基因是有遗传效应的DNA片段教案

第四节：基因是有遗传效应的DNA片段

一．教学目标

1．知识目标

(1)举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。

(2)说明基因和遗传信息的关系。

2．能力目标

(1)运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。

(2)掌握分析材料的方法。

3．情感态度价值观目标

通过了解人类基因组计划和DNA指纹技术的应用，培养热爱科学和爱国主义情感。

二．教学重点和难点：

1．教学重点

（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。

2．教学难点：

脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。

三．教学过程

导入：摩尔根将基因定位于染色体上，并测出基因在染色体上是呈线性排列的。而

染色体由DNA和蛋白质组成，这就涉及一个问题基因=DNA吗？基因和DNA有什么关系呢？下面请同学们来看几个资料

我们先来看一些实例：

资料1、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分子上分布着大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。

提问：这个资料说明了什么？

（大肠杆菌一个DNA上含有多个基因。说明基因是一段DNA。）

资料2、生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段---绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。

提问：这个资料说明了什么？

（说明基因是特定的DNA片段，可拼接到其他生物的DNA上去，有遗传效应,可独立起作用）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，所以基因是遗传物质的结构单位。

资料3、人类基因组计划测定的是24条染色体（22条染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。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%。

提问：这个资料说明了什么？

（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4、科学家研究发现，人体内有与肥胖密切相关的基因，在小鼠中，HMGIC基因则与肥胖直接相关，然后科学家们做了这样一个实验，实验组是具有HMGIC基因缺陷的小鼠，作为对照组的是基因正常的小组，在吃同样多的高脂肪食物的情况下，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，但基因缺陷组小鼠体重仍旧正常。

提问：资料4说明了什么？

分析：无HMGIC基因就无肥胖的表现

有HMGIC基因就有肥胖的表现。

说明基因能控制生物的性状(功能单位)，即基因具有遗传效应）

最后由学生自主总结基因的概念：基因是有遗传效应的DNA片段，是遗传的基本结构和功能单位。

知识点二：DNA片段中的遗传信息

讲述：一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA分子必然蕴含着大量的遗传信息。在DNA分子中，大量的遗传信息是有什么决定的呢？DNA分子的基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接而成，稳定不变的，而内侧是四种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列。

提问：脱氧核苷酸序列与遗传信息有什么关系吗？

探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性P57

探究思路：

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？

17

4种。（大约为一百七十二亿种）

情境2全球人口总数约为６０亿。假设人类基因组中第１号染色体的第１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？你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？

4X174

多17

探究结论：

遗传信息蕴藏在4中碱基的排列顺序中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性；碱基特定的排列顺序，又构成了DNA分子的特异性。

知识点三：染色体，DNA，基因。脱氧核苷酸之间的关系区别

基因与染色体(染色质)、DNA、性状、遗传信息的关系？

①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。

②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) 。

③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。

④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。