基因是有遗传效应的DNA片段

新课导入 黄皮肤 黑皮肤 单眼皮 双眼皮 有的人是黄皮肤有的人是黑皮肤 有的人单眼皮有的人双眼皮 头发的颜色也会有不同 他们的性状为什么不一样呢 摩尔根将基因定位于染色体上 后来证明染色体中只有DNA是遗传物质 那么 基因等于DNA吗 第4节基因是有遗传效应的DNA片段 一 说明基因与DNA关系的实例 二 DNA片段中的遗传信息 教学目标 知识目标 2 说明基因和遗传信息的关系 1 举例说明基因是有遗传效应的DNA片段 能力目标 运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性 情感态度与价值观目标 1 通过介绍DNA技术 对学生进行科学价值观的教育 2 使学生初步形成遗传物质的结构与功能相统一 多样性与共同性相统一的观点 重点 难点 教学重难点 1 基因是有遗传效应的DNA片段 2 DNA分子具有多样性和特异性 脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性 问题 计算所有基因的碱基对总数的比例 资料1 一 说明基因与DNA关系的实例 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 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 根据资料1 你能得出什么结论 把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内 鼠体内出现了以前没有的荧光 而没有转入绿色荧光基因的鼠 体内没有变化 资料2 1 该实验的自变量是什么 是否导入绿色荧光蛋白基因 2 为何设置3号小鼠 起对照作用 3 该实验的结果和结论是什么 1 2 4号小鼠在紫外线照射下发光 3号小鼠不发光 海蜇的这种基因不仅传给小鼠 而且还能表现出来 起到控制小鼠的特定性状的作用 即具有了特定的 效应 说明 基因有遗传效应 它可以独立起作用 基因是特定的DNA片段 可以切除 可以拼接到其他生物的DNA上去 从而获得某种性状的表达 所以基因是结构单位 4 说明了什么 人类基因组计划测定的是24条染色体 22条常染色体 X Y 上的DNA的碱基序列 其中 每条染色体上有一个DNA分子 资料3 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 人体中构成基因的碱基对组成比较少 不超过全部碱基总数的2 这说明并不是随便一段DNA就称为基因 基因是一段DNA 但是一段DNA不一定是基因 资料3说明了什么 没有HMGIC基因 就没有肥胖的表现 有HMGIC基因就有肥胖表现 资料4说明了什么 HMGIC基因控制肥胖这个性状 说明基因能控制生物的性状 资料4 总结 基因与DNA的关系 基因是有遗传效应的DNA片段 是生物体遗传的功能单位和结构单位 二 DNA片段中的遗传信息 每个DNA分子有很多基因 每个基因又都是具有遗传效应的DNA片段 DNA必然蕴含了大量的遗传信息 那么 DNA分子为什么能够储存大量的遗传信息呢 DNA分子由两条脱氧核糖核苷酸链组成双螺旋结构 外侧 磷酸和脱氧核糖交替连接 构成DNA的基本骨架 内侧 两条链之间的对应碱基通过氢键连接起来 DNA的结构 一 遗传信息蕴藏的位置 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 二 DNA如何储存遗传信息 1 若1个碱基对组成1个基因 4种碱基对能形成多少种基因 4种 2 若2个碱基对组成1个基因 4种碱基对能形成多少种基因 42 16种 想一想 3 若N个碱基对组成1个基因 4种碱基对能形成多少种基因 4N种 4 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 417种 为172亿种 说明DNA分子具有多样性 5 全球人口总数约为65亿 假设人类基因组中第 号染色体的第 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 人群中任意两个人 这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大 理论上 每一个基因中的碱基对是可以随机排列的 但大量随机排列的核苷酸序列一般不能表达出某种适应环境的性状 这种序列在长期进化过程中会逐渐被淘汰掉 人群中任意两个人 这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性为1 172亿 说明DNA分子具有特异性 碱基排列顺序的千变万化 构成了DNA分子的多样性 而碱基特定的排列顺序 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 结论 DNA片段中的遗传信息的特点 1 多样性 2 特异性 三 DNA片段中的遗传信息的特点 1 多样性 2 特异性 3 稳定性 讨论 1 解释DNA的多样性和特异性 2 解释生物体多样性和特异性的原因 4 DNA指纹能用来鉴定身份吗 有科学依据吗 3 你认为基因中的碱基对是随机排列成的DNA片段吗 三 DNA指纹技术的应用 DNA指纹 指具有完全个体特异的DNA多态性 其个体识别能力足以与手指指纹相媲美 因而得名 可用来进行个人识别及亲权鉴定 一 概念 1 高度的特异性 除非是同卵双生子女 否则几乎不可能有两个人的DNA指纹的图形完全相同 2 稳定的遗传性 DNA是人的遗传物质 其特征是由父母遗传的 3 体细胞稳定性 即同一个人的不同组织如血液 肌肉 毛发 精液等产生的DNA指纹图形完全一致 二 DNA指纹具有下述特点 课堂小结 A 从基因在染色体 染色质 上的关系看 基因在染色体上具有一定的位置 并且呈线性排列 基因与染色体的行为具有一致性 基因与染色体 染色质 DNA 性状 遗传信息的关系 B 从基因与DNA的关系看 每个DNA分子上有许多基因 基因是有遗传效应的DNA片段 DAN片段不一定是基因 C 从基因与性状的关系看 基因是控制生物性状的结构和功能单位 D 从基因与遗传信息的关系看 基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含着遗传信息 对于某个基因来说 其 顺序 是固定的 而不同的基因 其脱氧核苷酸的顺序又是各不相同的 染色体是DNA的主要载体 每个染色体上有一个DNA分子 基因是有遗传效应的DNA片断 每个DNA分子上有许多基因 基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息 每个基因由许多脱氧核苷酸组成 DNA是主要遗传物质 高考链接 2007广东理基 下列四种病毒中 遗传信息贮存在DNA分子中的是 A 引发禽流感的病原体B 烟草花叶病毒C T2噬菌体D 引起AIDS的病原体 C 解析 禽流感的病原体 禽流感病毒 烟草花叶病毒 引起AIDS的病原体 艾滋病病毒都是RNA病毒 T2噬菌体是DNA病毒 课堂练习 1 下列关于基因的说法中 正确的是 A 基因就是指DNA分子的一个片段B 基因是指染色体的一个片段C 基因是指有遗传效应的DNA片段D 基因就是指蛋白质分子片段 C 2 自然界中生物体的多样性和特异性取决于 A 生物体内蛋白质分子的多样性和特异性B 生物体内DNA分子的多样性和特异性C 生物体内氨基酸种类的多样性和特异性D 生物体内化学元素和化合物的多样性和特异性 B 3 基因的化学本质是 A 基因是遗传物质的功能单位B 基因是有遗传效应的DNA片段C 基因在染色体上呈直线排列D 基因是蕴含遗传信息的核苷酸序列 4 基因研究最新发现表明 人与小鼠的基因约有80 相同 则人与小鼠DNA碱基序列相同的比例是 B D A 20 B 80 C 100 D 无法确定 5 现代遗传学认为 生物性状的遗传实际上是亲代的遗传信息传递给子代 并以一定方式反映到蛋白质分子结构上 代表某具体性状的特定遗传信息包含在 A 受精卵内染色体的特定组合方式中B 染色体上不同基因的相互作用中C 基因中4种脱氧核苷酸的序列中D 蛋白质的氨基酸序列中 C 6 DNA分子具有多样性 其原因不可能是 A DNA分子中脱氧核糖和磷酸的排列顺序是千变万化的B DNA分子中碱基的排列顺序是千变万化的C DNA分子中碱基对的排列顺序是千变万化的D DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序是千变万化的 A 2 1个A与C有两种比例关系 和 7 分析下面的概念图 回答有关问题 1 图中B是 F是 G是 蛋白质 含N碱基 脱氧核糖 1 1 1 2 4 D和A的位置关系 3 每个C含有个D 每个D中可以由个E组成 很多 成百上千 5 从分子水平看D和C的关系是 D位于A上 基因 D 是有遗传效应的DNA C 片断 8 遗传信息是D中的排列顺序 7 在E构成的链中 与一分子G相连接的有分子F和分子H 6 C的基本组成单位是图中的 E 1 2 E 脱氧核苷酸 课本答案参考 一 问题探讨提示 本节 问题探讨 的目的主要是让学生体会碱基排列顺序的多样性 二 资料分析1 生物体的DNA分子数目小于基因数目 生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数 这说明基因是DNA的片段 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 提示 此题旨在引导学生理解遗传效应的含义 并不要求惟一答案 可以结合提供的资料来理解 如能使生物体发出绿色荧光 控制人和动物体的胖瘦 等等 3 基因是有遗传效应的DNA片段 三 探究1 碱基排列顺序的千变万化 构成了DNA分子的多样性 而碱基特定的排列顺序 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 2 提示 在人类的DNA分子中 核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同 因此 DNA可以像指纹一样用来鉴别身份 3 提示 可以从进化的角度来分析基因为什么不能是碱基的随机排列 习题答案 一 基础题 1 1 2 2 C3 提示 从遗传物质必须具备的条件来分析 1 在细胞增殖过程中能够精确地进行复制 2 能够控制生物体的性状 3 能够贮存足够量的遗传信息 4 结构比较稳定 二 拓展题 1 提示 并非任何一个DNA片段都是基因 只有具有遗传效应的DNA片段才是基因2 提示 DNA包括基因与非基因的碱基序列3 提示 这一观点有道理的 但在日常生活中 如报刊 杂志 广播等传播媒体将基因与DNA这两个概念等同使用 因此在具体情况中 要留意区分 课外拓展 转基因生物 即