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课件网) 3-4 基因通常是 有遗传效应的DNA片段 问题探讨 我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵,培育出了转基因鲤鱼。与对照组相比,转基因鲤鱼的生长速率加快。 据科学家介绍,外源基因导入受体细胞后,必须整合到受体细胞的DNA上才能发挥作用。 转基因鲤鱼(右) 讨论: 1.为什么转基因鲤鱼的生长速度更快? 2.导入的外源基因是1个DNA分子,还是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列? 导入的生长激素基因在细胞内表达出来生长激素,促进了鲤鱼的生长。 导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列 1865 1953 1909 1910 1944 孟德尔 提出了遗传因子的概念,认为遗传因子决定生物性状。 摩尔根 通过实验证明了基因位于染色体上,且呈线性排列。 沃森和克里克 揭示了DNA的双螺旋结构,从此遗传学跨入了分子遗传学的时代。 艾弗里 通过实验证明DNA是遗传物质,DNA是基因的载体。 约翰逊 提出用基因这个词来代替遗传因子,但没有给基因的定义。 基因与DNA的关系 既然基因是呈线性排列的,那么是否说明DNA上的基因都是一个一个紧密连接在一起的呢? 既然DNA是基因的载体,这是否意味着每段DNA都是基因呢? 思考: 说明基因与DNA关系的实例 [资料1] 大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子,长度约为4.7×106个碱基对,在DNA分子上分布了大约4.4×103个基因,每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。 图A 正分裂的大肠杆菌,细胞内的DNA被染成红色 生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗? 生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗 如果不同,说明了什么? 结论: 1.一个DNA上含有多个基因 2.基因是DNA的片段,DNA中存在非基因片段。 讨论: 说明基因与DNA关系的实例 [资料2] 生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光,这是因为水母的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段———绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明,转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因鼠,在紫外线的照射下,也能像海蛰一样发光。 结论: 基因能控制生物性状,基因有遗传效应。 它可以独立起作用。 思考:基因与性状有什么关系? 说明基因与DNA关系的实例 [资料3] 人类基因组计划测定的是24条染色体(22条染色体+X+Y)上的DNA的碱基序列。其中,每条染色体上有1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%。 结论: 1.基因不是连续分布在DNA上的,而是由碱基序列将其分隔开的。 2.DNA中存在大量的非基因片段。 说明基因与DNA关系的实例 思考:请从DNA水平上给基因下一个定义,要求既能反映基因与DNA的关系,又能体现基因的作用。 基因A 基因B 基因C 含有3个基因的DNA片段的模式图 一个DNA分子中有许多基因 每个基因都是特定的DNA片段 有特定的遗传效应 基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位,基因通常是具有遗传效应的DNA片段 基因与DNA关系 DNA的主要载体 染色体 主要的遗传物质 DNA 每条染色体上有1或2个DNA 每个DNA上有许多基因 基因 有遗传效应的DNA片段 每个基因有许多脱氧核苷酸 脱氧核苷酸 基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息 为什么DNA的4种脱氧核苷酸,能够储存大量的遗传信息? 假设: 由1个碱基对组成1个基因,则这1对碱基可能有__种排列方式,可形成__种基因; 假设由2个碱基对组成1个基因,则这两对碱基可能有__种排列方式,形成__种基因; 如果由3个碱基对组成1个基因,则可形成__种排列方式,形成__种基因; …… 结论 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,构成了DNA分子的多样性。 由n个碱基对排列,可有__种排列方式,即可构成__种基因。 4 42 42 43 43 4n 4n 4 DNA片 ... ...