【課件】3.4基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件（人教版2019必修2）

第4節(jié)

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段第3章基因的本質(zhì)一、導(dǎo)入新課

與對照組相比，轉(zhuǎn)基因鯉魚的生長速率加快。為什么轉(zhuǎn)基因鯉魚的生長速率更快？轉(zhuǎn)基因鯉魚（右）

導(dǎo)入的外源基因是1個DNA分子，還是DNA分子的一段脫氧核苷酸序列？1條染色體1個DNA1條染色體2個DNADNA是染色體的組成成分，染色體是DNA的主要載體。DNA與染色體的關(guān)系基因與染色體的關(guān)系果蠅某一條染色體上的幾個基因一條染色體上有多個基因。

基因在染色體上呈線性排列，且互不重疊。染色體是基因的主要載體。

1條染色體

1或2個DNA

基因多個二、講授新課（一）說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例

大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4700000個堿基對，在DNA分子上分布著大約4400個基因，每個基因的平均長度約為1000個堿基對。大腸桿菌一個DNA上含有多個基因。說明基因是一段DNA。資料1（一）說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例資料2

把水母的綠色熒光基因轉(zhuǎn)入鼠的體內(nèi)，鼠體內(nèi)出現(xiàn)了以前沒有的熒光。1234發(fā)出綠色熒光的水母1、2、4號小鼠轉(zhuǎn)入了綠色熒光蛋白基因（一）說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例資料2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，從而獲得某種性狀，所以基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位。（一）說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例資料3

人類基因組計(jì)劃測定人24條染色體（22條染色體+X+Y）上的DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個DNA分子。24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。進(jìn)一步說明基因是DNA的片段。剩余98%的堿基是否稱為基因？這說明并不是隨便一段DNA就稱為基因?；蚴且欢蜠NA，但是一段DNA不一定是基因。（一）說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例資料4研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與肥胖直接相關(guān)。含肥胖基因的小鼠不含肥胖基因的小鼠肥胖不肥胖說明基因能控制生物的性狀。相同食量（一）說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，它是生物體遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位。綜合上述資料，請你給基因下個定義？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。基因A基因B基因C含有3個基因的DNA片段的模式圖（二）DNA片段中的遺傳信息DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息呢？情境1：

假如決定臉型的一個基因只有17個堿基對組成，那么這種排列有多少種可能？（二）DNA片段中的遺傳信息ATCATTGATCGAATATCGGGCCGG含有n個堿基對的DNA分子共有多少種排列方式？4nDNA分子的多樣性（二）DNA片段中的遺傳信息DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息呢？情境2：DNA分子能像指紋一樣用來鑒定身份嗎？有科學(xué)依據(jù)嗎？

在人類的DNA分子中，核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每個人的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。每個DNA有自己特定的堿基對排列順序DNA分子的特異性：（二）DNA片段中的遺傳信息DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息呢？

探究結(jié)論：堿基對排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了遺傳信息的多樣性；但對具體的個體的某個基因來說，堿基對的排列順序又是特定的，即DNA分子具有特異性。

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指紋技術(shù)DNA可以像指紋一樣用來識別身份，這種方法就是DNA指紋技術(shù)。

應(yīng)用DNA指紋技術(shù)時，首先需要用合適的酶將待檢測的樣品DNA切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開，再經(jīng)過一系列步驟，最后形成如下圖所示的DNA指紋圖。因?yàn)槊總€人的DNA指紋圖是獨(dú)一無二的，所以我們可以根據(jù)分析指紋圖的吻合程度來幫助確認(rèn)身份。此外，DNA指紋技術(shù)還可以用于親子鑒定、死者遺骸的鑒定等。DNA指紋圖單細(xì)胞基因組測序單細(xì)胞基因組測序技術(shù)是在單細(xì)胞水平對全基因組進(jìn)行擴(kuò)增與測序的一項(xiàng)新技術(shù)。其原理是將分離的單個細(xì)胞的微量全基因組DNA進(jìn)行擴(kuò)增，獲得高覆蓋率的完整的基因組后進(jìn)行高通量測序?；加谐Ｈ旧w單基因顯性遺傳病的女性，在自然生育條件下，她的孩子的患病概率是50%。怎樣避免她的孩子患這種遺傳病呢？初級卵母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂會形成一個卵細(xì)胞和三個極體，如果知道極體的基因組序列，就可以推測出這個卵細(xì)胞的基因組序列。選擇不含致病基因的卵細(xì)胞，再利用試管嬰兒技術(shù)，就可以獲得健康的嬰兒。概念應(yīng)用舉例單細(xì)胞基因組測序北京大學(xué)的科研人員應(yīng)用一種單細(xì)胞基因組擴(kuò)增技術(shù)，成功地在體外對分離得到的極體進(jìn)行了基因組擴(kuò)增，并完成了測序，從而推測出與被測極體同時產(chǎn)生的卵細(xì)胞不含致病基因，最終通過試管嬰兒技術(shù)幫助遺傳病患者夫婦獲得了健康嬰兒。單細(xì)胞基因組測序有著廣泛的應(yīng)用前景。例如，了解癌細(xì)胞的基因突變以及在腫瘤發(fā)生過程中的變化，分析不同細(xì)胞內(nèi)“定居”著哪些基因等。應(yīng)用前景（三）染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸之間的關(guān)系嘗試對以下概念的聯(lián)系進(jìn)行描述:染色體DNA基因脫氧核苷酸堿基染色體是DNA的主要載體每個染色體上有1個或2個DNA分子基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷每個DNA分子上有許多基因基因中的脫氧核苷酸排列順序代表著遺傳信息每個基因由許多脫氧核苷酸組成DNA是主要的遺傳物質(zhì)（三）染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸之間的關(guān)系染色體DNA基因脫氧核苷酸是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位課堂小結(jié)染色體是DNA的主要載體每個染色體上有1個或2個DNA分子基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷每個DNA分子上有許多基因基因中的脫氧核苷酸排列順序代表著遺傳信息每個基因由許多脫氧核苷酸組成DNA是主要的遺傳物質(zhì)染色體DNA基因脫氧核苷酸遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位基因在染色體上呈線性排列課堂練習(xí)（1）圖中B是__________，A是________，G是__________。（2）每個F含有_______個E，每個E中可以由__________個D組成。脫氧核糖含N堿基蛋白質(zhì)很多成百上千FDNAC磷酸A