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1、第三章第三章 第第4 4节节1条染色体条染色体1个个DNA条染色体条染色体个个DNADNA是染色体的组成成分是染色体的组成成分,染色体是染色体是DNA的载体的载体DNA与染色体的关系与染色体的关系1 12 2黄身黄身白眼白眼红宝石眼红宝石眼截翅截翅朱红眼朱红眼深红眼深红眼棒眼棒眼短硬毛短硬毛果蝇某一条果蝇某一条染色体上的几染色体上的几个基因个基因基因与染色体的关系基因与染色体的关系一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈基因在染色体上呈线性线性排排列列引言：引言：摩尔根将基因定位于染色体上，摩尔根将基因定位于染色体上，后来证明染色体中只有是遗传后来证明染色体中只有是遗传物
2、质。那么，基因等同于吗？物质。那么，基因等同于吗？资料资料1 1带带有有纤纤毛毛的的大大肠肠杆杆菌菌一、证明基因与DNA关系的实例 大肠杆菌细胞的拟核有大肠杆菌细胞的拟核有1 1个个DNADNA分子，长度分子，长度约为约为4 700 0004 700 000个碱基对，在个碱基对，在DNADNA分子上分布着分子上分布着大约大约4 4004 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 0001 000个碱基对。个碱基对。全部基因的全部基因的碱基对碱基对总数只是总数只是DNADNA碱基对碱基对总数的一部分，总数的一部分，因此，因此，基因是基因是DNADNA的片段的片段。把海
3、蜇的绿色荧光基因把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内，转入鼠的体内，鼠鼠体内出现体内出现了以前没有的荧光。了以前没有的荧光。说明：说明：基因有遗传效应。基因有遗传效应。它可以独立起作用。它可以独立起作用。说明了什么？说明了什么？基因是特定的基因是特定的DNADNA片段，可以切除，可以拼接到其片段，可以切除，可以拼接到其他生物的他生物的DNADNA上去，从而获得某种性状的表达，所以上去，从而获得某种性状的表达，所以基因是结构单位。基因是结构单位。资料资料2 2资料三资料三 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条染色体条染色体+X+Y+X+Y）上的上的DNA
4、DNA的碱基序列。其中，的碱基序列。其中，每条染色体上有一个每条染色体上有一个DNADNA分子。这分子。这2424个个DNADNA分分子大约有子大约有31.631.6亿个碱基对亿个碱基对，其中，其中，构成基因构成基因的碱基数的碱基数占碱基总数的比例不超过占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。就称为基因。基因基因是一段是一段DNADNA，但是一段但是一段DNADNA不一定是基因不一定是基因基因A基因B基因C含有含有3个基因的个基因的DNA片段的模式图片段的模式图进来科学研究发现进来科学研究发现,小鼠体内小鼠体内HMGICHMGIC基因与肥基因与肥胖直
5、接相关胖直接相关,具有具有HMGICHMGIC基因缺陷基因缺陷的实验鼠与的实验鼠与作为作为对照的小鼠对照的小鼠,吃同样多的高脂肪食物吃同样多的高脂肪食物,一一段时间后段时间后,对照组的小鼠变得十分肥胖对照组的小鼠变得十分肥胖,而实而实验鼠体重维持正常。验鼠体重维持正常。基因控制性状的表达基因控制性状的表达资料四判断：判断：遗传信息即生物体表现出来的的遗传性状遗传信息即生物体表现出来的的遗传性状基因是一段基因是一段DNADNA。基因具有遗传效应基因具有遗传效应。一段一段DNADNA不一定是基因不一定是基因。资料资料1 1：资料资料2 2：资料资料3 3：资料资料4 4：基因能控制生物性状基因能控
6、制生物性状。小结：小结：基因是有基因是有 效应的效应的DNA DNA 。遗传遗传片段片段是生物体遗传的是生物体遗传的功能单位和结构单位功能单位和结构单位,是是DNA的片段，并的片段，并不不是是连续分布连续分布在在DNA上。上。情境情境1 1：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？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，碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？那么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：
7、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ATCGGGCCGGDNADNA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碱基排列顺序的千变万化，构成，构成了了DNADNA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个个碱基碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？对组成，那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。假设人类全球人口总数约为亿。假
8、设人类基因组中第号染色体的第个基因是由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？对的所有排列是否都有机会出现？。不是不是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？探究：探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性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？完全相同的可能性有多大？-碱基特定的排列顺序碱基特定的排列顺序，又构成了，又构成了DNADNA分子的特异性分子的特异性情境情
9、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
10、现在生物体内，而有些序列却在生物来不曾出现在生物体内，而有些序列却在生物体内重复千万次。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DNADNA片段片段吗？吗？CTGACCTCAATGGG讨论讨论：的的 蓝蓝 天天 是是如果选用上面的几个字拼成一句四个字的话，如果选用上面的几个字拼成一句四个字的话，你会怎么写？（文字可以重复使用，也可以你会怎么写？（文字可以重复使用，也可以不用）不用）天蓝蓝的天蓝蓝的天是蓝的天是蓝的蓝蓝的天蓝蓝的天是天的蓝是天的蓝天蓝天的天蓝天的蓝是的天蓝是的天的是的天的是的天蓝是是的蓝是是的基因是碱基对随机排列成的基因是碱基对随机排列成的
11、DNADNA片段吗？片段吗？（提示：从进化角度分析）（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排列的，但大量随机排列的核苷酸序列一般不能表达出某种不能表达出某种适应环境的性状，这种序列适应环境的性状，这种序列在长期进化过程中会逐渐被淘汰掉。在长期进化过程中会逐渐被淘汰掉。CTGACCTCAATGGG 遗传信息遗传信息蕴藏在蕴藏在4 4种碱基的种碱基的排列顺序排列顺序中；指中；指基基因因的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸(碱基对碱基对)的的排列顺序排列顺序。碱基排列顺序的碱基排列顺序的千变万化千变万化，构成了，
12、构成了DNADNA分子分子的的多样性多样性；而碱基的；而碱基的特定特定排列顺序，又构成了排列顺序，又构成了每个每个DNADNA分子的分子的特异性特异性；DNADNA分子的多样性与特异性分子的多样性与特异性是是生物多样性和生物多样性和特异性的物质基础特异性的物质基础。基因是有基因是有遗传效应遗传效应的的DNADNA片段。片段。总结总结染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷脱氧核苷酸酸染色体是染色体是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一一个个DNADNA分子分子基因是有遗传效应基因是有遗传效应的的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
13、中中的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸排排列顺序代表着遗传信息列顺序代表着遗传信息每每个个基基因因由由许许多多脱脱氧氧核核苷苷酸组成酸组成DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质课堂练习课堂练习1下列有关基因的说法正确的是（下列有关基因的说法正确的是（）A基因就是一段基因就是一段DNA分子分子B基因一定位于染色体上基因一定位于染色体上C基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段D不同基因上带有的遗传信息相同不同基因上带有的遗传信息相同2.2.某生物的体细胞有某生物的体细胞有1010对同源染色体对同源染色体,生殖细胞的生殖细胞的DNADNA约有约有7X107X109 9个碱基对个碱基对,如果每个基因平均含碱基如果每个基因平均含碱基1.4X101.4X104 4个个,回答回答:(1).(1).平均每条染色体最多含有多少个基因平均每条染色体最多含有多少个基因?(2).(2).该生物的体细胞中该生物的体细胞中,全部全部DNADNA共有的碱基数目共有的碱基数目,脱氧核苷酸数目是多少脱氧核苷酸数目是多少?