34《基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段》教學(xué)設(shè)計(jì)1-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 DNA片段。 答案： C 例 2．中國(guó)青年科學(xué)家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的 DNA分子上，使煙草具備了抗病毒的能力，試分析： （ 1）人的基因所以能接到植物體內(nèi)去，物質(zhì)基礎(chǔ)是 __________________________。繼 2020年 6月 26日公布“基因工作草圖”以后，經(jīng)過幾個(gè)月的努力，科學(xué)家于 2020年 2月 12日宣布，人類基因組共有 32億對(duì)堿基。組成這套書的“文學(xué)”有四種基本“筆畫”，每?jī)蓚€(gè)筆畫形成一個(gè)“偏旁部首”，每 三個(gè)“偏旁部首”形成一個(gè)“文字”。 （ 3）“生命天 書”中的四種“基本筆畫”是指 ___________________。“生命天書”中的四種“基本筆畫”是指含不同堿基的脫氧核苷酸，它們是 A（ T、 C、 G）堿基脫氧核苷酸，共四種。 【答案】（ 1）染色體 人類 22個(gè)常染色體和一對(duì)性染色體（ X、 Y）中的 DNA分子相互之間結(jié)構(gòu)各不相同（ 2）基因（ 3）分別含 A、 T、 C、 G堿基的四種脫氧核苷酸 （ 4）堿基對(duì) A－ T、 T－ A、 C－ G、 G－ C（ 5）堿基對(duì) DNA中轉(zhuǎn)錄一個(gè)“密碼子”或控制一個(gè)氨基 酸需要三個(gè)堿基對(duì)。 【 知識(shí)擴(kuò)展 】 基因概念之演變 基因（ gene）是遺傳學(xué)家約翰遜（ W． Johannsen）在 1909年提出來(lái)的。從遺傳學(xué)史的角度看，基因概念大致分以下幾個(gè)階段：孟德爾的遺傳因子階段；摩爾根的基因階段；順反子階段和現(xiàn)代基因階段。 孟德爾在闡明遺傳因子在世代中傳遞規(guī)律時(shí)，就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了基因的兩個(gè)基本屬性：基因是世代相傳的，基因是決定遺傳性表達(dá)的。這樣，代表特定性狀的特定基因與某一條特定染色體上的特定位置聯(lián)系起來(lái)。 1957年，本澤爾（ Seymour Benzer）以 T4噬菌體為材料，在 DNA分子水平上研究基因內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu)，提出了順反子（ cistron）概念。突變子是 DNA中構(gòu)成 1個(gè)或若干個(gè)核苷酸。 四、現(xiàn)代基因階段 1．操縱子 從分子水平來(lái)看，基因就是 DNA分子上的一個(gè)個(gè)片段，經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯能合成1條完整的多肽鏈。操縱基因與其控制下的一系列結(jié)構(gòu)基因組成 1個(gè)功能單位，稱為操縱子。 業(yè)已證明，相當(dāng)一部分已知的自發(fā)突變是移動(dòng)基因所致，而且，移動(dòng)基因不僅能在個(gè)體的染色體組內(nèi)移動(dòng)，并能在個(gè)體間甚至種間移動(dòng)，因此是 1個(gè)重要的進(jìn)化因素。這種編 碼序列不連續(xù)的間斷基因被稱為斷裂基因。 5．重疊基因 長(zhǎng) 期以來(lái)，在人們的觀念中一直認(rèn)為同一段 DNA序列內(nèi)，是不可能存在重疊的讀碼結(jié)構(gòu)的。 由此可見，隨著生物科學(xué)的不斷發(fā)展，人們對(duì)基因概念的理解也不斷深入。他發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)基因內(nèi)部，可以發(fā)生若干不同位點(diǎn)的突變，倘若在一個(gè)基因內(nèi)部發(fā)生兩個(gè)以上位點(diǎn)的突變，其順式和反式結(jié)構(gòu)的表型效 應(yīng)是不同的。所以，一個(gè)基因不是一個(gè)突變單位，也不是一個(gè)重組單位。 （ 2）有結(jié)構(gòu)基因與調(diào)控基因的劃分，還有重造基因和斷裂基因的發(fā) 現(xiàn) 過去人們?cè)?jīng)認(rèn)為，基因像念珠一樣，一個(gè)接一個(gè)地排列在染色體上，是互不重迭的；基因是一個(gè)連續(xù)的核苷酸序列，是不能間斷的。 1910年，美國(guó)遺傳學(xué)家 T． H摩爾根通過果蠅雜文實(shí)驗(yàn)證明基因在染色體上呈線性排列，并確立了遺傳的連鎖和互換規(guī)律，進(jìn)而在 1926年發(fā)表了其代表作《基因論》。到 1957年， S．本澤爾進(jìn)一 步提出了“一個(gè)順反子一條多肽鏈”的論斷。原來(lái)，生物的遺傳信息以核苷酸堿基（ A． T． G． C）的不同排列貯存干 DNA分子中，每 3個(gè)堿基編碼一條多肽鏈中的一個(gè)氨基酸。 一個(gè)基因的 DNA雙鏈中，只有一條鏈可以用做轉(zhuǎn)錄的模板。一般所說的 DNA堿基序 列是指有意義鏈，即編碼鏈，方向?yàn)?5’ → 3’。此后，隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展，人們對(duì)基因的認(rèn)識(shí)不斷深化。 2．?dāng)嗔鸦? 1977年 M． T．道爾等首次發(fā)現(xiàn)卵清蛋白基因是不連續(xù)的，在基因內(nèi)部插入了 7個(gè)沒有編碼意義的 DNA片段。內(nèi)含子把一個(gè)基因分成幾個(gè)部分，打破了基因是一個(gè)不容分割的功能單位的傳統(tǒng)觀念。轉(zhuǎn)座子除了含有與改變自身位過有關(guān)的基因以外，還攜帶與插入功能無(wú)關(guān)的基因，如耐藥基因、毒素基因和代謝基因等。 5．隱蔽基因 一般來(lái)說，用做翻譯模板的 mRNA分子應(yīng)該與其編碼基因有對(duì)應(yīng)關(guān)系，也就是說它的核苷酸堿基應(yīng)與基因的核苷酸堿基互補(bǔ)，而且數(shù)量相等，對(duì)真核基因來(lái)說應(yīng)與外顯子序列相對(duì)應(yīng)。隱蔽基因的發(fā)現(xiàn)使對(duì)基因的準(zhǔn)確定義更加困難。 tRNA有幾十種。高中生物學(xué)課本則把基因定義為“有遺傳效應(yīng)的 DNA片段”。根據(jù)目前所掌握的知識(shí)，從分子生物學(xué)的角度，可以把基因定義為“能夠表達(dá)出一個(gè)有功能的多肽鏈或功能 RNA分子的核酸序列”。筆者認(rèn)為，這個(gè)定義能夠?yàn)橹袑W(xué)生所理解，特別是高中學(xué)生。 根據(jù)基因產(chǎn)物的分子性質(zhì)，可以把基因分為蛋白質(zhì)基因和 RNA基因兩大類。 上述關(guān)于基因的分子生物學(xué)定義，大體上符合幾十年來(lái)基因研究 的各種發(fā)現(xiàn)。
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