1、第 4节 基因是有遗传效应的 DNA片段资料 1 大肠杆菌细胞的拟核有 1个 DNA分子,长度约为 4 700 000个碱基对,在 DNA分子上分布着大约 4 400个基因,每个基因的平均长度约为 1 000个碱基对。说明基因与 DNA关系的实例全部 基因的碱基对总数只是 DNA分子碱基对总数的一部分,因此,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%。进一步明确基因是 DNA的片段(
2、基因碱基对总数占 DNA碱基总数很小一部分)。-ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG-TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC-基因 基因非基因片段资料 2 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 DNA分子上有一段长度为 5 170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。说明 基因具有特定的遗传效应。资料 4 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 HMGIC基因与肥胖直接相关。具有 H
3、MGIC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,对照组的小鼠变得十分肥胖,而具有 HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。没有 HMGIC基因,就没有肥胖的表现,有 HMGIC基因就有肥胖表现。进一步说明: 基因具有遗传效应。基因与 DNA的关系 一个 DNA分子中有许多基因; 每个基因都是特定的 DNA片段,并有着特定的遗传效应。基因的定义:是有遗传效应的 DNA片段。基因 A 基因 B 基因 C含有 3个基因的 DNA片段的模式图遗传效应 :能复制 ,传递和 表达性状 的过程。DNA片段中的遗传信息 DNA分子为什么能储存大量的遗传信息?回顾分析 DNA分子
4、的结构 外侧:磷酸与脱氧核糖交替排列 信息一致,稳定不变 内侧:碱基对 信息可变,千变万化 推测:从 DNA分子结构中可能推测遗传信 息与 4种碱基的排列顺序有关。那么 4种碱基的排列如何构成复杂多样的遗传信息呢?情境 2: 假如决定脸型的一个基因只有 17个碱基对组成,那么这种排列有多少种可能?情境 3: 截 止 2005年 6月,全球人口总数接近 65亿。假设人类基因组中第一号染色体的第一个基因是由 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?1/172亿情境 1: 若 1个碱基对组成 1个基因, 4个碱基对能形成多少种基因? 2个碱基对呢?结论:碱基排列的千变万化,满足了遗 传信息的多样性。 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,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。