基因通常是有遗传效应的DNA片段课件高一下学期生物人教版必修2

DNA立体结构模型DNA复制泡DNA技术应用DNA半保留复制3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段学习目标课标要求：举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段；说出DNA分子的多样性和特异性。素养要求：1.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段（生命观念、科学思维）；2.运用数学方法说明DNA的多样性和特异性（生命观念、科学探究）；3.说明基因与DNA、染色体的关系（生命观念、科学思维）。评价目标：学生能描述出基因是什么，说出DNA是如何携带遗传信息的，说明基因、DNA和染色体的关系。学习重难点教学重点：1.举例说明基因与DNA的关系；2.基因的本质；3.脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性。教学难点：脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性。问题探讨

我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵，培育出了转基因鲤鱼。与对照组相比，转基因鲤鱼的生长速率加快。

据科学家介绍，外源基因导入受体细胞后，必须整合到受体细胞的DNA上才能发挥作用。

讨论：1.为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA中，并发挥了促进生长激素合成的功能，而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。2.导入的外源基因是1个DNA分子，还是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列？导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。转基因鲤鱼（下）问题探讨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？我们已经了解：染色体DNA蛋白质DNA是主要的遗传物质肺炎链球菌的转化实验噬菌体侵染细菌的实验烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验成分实验证明功能结构反向平行的双螺旋结构那么，基因与DNA之间是什么关系呢？PART01说明基因与DNA关系的实例●DNA数目与基因数目的关系●遗传效应说明基因与DNA关系的实例【资料1】大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约4.7×106个碱基对，在DNA分子上分布了大约4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。

思考•讨论【资料2】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。每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约含有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%。正在分裂的大肠杆菌说明基因与DNA关系的实例【资料3】生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为水母的DNA上有一段长度为5.17×103个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像水母一样发光。发出绿色荧光的水母正常小鼠和转入了绿色荧光基因的小鼠说明基因与DNA关系的实例（1）小组合作探究思考•讨论的资料1和2，完成以下表格：DNA分子数总碱基对数基因数基因的碱基对总数基因的碱基对数/总碱基对数大肠杆菌人类基因组计划测定约3万说明基因与DNA关系的实例（1）小组合作探究思考•讨论的资料1和2，完成以下表格：DNA分子数总碱基对数基因数基因的碱基对总数基因的碱基对数/总碱基对数大肠杆菌14.7×1064.4×1034.4×1060.936人类基因组计划测定2431.6亿约3万0.632亿0.02说明基因与DNA关系的实例

生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？如果不同，这说明了什么？生物体内的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片段，基因是不连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。

（2）阅读资料3，思考转基因小鼠能发光的原因是什么？

转基因小鼠获得了水母的绿色荧光蛋白基因。说明基因与DNA关系的实例

（3）你如何理解基因具有遗传效应？本节“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是什么？提示：遗传效应指的是基因能指导蛋白质的合成，控制生物体的性状。问题探讨中生长激素基因的遗传效应就是使鲤鱼的生长速度加快。

（4）请从DNA水平给基因下一个定义，要求既能反应基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。资料1&2：基因是DNA的片段资料3和问题探讨：基因具有遗传效应基因是有遗传效应的DNA的片段PART02DNA片段中的遗传信息●脱氧核苷酸序列●遗传多样性●基因是有遗传效应的RNA片段DNA片段中的遗传信息一个DNA分子上有许多基因，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是由许多个脱氧核糖核苷酸单体连接而成的。ATGCAGCT每个脱氧核糖核苷酸单体都包含一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基。脱氧核糖和磷酸是不变的，排列在外侧。可以变化的只有含氮碱基，有4种可能性，遗传信息是否蕴含在碱基序列中呢？DNA片段中的遗传信息【资料1】1个DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖合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个碱基对组成一个基因，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。DNA片段中的遗传信息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？4100种2.怎样理解DNA的多样性和特异性？多样性：若1个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列形成4种基因；若2个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列形成8种基因；若100个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列形成41000种基因，这说明DNA分子具有多样性。特异性：人类基因组第1号染色体的第1个基因是由17个碱基对排列构成的，那么，17个碱基对排列顺序是固定的，不会出现417种组合，这说明DNA分子具有特异性。DNA片段中的遗传信息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合特异性，你能分析这一方法的科学依据吗？在人类的DNA中，脱氧核苷酸序列的多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。如图，从犯罪现场获取的样品进行DNA检测，可推测3号是犯罪嫌疑人。DNA片段中的遗传信息4.你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？为什么？不是，基因的碱基序列都有特定的排列顺序。基因特定的碱基序列蕴含着遗传效应，控制这生物的性状，最终体现为生物的特异性；不同生物的基因碱基序列不同，控制着不同性状，体现为生物的多样性。有些病毒的遗传物质是RNA，对它们而言，基因就是有遗传效应的RNA片段，综上