基因是有遗传效应的DNA片段 学案 高一下学期生物人教版必修2

PAGEPAGE8第三章第四节基因是有遗传效应的DNA片段【学习目标】1、举例说明基因是有遗传效应的DNA的片段。2、说明基因和遗传信息的关系3、应用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。【核心问题】脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性【情景导入】摩尔根将基因定位于染色体上，后来证明该结构中只有DNA是遗传物质。那么，基因和DNA有什么关系？通过这一节的学习我们就了解了。【导学过程】一、基因与DNA的关系【合作探究1】说明基因与DNA关系的实例阅读课文P55-56“资料分析”，看懂图A、B、C。大肠杆菌的DNA与基因。说明：海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术。说明：人类基因组计划（HGP计划）：为何要测定24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的碱基序列而不是23条？4、小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。说明：通过观察课本资料分析，理清基因与DNA关系，从DNA水平上给基因下定义。总结：①基因是有的DNA片段；②每个DNA分子上含有个基因。③所有基因的碱基总数(填“大于”、“等于”、“小于”)DNA分子的碱基总数，即DNA分子上只有部分碱基参与基因的组成。【合作探究2】分析基因、DNA、染色体之间的关系例1：分析下图，回答有关问题：（l）图中A是，C是，G是。（2）B有4种，即：［

T

］、［

C

］、［

A

］、__［

G

］（直线上写文字，括号内写字母）（3）D与F的关系是。（4）E与F的关系是。（5）F与G的关系是。（6）F与H的关系是。二、DNA片段中的遗传信息【合作探究3】DNA分子能储存大量的遗传信息吗？（试从DNA的分子结构分析其原因）。【合作探究4】假设决定脸型的基因有17个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？说明：全球人口约为65亿。假设人类基因组中第一号染色体的第一个基因是由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？你与你同桌相比，这个基因的碱基序列完全相同的可能性有多大？；说明：总结：1、定义：DNA分子中的排列顺序2、特点：⑴多样性：的千变万化。⑵特异性：每一个DNA分子。3、与生物多样性和特异性的关系DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的。例2:含有2000个碱基的DNA，每条链上的碱基排列方式有()A、42000种B、41000种C、22000种D、21000种例3：基因D与d的根本区别（）A基因D能控制显性性状，基因d能控制隐性性状B所含的核苷酸种类不同C4种脱氧核苷酸的排列顺序不同D在染色体上的位置不同三、DNA技术的应用阅读教材P58“科学、技术、社会”思考DNA指纹技术在哪些方面应用？。例4、DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，在亲子鉴定、侦察罪犯等方面是目前最为可靠的鉴定技术。请思考回答下列有关DNA指纹技术的问题：（1）用DNA做亲子鉴定时，小孩的条码会一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合，其原因是。（2）如图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA，进行DNA指纹鉴定，部分结果如图所示。则该小孩的真正生物学父亲是。（3）现在已知除了一卵双生双胞胎外，每个人的DNA是独一无二的，就好象指纹一样，这说明了：。（4）为了确保实验的准确性，需要克隆出较多的DNA样品，若一个只含31P的DNA分子用32P标记的脱氧核苷酸为原料连续复制3次后，含32P的单链占全部单链的。（5）DNA指纹技术也可应用于尸体的辨认工作中，瓦斯爆炸案中数十名尸体的辨认就是借助于DNA指纹技术。①下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体同一区段DNA单链的碱基序列，根据碱基配对情况判断，A、B、C三组DNA中不是同一人的是。A组B组C组尸体中的DNA碱基序列ACTGACGGTTGGCTTATCGAGCAATCGTGC家族提供的DNA碱基序列TGACTGCCAACCGAATAGCACGGTAAGACG②为什么从尸体细胞与死者家族提供的死者生前的生活用品中分别提取的DNA可以完全互补配对？。答案：3.说明基因与DNA关系的实例阅读课文P55-56“资料分析”，看懂图A、B、C=1\*GB3①、大肠杆菌的DNA与基因。说明：生物体的DNA分子数目小于基因数目。生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA的片段，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。_________________=2\*GB3②、海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术。说明：基因是特定的DNA片段，具有遗传效应，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，所以基因是功能单位。=3\*GB3③、人类基因组计划（HGP计划）：为何要测定24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的碱基序列而不是23条？__因为成对的常染色体只需各取一条，而X、Y上含有不同的遗传信息，均需要进行测定。________=4\*GB3④、小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。说明：人和动物的肥胖是受基因控制的，基因是能控制生物的性状，具有遗传效应。【问题探讨】探究问题组1：通过观察课本资料分析，理清基因与DNA关系仔细阅读课本P55－56的4则资料，思考这些资料分别从哪些方面说明DNA与基因的关系？=1\*GB3①资料1和资料3说明DNA与基因的关系是什么？言之有理即可，可参考上一题=1\*GB3①、大肠杆菌的DNA与基因的答案。基因是具有遗传效应的DNA片段。②从DNA水平上给基因下定义。基因是具有遗传效应的DNA片段。总结：①基因是有遗传效应的DNA片段；②每个DNA分子上含有许多个基因。③所有基因的碱基总数___小于__(填“大于”、“等于”、“小于”)DNA分子的碱基总数，即DNA分子上只有部分碱基参与基因的组成。基因、DNA、染色体之间的关系脱氧核糖糖磷酸基团遗传效应遗传物质2个主要载体脱氧核糖糖磷酸基团遗传效应遗传物质2个主要载体例1、分析下图，回答有关问题：（l）图中A是__磷酸基团_______，C是___脱氧核糖_____，G是____蛋白质_____。（2）B有4种，即：_____胸腺嘧啶____［

T

］、___胞嘧啶_____［

C

］、___腺嘌呤______［

A

］、___鸟嘌呤_____［

G

］（直线上写文字，括号内写字母）（3）D与F的关系是_____4种脱氧核苷酸组成脱氧核酸长链（DNA）__________。（4）E与F的关系是___基因是具有遗传效应的ＤＮＡ片段___________。（5）F与G的关系是______ＤＮＡ与蛋白质组成染色体_________。（6）F与H的关系是______染色体是ＤＮＡ的主要载体_________。DNA片段中的遗传信息基因是具有遗传效应的DNA片段。每个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必然蕴含着大量的遗传信息。2、DNA片段中的遗传信息阅读教材P57完成下列内容：=1\*GB3①、DNA分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在___4种碱基的排列顺序______之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性；基因是有遗传效应的DNA片段。=2\*GB3②、DNA分子的特异性和多样性是生物体多样性和特异性的物质基础。【问题探讨】探究问题组2：DNA片段中的遗传信息1、DNA分子能储存大量的遗传信息吗？（试从DNA的分子结构分析其原因）DNA能够储存大量的遗传信息，遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了ＤＮＡ分子的多样性。2、DNA分子具有多样性情景：假设决定脸型的基因有17个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？提示：参考数学上的排列组合的计算方法４１７3、DNA分子具有特异性情景：全球人口约为65亿。假设人类基因组中第一号染色体的第一个基因是由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？你与你同桌相比，这个基因的碱基序列完全相同的可能性有多大？不是，１／４３４．上述结果是建立在纯理论的情况下，其实有一些排列情况并不存在，即使除去一些不存在的排列情况，得到的结果依然是一个天文数字。总结：1、定义：DNA分子中______４种碱基____________________的排列顺序2、特点：⑴多样性：_________碱基排列顺序____________________的千变万化。⑵特异性：每一个DNA分子____具有特定的排列顺序____________________。（3）与生物多样性和特异性的关系DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的__物质基础_____。例:2含有2000个碱基的DNA，每条链上的碱基排列方式有(Ｂ)A、42000种B、41000种C、22000种D、21000种3、基因D与d的根本区别（Ｃ）A基因D能控制显性性状，基因d能控制隐性性状B所含的核苷酸种类不同C4种脱氧核苷酸的排列顺序不同D在染色体上的位置不同探究3：DNA技术的应用阅读教材STS:思考DNA指纹技术在哪些方面应用。可以用来识别身份，如在刑事侦测中用来识别罪犯、亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等等。例4、DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，在亲子鉴定、侦察罪犯等方面是目前最为可靠的鉴定技术。请思考回答下列有关DNA指纹技术的问题：（1）用DNA做亲