第4節(jié)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段新人教版必修2第三章基因的本質(zhì)教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)資料分析，說(shuō)明基因與DNA的關(guān)系。2.舉例說(shuō)明基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。3.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法說(shuō)明DNA的多樣性和特異性。4.認(rèn)同遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)、多樣性與特異性相統(tǒng)一的觀點(diǎn)。新課導(dǎo)入1952年赫爾希和蔡斯：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)孟德?tīng)?發(fā)表遺傳定律相關(guān)論文1866年薩頓假說(shuō)：基因在染色體上1903年摩爾根:果蠅雜交實(shí)驗(yàn)：基因在染色體上1910年格里菲思:肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1928年艾弗里:肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1944年1953年沃森和克里克：提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型問(wèn)題探討一、基因與DNA的關(guān)系資料1：大腸桿菌細(xì)胞的擬核有一個(gè)DNA分子，長(zhǎng)度約為4.7x106個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布了大約4.4x103個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為1x103個(gè)堿基對(duì)。資料3：人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是24條染色體（22條常染色體+X+Y）上DNA分子的堿基序列。每條染色體上有一個(gè)DNA分子，這24個(gè)DNA分子大約含有31.6億個(gè)堿基對(duì)，其中構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過(guò)2%?；蚴荄NA的片段思考：基因在DNA上的分布是連續(xù)的嗎？教材P57-58基因A基因B基因C含有3個(gè)基因的DNA片段的模式圖非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段基因在DNA上的分布是不連續(xù)的，基因之間由非基因片段隔開(kāi)。資料2：生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)樗傅腄NA上有一段長(zhǎng)度為5.17×103個(gè)堿基對(duì)的片段—綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了水母綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像水母一樣發(fā)光。轉(zhuǎn)水母綠色熒光蛋白基因的小鼠基因具有特定的遺傳效應(yīng)轉(zhuǎn)外源生長(zhǎng)激素基因的鯉魚(yú)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段一、基因與DNA的關(guān)系RNA病毒的基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段流感病毒艾滋病毒冠狀病毒RNARNA補(bǔ)充：RNA病毒基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，基因是其DNA上有遺傳效應(yīng)的特定的片段，基因之間往往由非基因片段隔開(kāi)。RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA

，其基因是RNA上有遺傳效應(yīng)的片段?；虻亩x問(wèn)題探討二、DNA

片段中的遺傳信息信息DNA是否足以儲(chǔ)存大量的遺傳信息？DNA分子能儲(chǔ)存大量遺傳信息DNA片段中的堿基對(duì)數(shù)堿基排列種類數(shù)123……n414x4（42）4x4x4（43）4n……堿基排列順序GAGGCCCTATCCTGGAG教材P58人類基因組計(jì)劃

人類基因組計(jì)劃(HumanGenomeProject,HGP)由美國(guó)科學(xué)家于1985年率先提出，于1990年正式啟動(dòng)的，美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)科學(xué)家共同參與。

測(cè)定人類24條染色體(22條常染色體＋X＋Y)上DNA的堿基序列，大約包含31.6億個(gè)堿基對(duì)。從而繪制人類基因組圖譜，并且辨識(shí)其載有的基因及其序列，破譯人類遺傳信息。2001年人類基因組工作草圖發(fā)表，2003年測(cè)序工作已經(jīng)完成。某生物個(gè)體（2N=32）基因組測(cè)序需要測(cè)多少條染色體上的DNA序列？

思考17條資料1：前面的探究是建立在所有堿基對(duì)都隨機(jī)排列這一假設(shè)上的。實(shí)際上，基因組測(cè)序結(jié)果表明大部分隨機(jī)排列的堿基序列從來(lái)不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻重復(fù)千百次。（GATA)n不同人的短序列重復(fù)DNA分子并不是堿基隨機(jī)排列構(gòu)成的資料3：人與黑猩猩血紅蛋白?鏈部分基因序列比較資料2：兩個(gè)健康人CFTR基因的堿基對(duì)差異不變區(qū)單堿基差異(Genetics,McGraw-Hill,

2004)DNA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分子具有多樣性和特異性。1.物種鑒定病毒感染？食品污染？真假羊肉？核酸分子多樣性和特異性的應(yīng)用：2.身份鑒定（DNA指紋技術(shù)）刑偵親子鑒定母父子母父子核酸分子多樣性和特異性的應(yīng)用：教材P523.防治遺傳病教材P60單細(xì)胞基因組測(cè)序問(wèn)題探討三、染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系基因DNA染色體細(xì)胞細(xì)胞核染色體DNA基因A基因B基因C基因D圖片來(lái)自NationalHumanGenomeResearchInstitute短硬毛棒狀眼深紅眼朱紅眼截翅紅寶石眼白眼黃身果蠅某X染色體上一些基因的示意圖染色體、DNA、基因的關(guān)系真核生物的基因主要位于染色體上,少數(shù)位于葉綠體、線粒體中。葉綠體線粒體DNA蕎麥葉綠體基因159,272bp所有的基因都在染色體上嗎？DNA與脫氧核苷酸的關(guān)系脫氧核苷酸是DNA的基本組成單位染色體DNA基因脫氧核苷酸染色體是DNA的主要載體每條染色體上有一個(gè)或兩個(gè)DNA基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段每個(gè)DNA含有多個(gè)基因脫氧核苷酸是基因的基本組成單位基因的脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息基因在染色體上呈線性排列基因有遺傳效應(yīng)堿基排列順序遺傳信息DNA片段DNA=基因+非基因片段多樣性特異性堿基排列順序