第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段

为什么外源基因必须整合到受体细胞的DNA上才能发挥作用?科学家已证明DNA是遗传物质,那么,基因与DNA之间是什么关系呢?

说明基因与DNA关系的实例

基因与DNA究竟是什么关系?下面的资料会给你许多启示,请阅读和讨论。

除了上述资料,你还知道哪些实例,能够揭示基因的含义,说明基因与DNA的关系?

DNA片段中的遗传信息

不难看出,一个DNA分子上有许多个基因,每一个基因都是特定的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只含有4种脱氧核苷酸(分别含A、T、G、C4种碱基),为什么能够储存大量的遗传信息呢?

相关信息

第一个把遗传物质设定为种信息分子,提出遗传是遗传信息的复制、传递与表达的科学家,是量子物理学的奠基人薛定谔,他在《生命是什么》书中用物理学的概念分析了生命现象。

思考讨论 分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性

7种音符可以组成各种美妙的旋律。26个英文字母可以组成许许多多词汇和句子,形成传递和交流信息的语言。由4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列,足以储存生物体必需的全部遗传信息吗?

资料1 1个DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的,从头至尾没有变化,而骨架内侧4种碱基的排列顺序却是可变的。

如果1个碱基对组成1个基因,4种碱基对的排列可能形成4种基因(这仅仅是假设);如果2个碱基对组成1个基因,则可能形成16(即4×4)种基因;如果3个碱基对组成1个基因,则可能形成64(即4×4×4)种基因。

资料2 资料1的推算是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因这一假设上的。事实上,大部分随机排列的脱氧核苷酸序列从来不曾出现在生物体内,而有些序列却会在生物体内重复许多次。

讨论

1.如果是100个碱基对组成1个基因,可能组合成多少种基因?

2.怎样理解DNA的多样性和特异性?你能从DNA的结构特点分析生物体具有多样性和特异性的原因吗?

3.在刑侦领域,DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性,你能分析这一方法的科学依据吗?

4.你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗?为什么?

研究表明,DNA能够储存足够量的遗传信息;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的多样性,而碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性;DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA上分布着许多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段。

有些病毒的遗传物质是RNA,如人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)、流感病毒等。对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。