1、3.4 3.4 基因通常是有遗基因通常是有遗传效应的传效应的DNADNA片段片段通过资料分析，说明基因与通过资料分析，说明基因与DNADNA的关系（科学思的关系（科学思维维、科学探究、科学探究）通过介绍通过介绍DNADNA指纹技术，让学生体会到理论知识指纹技术，让学生体会到理论知识的奇妙应用，从而培养学生的奇妙应用，从而培养学生掌握知识，服务社会掌握知识，服务社会的责任意识（社会责任）的责任意识（社会责任）运用数学方法理解和说明运用数学方法理解和说明DNADNA的多样性和特异性，认的多样性和特异性，认同遗传物质的结构与功能相适应、多样性与特异性同遗传物质的结构与功能相适应、多样性与特异性相统一
2、的观点（生命观念、科学思维）相统一的观点（生命观念、科学思维）学习目标1条染色体1个DNA1条染色体2个 DNA染色体是染色体是DNADNA的主要载体的主要载体,一条染色体上有一条染色体上有1 1个或个或2 2个个DNADNA。黄身黄身白眼白眼红宝石眼红宝石眼截翅截翅朱红眼朱红眼深红深红眼眼棒眼棒眼短硬毛短硬毛基因在染色体上，基因在染色体上，一条染色体上有多个基因。一条染色体上有多个基因。果蝇某一条染色体上的几个基因果蝇某一条染色体上的几个基因基因=DNA？DNADNA分分子数子数 DNADNA总碱总碱基对数基对数 基因数基因数 平均每个基因平均每个基因的碱基对总数的碱基对总数 比例（基因的碱
3、比例（基因的碱基对基对/总碱基对）总碱基对）资料资料1 1：大肠杆：大肠杆菌细胞拟核菌细胞拟核资料资料3 3：人类基：人类基因组计划测定因组计划测定14700 0004400100044/4731.6亿不超过2%24.一、一、说明基因与说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例分析资料分析资料1和资料和资料3，你能得出什么结论？，你能得出什么结论？一个一个DNADNA分子分子上含有上含有 基因基因基因的碱基对总数基因的碱基对总数 DNADNA分子的碱基对总数分子的碱基对总数基因是基因是DNADNA的片段的片段许多许多 一、一、说明基因与说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例基因不是连续分布
4、在基因不是连续分布在DNADNA上，而是由非基因的碱基序列将其分隔开上，而是由非基因的碱基序列将其分隔开基因基因A A基因基因B B基因基因C C含有含有3 3个基因的个基因的DNADNA片段的模式图片段的模式图基因是一段基因是一段DNADNA，但是一段但是一段DNADNA不一定是基因不一定是基因表现一、一、说明基因与说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例绿色荧光蛋白基因绿色荧光蛋白基因-ATGCATGCATACCTATGCTAGCCATCCTCTAAGG-TACGTACGTATGGATACGATCGGTAGGAGATTCC-TACCTATGCTAG-ATGGATACGATC-剪切导入发荧
5、光的水母发荧光的水母普通小鼠普通小鼠发荧光小鼠发荧光小鼠 水母中的绿色荧光基因在小鼠中表达。（有无绿色荧光蛋白基因决定是否发荧光。）基因是特定的基因是特定的DNADNA片段，可片段，可切除切除，可，可拼接拼接到其他生物的到其他生物的DNADNA上去，可独立起作用，从而获得某种上去，可独立起作用，从而获得某种性状的表达性状的表达。结论：结论：基因能基因能控制控制生物的生物的性状性状，具有，具有遗传效应遗传效应资料资料2 2：问题探讨：问题探讨：一、一、说明基因与说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例特点：转基因鲤鱼的生长速度快。特点：转基因鲤鱼的生长速度快。1、为什么转基因鲤鱼的生长速度更快
6、？2、导入的外源基因是1个DNA分子，还是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列？外源基因导入受体细胞后，必须整合外源基因导入受体细胞后，必须整合到到受体细胞的受体细胞的DNADNA上才能发挥作用。上才能发挥作用。因外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的因外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNADNA中，发挥了促进中，发挥了促进生长激素合成的的功能，使鲤鱼的生长速率加快。生长激素合成的的功能，使鲤鱼的生长速率加快。DNADNA分子的一段脱氧核苷酸序列分子的一段脱氧核苷酸序列资料资料1 1和和3 3资料资料2 2每个每个DNADNA分子上分子上有有 基因基因 只有只有 碱基碱基参与基因的组成参与基因的组成基
7、因是基因是 片段片段基因能控制基因能控制 基因具有基因具有基因是基因是许多许多部分部分DNADNA生物的性状生物的性状遗传效应遗传效应具有遗传效应的具有遗传效应的DNADNA片段片段一、一、说明基因与说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒等。对RNA病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。烟草花叶病毒流感病毒一、一、说明基因与说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例基因：基因：通常是有遗传效应的有遗传效应的DNADNA片段片段。补充：基因存在的位置补充：基因存在的位置线粒体线粒体叶绿体叶绿体细胞核细胞核染色体上染色体
8、上植物细胞结构模式图拟核拟核原核细胞结构模式图流感病毒结构模式图1个DNA分子上有许多个基因具有特定的遗传效应每一个基因都是特定的DNA片段说明：DNA蕴含大量的遗传信息DNADNA只含有只含有4 4种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（4 4种碱基）种碱基）为什么能够储存大量的遗传信息？为什么能够储存大量的遗传信息？二、DNA片段中的遗传信息你注意到了吗？两条长链上的脱氧核两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。顺序是稳定不变的。长链中变化的是碱基长链中变化的是碱基对的排列顺序。对的排列顺序。遗传信息：遗传信息：DNADNA分子中分子中碱基的排列顺序碱基的排列顺序 （脱
9、氧核苷酸的排列顺序）（脱氧核苷酸的排列顺序）二、DNA片段中的遗传信息1.DNA1.DNA分子的多样性分子的多样性假如决定人肤色的一个基因只有假如决定人肤色的一个基因只有1717个碱基对个碱基对组成，那么该基因有组成，那么该基因有多少种排列的可能？多少种排列的可能？4 41717种种碱基排列顺序的千变万化，构成了碱基排列顺序的千变万化，构成了DNADNA分子的多样性分子的多样性（大约为一百七十二亿种）（大约为一百七十二亿种）ATCG A T C G A T C G ACTG AATCG碱基互补配对原则CCCTTG A基因排列种数1 1个碱基对个碱基对4 42 2个碱基对个碱基对4 44 4（4
10、 42 2）.N个碱基对4N碱基的排列顺序碱基的排列顺序假如决定人肤色的一个基因只有假如决定人肤色的一个基因只有1717个碱基对个碱基对组成，那么决组成，那么决定两个人肤色的基因完全相同的概率是多少？定两个人肤色的基因完全相同的概率是多少？1/417 1/417每个每个DNADNA分子所具有的特定的碱基排列顺序构成了分子所具有的特定的碱基排列顺序构成了DNADNA分子的特异性分子的特异性。（相当于（相当于0 0）2.DNA2.DNA分子的特异性分子的特异性 DNA DNA指纹技术的实质就是把指纹技术的实质就是把DNADNA作为像指纹那样来识别不同的人，作为像指纹那样来识别不同的人，因两个随机个
11、体具有相同因两个随机个体具有相同DNADNA序列的可能性微乎其微。序列的可能性微乎其微。2.2.体细胞稳定性体细胞稳定性1.DNA1.DNA高度的特异性高度的特异性DNADNA指纹图指纹图刑事侦查亲子鉴定母亲的母亲的DNADNA指纹指纹男性男性1 1的的DNADNA指纹指纹小孩的小孩的DNADNA指纹指纹男性男性2 2的的DNADNA指纹指纹遗骸的鉴定位置上：位置上：本质上：本质上：结构结构上：上：功能功能上：上：有遗传效应有遗传效应-ATGTCTTCCTGAGGAAC-TACAGAAGGACTCCTTG-一般在染色体上呈线性排一般在染色体上呈线性排列，且与染色体的行为具列，且与染色体的行为具有一致性有一致性通常是有遗传效应的通常是有遗传效应的DNADNA片段片段核苷酸的排列顺序包含着核苷酸的排列顺序包含着遗传信息，具有多样性和遗传信息，具有多样性和特异性特异性控制生物性状的结构和功控制生物性状的结构和功能单位能单位组成同种物质呈线性排列控制通常是有遗传效应的片段组成基基因因 染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色质染色质DNADNA绘制概念模型：脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系蛋白质蛋白质+
