【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(duì)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(gè)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(gè)DNA1條染色體2個(gè)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(gè)基因一條染色體上有多個(gè)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(gè)DNA

基因多個(gè)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(gè)DNA分子，長度約為4700000個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著大約4400個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長度約為1000個(gè)堿基對(duì)。大腸桿菌一個(gè)DNA上含有多個(gè)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(hào)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(cè)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(gè)DNA分子。24個(gè)DNA分子大約有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(qǐng)你給基因下個(gè)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?；駻基因B基因C含有3個(gè)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(chǔ)存大量的遺傳信息呢？情境1：

假如決定臉型的一個(gè)基因只有17個(gè)堿基對(duì)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(gè)堿基對(duì)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(chǔ)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(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。每個(gè)DNA有自己特定的堿基對(duì)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(chǔ)存大量的遺傳信息呢？

探究結(jié)論：堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了遺傳信息的多樣性；但對(duì)具體的個(gè)體的某個(gè)基因來說，堿基對(duì)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(shí)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(shí)，首先需要用合適的酶將待檢測(cè)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€(gè)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(cè)序單細(xì)胞基因組測(cè)序技術(shù)是在單細(xì)胞水平對(duì)全基因組進(jìn)行擴(kuò)增與測(cè)序的一項(xiàng)新技術(shù)。其原理是將分離的單個(gè)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(cè)序。患有常染色體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(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂會(huì)形成一個(gè)卵細(xì)胞和三個(gè)極體，如果知道極體的基因組序列，就可以推測(cè)出這個(gè)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(cè)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(duì)分離得到的極體進(jìn)行了基因組擴(kuò)增，并完成了測(cè)序，從而推測(cè)出與被測(cè)極體同時(shí)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(cè)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(duì)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(gè)染色體上有1個(gè)或2個(gè)DNA分子基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷每個(gè)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(gè)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(gè)染色體上有1個(gè)或2個(gè)DNA分子基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷每個(gè)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(gè)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(gè)F含有_______個(gè)E，每個(gè)E中可以由__________個(gè)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