基因是有遗传效应的DNA片段(祁铁军)

从DNA水平分析生物体具有多样性和特异性的原因
碱基排列顺序 多样性→ DNA分子 多样性→生物 多样性 碱基排列顺序 特异性→ DNA分子 特异性→生物 特异性
遗传信息多样性（整体） 遗传信息特异Fra Baidu bibliotek（个体）
讨论： 2.在刑侦领域，DNA分子能像指纹一样用来鉴定个 人身份。你能结合脱氧核苷酸序列的多样性和特 异性，分析这一方法的科学依据吗？ 阅读课本P58 DNA指纹技术
实际上，DNA指纹的特异性主要是由于在人（或其他生物）的 染色体DNA中，不表达的碱基对中存在着的一部分串联重复的 短序列，它们在个体之间具有显著的差异性。DNA指纹不是人 的基因。DNA指纹在其他领域的应用，如孑遗物种的保存和孑 遗动物的繁殖、亲子鉴定等。（利用网络资源进行课外拓展） 假如你是一名法医，你将如何利用DNA指纹技术来处理案件？ 人类的DNA分子中，脱氧核苷酸的排列次序对于每一个人来说 几乎不可能相同。因此，每个人都有特定的脱氧核苷酸的排列 顺序。一个人的DNA可以作为本人特有的一种标记来鉴定个人 身份。
417种（172亿）
结论：
>>
65亿
DNA分子具有特异性
讨论：
1.你如何理解DNA分子的多样性和特异性？你能从DNA 水平分析生物体具有多样性和特异性的原因吗？
多样性 ？
遗传信息蕴藏在４种碱基的排列顺序之中； 碱基的排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性。 特异性 ？ 每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这 种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的 特异性。这种排列是其他DNA分子没有的，可以理解 为独有的。
总结：染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系
染色体是DNA 的主要载体 位置 DNA是主要的 遗传物质 基因是有遗传 效应的DNA片断 概念 基因中的脱氧核 苷酸排列顺序代 表着遗传信息 实质
染色体
每个染色体上 有一个DNA分子
DNA
每个DNA分子 上有许多基因
基因
每个基因 由许多 脱氧核苷酸组成 化学组成
分析： DNA分子数目 ？ 基因的碱基总数？
推理
基因数目 DNA分子的碱基总数
全部基因的碱基对总数只是DNA碱基对总数的一部分
大肠杆菌的一个DNA分子上含有多个基因
结论
基因是DNA的片段
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DNA的碱基序列。其中，每条染色 体上有一个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%。 分析：人的基因与DNA有怎样的数量关系？ 基因碱基对总数占DNA碱基对总数很少的一部分
摩尔根----基因位于染色体上 染色体由DNA和蛋白质组成
果蝇某一条染色 现代分子生物学技术 体上的几个基因 将基因定位在染色体上
染色体中只有 DNA是遗传物质
基因 = DNA吗 ？ 基因和DNA有什么关系呢 ？
一、用实例说明基因与DNA的关系
资料1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约 为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着4400个基 因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。
五环中学
祁铁军
1.如果全班有50个人，教室有50个座位，可以排出多少种类 型的座位？（不考虑子大小及进入教室的先后顺序）
第一个人进去可选择50个座位的任何一个，即有50种选择； 第二个人进去可选择剩下的49个座位的任何一个，即有49种 选择；依次类推底三个人有48种选择；直到最后一个人只有 一种选择。故总共有50×49×48 ··· ×2×1 2.如果有4个邮箱分别为A、B、C、D，要寄50封信，问有多少 钟投寄？ 每封信投寄可选择的邮箱都有4种可能，则共有450种投寄。 如果我们把50封信看作一条DNA单链上的碱基，四个邮箱看作四 种碱基。我们能的出什么结论？ DNA碱基排列顺序存在多样性。
脱氧核苷酸
〖归纳〗
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列 顺序的千变万化，构成DNA分子多样性，而碱基的特 定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性； DNA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。DNA上分布着多个基因，基因是有遗传 效应的DNA片段。
基因是有遗传效应的DNA片段
作业：练习一、二
基因是有遗传效应的DNA片段。可以切除，可以拼接 到其他生物的DNA上，从而获得某种性状的表达。
美国密苏里大学培育
发出荧光的水母
绿色荧光蛋白克隆猪
荧光小猪
正常
中国首批t-PA （治疗急性心 肌梗塞最好的 溶血栓药物） 转基因羊在山 东东营诞生
美国培育出 第一只转基 因蝴蝶
首只转基因猴降生 人类未来喜忧参半 安迪在2000年10月2日 出生 此项成果可能意味 着人类医学进步步伐加 快，具体涉及的疾病可 能包括糖尿病、乳腺癌、 帕金森症和艾滋病。
成功解决问题
基因 = DNA吗？
基因 ≠ DNA
资料4.不少人认为，人和 动物的胖瘦是由遗传决定 的。近来科学研究发现， 小鼠体内的HMGIC基因与肥 胖直接相关。具HMGIC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，一段时间后，对 照组的小鼠变的十分肥胖， 而具有HMGIC基因缺陷的实 验鼠体重仍然保持正常。
4n 结论：？
结论：
遗传信息蕴藏在４种碱基的排列顺序之中；碱基的 排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性。
情景2.全球人口总数约为６5亿．假设人类基因组中第 １号染色体的第１个基因是由１７个碱基对随机排列 构成的，那么, １７个碱基对的所有排列是否都有机 会出现？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？
问题：资料4.说明了什么？
分析：
信 息 无HMGIC基因就无肥胖的表现 有HMGIC基因就有肥胖的表现
推理
该基因控制“肥胖”这一性状 即基因能控制生物性状
结论
基因具有遗传效应
资料2.把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内，鼠体内 出现了以前没有的荧光。
分 资料2.为 析 什么水母 推理 这一荧光 的性状能 在小鼠身 上表现？
该基因控制 绿色荧光蛋 白的合成， 表达出发光 这一性状
结论
基因具有 遗传效应。 可切除， 可拼接， 它可以独 立起作用。
问题： 由资料2和4可以得出什么结论？
结论
基因是有遗传效应的DNA片段
成功解决问题
基因和DNA有什么关系呢 ？
基因是有遗传效应的DNA片段 基因是生物体遗传的功能单位和结构单位
二、DNA片段中的遗传信息
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。
问题： DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？
分析：DNA的分子结构
外侧：
－磷酸－戊糖－磷酸－戊糖－磷酸－ 信息一致 内侧： 不同排列的碱基对
信息可变
推测： 遗传信息与４种碱基 的排列顺序有关。
组成基因的碱基对共有几种？
情境1.假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组 成一个基因（当然，这仅仅是假设），那么，17个 碱基对可以排列出多少种基因？
基 因 1个碱基对 2个碱基对 排列种数 41 4×4 = 42 4×4×4 = 43 。。。。 172亿= 417
3个碱基对 。。。。 17个碱基对 n个碱基对
推理
进一步明确基因是DNA的片段
问题 DNA分子上任一片段都是基因吗？
A
1
B
2
C
3
A、B、C片段有遗传效应 1、2、3片段无遗传效应，即基因与基因之间的间区
结论
基因是DNA的片段，但一段DNA不一定是基因
问题： 由资料1和3可以得出什么结论？
结论
基因是DNA的片段，DNA中有些片段不是基因 故一段DNA不一定是基因
C
）
B、能够存储遗传信息 D、是有遗传效应的脱氧核苷酸序列
D
）
4.分析下面的概念图，回答有关问题：
F G 磷酸 H A 染色体 E 脱氧核苷酸 D 基因 C DNA B
（1）图中B是 蛋白质 ，H是 含N碱基 ，F是 脱氧核糖 。 （2 ）每个C含有 很多 个D，每个D中可以由 成百上千 个E 组成 （3 ）D 和A的位置关系： 基因位于染色体上 。 （4 ）从分子水平看D和C的关系是 基因是有遗传效应的DNA片断 。 E （5）C的基本组成单位是图中的 。 （6）遗传信息是D中 E（脱氧核苷酸） 的排列顺序。
一、基因是有遗传效应的DNA片段。
二、DNA片段中的遗传信息 1.多样性 2.特异性
巩固练习：
1、下列有关基因的叙述，不正确的是（ A、可以准确地复制 C、DNA和基因是同一概念 2、DNA分子多样性的原因（ A、碱基配对方式的多样性 B、磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性 C、螺旋方向的多样性 D、碱基对排列顺序的多样性 3、基因研究最新发现表明，人与小鼠的基因约有80%相同，则人与鼠的碱 基序列相同的比例是（ ） D A、20% B、80% C、100% D、无法确定
2004年印度洋海啸令全球同悲
死者的遗骸怎样才能魂归故里？ 尸体鉴定成为一个重大难题。
邓亚军代表中国承担了泰国海啸遇 难者DNA鉴定工作，被认为“完成了 其他国家不可能完成的任务” 。
这项工作的原理： DNA能像指纹一样来鉴定个人 身份，也称DNA指纹技术。这 一技术具有科学依据吗？
基因是有遗传效应的DNA片段