蛋白质的合成方式_。DNADNA结构基本相同结构基本相同干扰素干扰素基本相同基本相同DNA附着在膜上硝化纤维素加探针报告基因（含荧光素分子）变性DNA杂交（如检测SARS病毒等）abcd
