基因通常是有遗传效应的DNA片段

【教学目标】

1．通过分析资料，讨论基因与DNA的关系，从而推理得出基因是有遗传效应的DNA片段

2．通过概念图，掌握基因、DNA、染色体三者的关系

3．通过介绍DNA指纹的应用，加深对DNA分子的多样性和特异性的理解

【教学重难点】

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：基因是有遗传效应的DNA片段

【教学方法】

讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳

【课时安排】

1课时

【教学过程】

（一）证明基因与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。

分析资料1，你能得出什么结论？

大肠杆菌一个DNA上含有多个基因。生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。说明基因是一段DNA。

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%。

分析资料3，你能得出什么结论？

基因是DNA的片段，DNA中存在大量的非基因片段。基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。人体内构成基因的碱基对组成比较少，占全部碱基总数不超过2%，这说明并不是随便一段DNA就称为基因。

基因的碱基对数小于DNA分子的碱基对数剩余的98%的碱基是否称为基因呢？

基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。

阅读P57-58“思考讨论”中的资料1和3，填写下表：

基因的碱基数占碱基总数的比例

原核生物：__94%__

真核生物：不超过2%

生物越__高等___，DNA中存在的非基因片段的比例__越高___

资料2：海蜇的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，转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蜇一样发光。

分析资料2，你能得出什么结论？

转基因小鼠为何能发光？因为获得了海蜇的绿色荧光蛋白基因。

基因有遗传效应。它可以独立起作用。

资料4：近来科学研究发现，小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关，具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而实验鼠体重维持正常。

分析资料4，你能得出什么结论？

（1）没有HMGIC基因，就___没有__肥胖的表现

（2）有HMGIC基因就_有__肥胖表现

（3）HMGIC基因能控制小鼠肥胖这一性状

基因能控制生物的性状

举例正常红细胞和镰刀型红细胞，白化病患者。说明基因能控制生物的性状，即基因具有特定的遗传效应。

归纳：

资料1：基因是一段DNA。

资料2：基因具有遗传效应。

资料3：一段DNA不一定是基因。

资料4：基因能控制生物性状。

什么是基因？

基因通常是有__遗传__效应的DNA__片段__。是生物体遗传的功能单位和结构单位。

一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都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。之所以加上通常作为限定语，是因为有些病毒的遗传物质是RNA，对于这些病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。

DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？

二、DNA片段中的遗传信息

探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性

情境1：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？

4¹⁷种（大约为一百七十二亿种）

碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的__多样性___

探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的特异性

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？

不是

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？

碱基特定的排列顺序，又构成了DNA分子的___特异性____

小结：