基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段2

1、第二章 基因的本質(zhì)第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA片段一、教學(xué)目標(biāo)1. 知識方面舉例說 明基因是 有遺傳效應(yīng)的DNA片段。說明基因和遺傳信息的關(guān)系。2. 能力方面：運(yùn)用數(shù)學(xué)方法說明DNA分子的多樣性和特異性。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1. 教學(xué)重點(diǎn)（1）基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA片段。（2）DNA分子具有多樣性和特異性。2. 教學(xué)難點(diǎn)：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。三、教學(xué)方法：討論法、演示法、閱讀指導(dǎo)法四、教學(xué)課時(shí)：1五、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖問題探討提示本節(jié)“問題探討”的目的主要是讓學(xué)生體會堿基 排列順序的多樣性。閱讀思考引入新課引言摩爾根將基因定位于染色體上，后來證明

2、染色體中只 有DNA是遺傳物質(zhì)。那么，基因與DNA有什么關(guān)系呢？思考引入新課一、說明基因與DNA 系的實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文P55-56 “資料分析”，看懂圖A、B、 C,分析強(qiáng)調(diào)：1、大腸桿菌的DNA與基因2、海蟄的綠色熒光蛋白基因與轉(zhuǎn)基因技術(shù)3、 人類基因組計(jì)劃（HGPf劃）：測定24條染色體（22條 常染色體+X+Y）上的堿基序列。4、小鼠體內(nèi)的HMGI（基因與肥胖直接相關(guān)提示1.生物體的DNA分子數(shù)目小于基因數(shù)目。生物體 內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。這說明基因是DNA的片段，基因不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將其分隔開的。2. 此題旨在引導(dǎo)學(xué)生理解遺傳效應(yīng)的含

3、義，并不要求惟一 答案?？梢越Y(jié)合提供的資料來理解，如能使生物體發(fā)出綠 色熒光、控制人和動物體的胖瘦，等等。3. 基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA片段。閱讀思考 討論回答討論合作能力二、DNA片段中的 遺傳信息講述每個(gè)染色體含有一個(gè)DNA分子，每個(gè)DNA分子有很多基因，每個(gè)基因都是特定的DNA片段，有著特定的遺傳效應(yīng)，這說明 DNA必然蘊(yùn)含了大量的遺傳信 息。DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息呢？引導(dǎo)學(xué)生“探究-脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣 性”然后設(shè)問：構(gòu)成 DNA的基本單位是什么？又問：有幾種脫氧核苷酸？提示1.堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而堿基特疋的排列順序，又構(gòu)成了每

4、一個(gè) DNA分子的特異性。DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性 和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。2. 在人類的DNA分子中，核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每 個(gè)人的DNA幾乎不可能完全相同， 因此，DNA可以像指紋一 樣用來鑒別身份。3. 可以從進(jìn)化的角度來分析基因?yàn)槭裁床荒苁菈A基的 隨機(jī)排列。閱讀思考 討論回答脫氧核苷 酸。三、基因的概念1.基因的化學(xué)組成：每個(gè)基因含有成百上千個(gè)脫氧核苷 酸。講述：基因的脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息。例 女口：白花基因有特定的脫氧核苷 酸排列順序這樣特定的 排列順序就代表白花的遺傳信息。上一代傳給下一代的是 遺傳信息而不是白花的本身，在卜一代就可以將白花遺傳信息表達(dá)為白花

5、。2. 基因不同的實(shí)質(zhì)：不同的基因，四種脫氧核苷酸的 排列順序不同，但是每個(gè)基因都有特定的排列順序（可舉 例說明）3. 基因的位置：染色體是基因的主要載體，每個(gè)染色體含有一 個(gè)DNA分子，每個(gè)DNA分子含有多個(gè)基因，基因 在染色體上呈直線排列（銀幕顯示：果蠅某一條染色體上 的幾個(gè)基因）。.4. 基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA片段這就是說，基因是 DNA的片段，但必須具有遺傳效應(yīng) （指具有.復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、重組突變及調(diào)控等功能）。有的DNA片段屬間隔區(qū)段，沒有控制性狀的作用，這樣的 DNA片段就不是基因?？刂颇撤N性狀的基因有特定的DNA片段，蘊(yùn)含特定的遺傳信息，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA

6、上，從而獲得某種性狀的表達(dá)，。例如：把牛的胰島素基因拼接到 大腸桿菌的DNA上，大腸桿菌可以生產(chǎn)胰島素。歸納遺傳信息蘊(yùn)藏在 4種堿基的排列順序之中； 堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成DNA分子多樣性，而堿基的特疋的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性；DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物 質(zhì)基礎(chǔ)。DNA上分布著多個(gè)基因.,基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA 片段。聽講加深概 念的理 解小結(jié)基因的本質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。作業(yè)練習(xí)一二【典型例題】3例1白化癥病 人出現(xiàn)白化癥狀的根本原因()A.病人體內(nèi)缺乏黑色素B.病人體內(nèi)無酪氨酸C. 控制合成酪氨酸酶的基因不正常D. 常期見不到陽

7、光所致解析：白化癥病人出現(xiàn)白化癥狀是因?yàn)槿狈野彼崦?。不能使酪氨酸轉(zhuǎn)化成黑色素，而缺乏這種酶的根本原因是控制此酶合成的基因不正常造成的。即生物的一切性狀都是受基因控制的。答案：C例2 .中國青年科學(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 。(2) 煙草具備抗病毒 能力，表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了 ，這個(gè)事實(shí)說明：人和植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成方 .式。解析：人和植物的 DNA都是由脫氧核苷酸組成，都是規(guī)則 的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這是轉(zhuǎn)基因 技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)；同時(shí)所有生物合成蛋白質(zhì)時(shí)都共用那20種氨基酸，因此將人

8、的基因移植到植物體內(nèi)后可以在植物體內(nèi)合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)。答案：(1) DNA結(jié)構(gòu)基本相同(2)干擾素基本相同例3.閱讀下列報(bào)道，回答問題：破譯天書生命昭然2000年6月26日，科學(xué)家公布了人類基因工作草圖，這是人類基因組研究的重大成果，這一成果被譽(yù)為是人類“生命天書”的破譯，是人類科學(xué)史上的重要里程碑。繼2000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2001年2月12日宣布，人類基因組共有32億對堿基。包含了 34萬個(gè)基因。這標(biāo)志著人類基因組研究工作取得了實(shí)質(zhì)進(jìn)展，為破譯生命之謎奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。人類“生命天書”有一 “套”，這套書有 24 “本”。組成這套書的“ 文學(xué)

9、”有四種基 本“筆畫”，每兩個(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”。每本“生命天書”中含有幾千個(gè)關(guān)于人類生命的結(jié)構(gòu)、功能、生老病死的“信息”，每條信息由幾千個(gè)“文字”組成。人類基因組計(jì)劃就是首先要破譯這套天書中所含有的10億個(gè)文字中的30多億個(gè)偏旁部首的排列順序；然后再破譯書中每條信息的具體含義即具體 功能。(I )人類“生命天書”有“ 24本”，每“本書”是指一個(gè),這套書為什么是“ 24本”？(2) “生命天書”中的“信息”是指一個(gè) 。(3) “生命天書”中的四種“基本筆畫”是指 。5（4） “生命天書”中的每個(gè)“偏旁部首”是指，它們是 。（5） “生命天書”中的每個(gè)

10、“文字”是表示三個(gè)特定排列的 ，這個(gè) 特定排列的物質(zhì)為什么是三個(gè)？【解析】通讀上面的報(bào)道，報(bào)道中所說的“破譯天書”實(shí)際上指對人類基因組進(jìn)行了堿基對的測序工作。每本“天書”指一個(gè)染色體，因?yàn)槿祟愺w細(xì)胞中有 22對常染色體，每對染色體中的兩個(gè) DNA分子結(jié)構(gòu)基本相同，又由于 X和Y這兩個(gè)性染色體中 DNA分子結(jié)構(gòu) 有較大差異，需要各自單獨(dú)測序；所以一套“生命天書”實(shí)際上是指人類體細(xì)胞中一套常 染色體（22個(gè)）和X、Y這兩個(gè)性染色體中共 24個(gè)DNA分子?！吧鞎敝械乃姆N“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。“生命天書”中的“偏旁部首”是DNA

11、中的脫氧核苷酸對或堿基對，它們有四種，即A- T、T- A、C- G G- C。每三個(gè)“偏旁部首”組成 一個(gè)“文字”，即一個(gè)“文字”中有3個(gè)堿基對，因?yàn)镈NA中含遺傳信息的核苷酸鏈上的三個(gè)堿基可轉(zhuǎn)錄成信使RNA上的一個(gè)“密碼子”，每個(gè)“密碼子”在蛋白質(zhì)合成過程中可決定一個(gè)氨基酸，以決定一個(gè)氨基酸所要求 的堿基對為一個(gè)“文字”，即是DNA中的三個(gè)堿基對?！吧鞎敝械摹靶畔ⅰ笔且粋€(gè)基因，一個(gè)基因控制一種蛋白質(zhì)的生物合成，一般包括成千上萬個(gè)堿基對?！敬鸢浮浚?）染色體人類22個(gè)常染色體和一對性染色體（ 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A T、T- A、C- G G- C （5）堿基對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?！驹u點(diǎn)】生命科學(xué)的發(fā)展日新月異，2000年6月