第4节 基因是有遗传效应的DNA片段
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。
分析资料：
问题：计算所有基因的碱基对总数的比例。
资料分析
资料一：
大肠杆菌DNA碱基对：4.7×106
基因碱基对：4.4×106
基因碱基总数小于DNA碱基总数
结论
全部基因的碱基对总数只是DNA碱基对总数的一部分，因此，基因是DNA的片段。
推理：
图B：正常光线（左）及紫外线照射下（右）的4只小鼠，其中3号小鼠为对照组，第1、2、4号小鼠转入了绿色荧光基因
图A：发出绿色荧光的海蜇
海蜇的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光基因
资料二
结论:
海蛰中的绿色荧光基因在小鼠中表达
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DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子，24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，共有基因数约为3万个，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。
资料三
结论:
一个DNA上含有多个基因，
基因是DNA的片断。
进来科学研究发现,小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关,具有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,对照组的小鼠变得十分肥胖,而实验鼠体重维持正常。
结论:
基因控制性状的表达
资料四
上述资料分析总结基因与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。
遗传效应:能复制,传递和表达性状的过程。
染色体
脱氧核苷酸
基因
DNA
染色体是DNA的载体
每个染色体上有1个或2个DNA
基因是有遗传效应的DNA片段
每个DNA分子上含有多个基因
是遗传物质的结构功能单位
是主要的遗传物质
每个基因含有多个脱氧核苷酸
基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息
二、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系
三、DNA片段中遗传信息：
DNA分子中储存着足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在 之中； 构成了DNA分子的多样性，而 ，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 的物质基础。
基因是 ， 　　　　即　： 。
4种碱基的排列顺序
碱基排列顺序的千变万化
碱基的特定的排列顺序
生物体多样性和特异性
有遗传效应的DNA片段
DNA分子中有遗传效应的脱氧核苷酸序列
二、DNA片段中的遗传信息
每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多基因，每个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。

DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？
构成DNA的基本单位是什么？
---脱氧核苷酸
1.基因的化学组成：每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。
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遗传信息而不是白花的本身，在下一代就可以将白花遗传信息表达为白花。
2.基因不同的实质：不同的基因，四种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序不同（DNA分子的多样性），但是每个基因都有特定的排列顺序（DNA分子的特异性）。
3.基因的位置：染色体是基因的主要载体，每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子含有多个基因，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）。
果蝇某染色体上的几个基因
＊仔细观察基因在染色体（DNA）上是如何排列的。
4.基因是有遗传效应的DNA片段
这就是说，基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能）。有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。
　　 控制某种性状的基因有特定的DNA片段，蕴含特定的遗传信息，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。例如：把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA上，大肠杆菌可以生产胰岛素。
探究思路
1、假设17个碱基对的脱氧核苷酸组成一个基因，那么17个碱基对可以排列出多少种基因？
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思考书本P57讨论
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中；指基因的脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序。
碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性；而碱基的特定排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性；
DNA分子的多样性与特异性是生物多样性和特异性的物质基础。
总结
遗传信息
作业：

1、课堂完成P-58练习

2、课后完成精讲精练
【典型例题】
例1．白化症病人出现白化症状的根本原因（ ）
A．病人体内缺乏黑色素
B．病人体内无酪氨酸
C．控制合成酪氨酸酶的基因不正常
D．常期见不到阳光所致
C
解析：白化症病人出现白化症状是因为缺乏酪氨酸酶。不能使酪氨酸转化成黑色素，而缺乏这种酶的根本原因是控制此酶合成的基因不正常造成的。即生物的一切性状都是受基因控制的。
例2．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_____________。
DNA结构基本相同
干扰素
基本相同
解析：人和植物的DNA都是由脱氧核苷酸组成，都是规则的双螺旋结构，这是转基因技术的物质基础；同时所有生物合成蛋白质时都共用那20种氨基酸，因此将人的基因移植到植物体内后可以在植物体内合成相应的蛋白质。
破译天书   生命昭然
2000年6月26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果，这一成果被誉为是人类“生命天书”的破译，是人类科学史上的重要里程碑。继2000年6月26日公布“基因工作草图”以后，经过几个月的努力，科学家于2001年2月 12日宣布，人类基因组共有32亿对碱基。包含了3～4万个基因。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了坚实的基础。