基因是有遗传效应的DNA片段 优质课课件.ppt
第第4 4节节 基因是有遗基因是有遗传效应的传效应的DNADNA片段片段VS基因检测基因检测算命算命科技改变生活、科技引领生活科技改变生活、科技引领生活1.1.目前目前美国美国每年平均做每年平均做400400万次万次基因检测基因检测。利用基因检测技术，。利用基因检测技术，医师可对医师可对1000多种多种疾病的进行疾病的进行症前诊断或找到真正病因症前诊断或找到真正病因，甚至可为还在妈妈肚子里的胎儿诊断数十年后才会罹患的疾病。甚至可为还在妈妈肚子里的胎儿诊断数十年后才会罹患的疾病。2.2.我国我国上海复大已经有上海复大已经有7070多种疾病可以用多种疾病可以用基因检测基因检测的方法预测的方法预测。解解读读生生命命的的“天天书书”基因是什么？基因和细胞中遗传基因是什么？基因和细胞中遗传物质物质DNADNA有什么关系呢？有什么关系呢？基因中有怎样的信息？它又是如基因中有怎样的信息？它又是如何储存如此多的信息呢？何储存如此多的信息呢？一、用实例说明基因与一、用实例说明基因与DNA的关系的关系1、大肠杆菌大肠杆菌细胞的拟核有细胞的拟核有1个个DNA分子，长度分子，长度约为约为4700000个碱基对，在个碱基对，在DNA分子上分布着分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为个基因，每个基因的平均长度约为1000个个碱基对。碱基对。问题问题2：计算：计算所有基因的碱基对所有基因的碱基对与与DNA分子碱基分子碱基 对总数的对总数的比例比例。推推理理全部基因的全部基因的碱基对碱基对总数只是总数只是DNADNA碱基对碱基对总数总数的一部分，因此，的一部分，因此，基因是基因是DNADNA的片段的片段。问题问题1 1：生物体内的生物体内的DNADNA分子数目与基因数目相同吗？分子数目与基因数目相同吗？一、用实例说明基因与一、用实例说明基因与DNA的关系的关系（原核生物）3、2001年人类基因组计划测定的是年人类基因组计划测定的是24条染色体条染色体（22条常染色体条常染色体+X+Y）上的）上的DNA的碱基序列。的碱基序列。其中，每条染色体上有一个其中，每条染色体上有一个DNA分子。这分子。这24个个DNA分子大约有分子大约有31.6亿个碱基对，其中，构成基亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%推理：推理：进一步明确基因是进一步明确基因是DNA的片段（基因碱基对的片段（基因碱基对总数占总数占DNA碱基对总数很少的一部分）碱基对总数很少的一部分）一、用实例说明基因与一、用实例说明基因与DNA的关系的关系资料资料1 1和和3 3比较分析比较分析:原核生物与真核生物原核生物与真核生物DNADNA的基因的基因中的碱基占中的碱基占DNADNA分子总碱基比例有何特点分子总碱基比例有何特点?（真核生物）资料资料2 2：生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，：生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为海蜇中有这是因为海蜇中有“绿色荧光基因绿色荧光基因”。转基因实验。转基因实验 表明，表明，转入了海蜇的绿色荧光基因的转基因鼠，在紫外线的照射转入了海蜇的绿色荧光基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蜇一样发光。下，也能像海蜇一样发光。一、用实例说明基因与一、用实例说明基因与DNA的关系的关系资料资料4 4：不少人认为，人和动物体的胖瘦是由遗传决定的。：不少人认为，人和动物体的胖瘦是由遗传决定的。近来的科学研究发现，小鼠体内的近来的科学研究发现，小鼠体内的HMGICHMGIC基因与肥胖直接基因与肥胖直接相关。相关。HMGICHMGIC基因缺陷的基因缺陷的实验鼠实验鼠与作为与作为对照的小鼠对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，而吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，而HMGICHMGIC基因缺陷基因缺陷的的实验鼠实验鼠体重仍然保持正常体重仍然保持正常,对照组的小鼠对照组的小鼠变得十分肥胖变得十分肥胖.从资料从资料2 2、4 4中你可以得出什么结论？中你可以得出什么结论？结论：基因具有遗传效应结论：基因具有遗传效应一、用实例说明基因与一、用实例说明基因与DNA的关系的关系基因是有基因是有遗传效应遗传效应 的的DNA片段片段总结：基因与总结：基因与DNA 的关系的关系人的某人的某DNA分子片段分子片段上的几个基因上的几个基因讨论讨论（概念扩展）（概念扩展）1 1.基因有几条链构成？基因的基本单位是基因有几条链构成？基因的基本单位是_2.2.任何一个任何一个DNADNA片段都有遗传效应吗片段都有遗传效应吗?3.3.在在DNADNA分子上除了具有分子上除了具有遗传效应的基因遗传效应的基因外，外，剩余的区间（剩余的区间（非基因区非基因区）有没有遗传信息呢？）有没有遗传信息呢？白化基因白化基因多指基因多指基因胰岛素基因胰岛素基因血红蛋白血红蛋白 基因基因唾液淀粉酶唾液淀粉酶 基因基因特定的特定的DNADNA片段才有遗传效应片段才有遗传效应1.1.下面是有关下面是有关DNADNA与基因关系的认识，你同意这些观点吗？与基因关系的认识，你同意这些观点吗？1 1）基因是）基因是DNADNA的片段，基因与的片段，基因与DNADNA是局部与整体的关系是局部与整体的关系 2 2）基因在）基因在DNADNA上，上，DNADNA是基因的集合是基因的集合 3 3）基因与）基因与DNADNA都是描述遗传物质的概念都是描述遗传物质的概念.基因侧重描述基因侧重描述遗传物质的功能，遗传物质的功能，DNADNA主要反映遗传物质的化学组成。主要反映遗传物质的化学组成。并非任何一个并非任何一个DNA片段都是基因，只有具有遗传效应的片段都是基因，只有具有遗传效应的 DNA片段（片段（特定的碱基序列特定的碱基序列）才是基因。）才是基因。DNA包括基因与非基因的碱基序列包括基因与非基因的碱基序列有一定道理，但在大众传媒中常将两者等同使用。有一定道理，但在大众传媒中常将两者等同使用。大家要积极宣传，学以致用！大家要积极宣传，学以致用！课堂反馈课堂反馈染色体染色体DNA（多个）（多个）基因基因（成百上千个）（成百上千个）脱氧核苷酸脱氧核苷酸2.2.概念图练习（概念图练习（知识回扣知识回扣）：）：请你能尝试画出请你能尝试画出 染色体、染色体、DNA、基因、脱氧、基因、脱氧核苷酸核苷酸之间的关系之间的关系（特定的序列）（特定的序列）（特定的位置）（特定的位置）+蛋白质蛋白质课堂反馈课堂反馈(一个或两个一个或两个)二、二、DNADNA片段中遗传信息有何特点：片段中遗传信息有何特点：情境探究情境探究1 1：情境探究情境探究2 2：DNA分子具有多样性分子具有多样性DNA分子具有特异性分子具有特异性每一个每一个DNADNA分子的碱基序列是特定的分子的碱基序列是特定的,含有特定的遗传信息含有特定的遗传信息通过以上的讨论，我们已经对某些生物科技有所通过以上的讨论，我们已经对某些生物科技有所了解，你对未来生活什么设想或憧憬？了解，你对未来生活什么设想或憧憬？就让我们从转基因生物开始吧。就让我们从转基因生物开始吧。荧光猪荧光猪(左左)3.把人的胰岛素基因转入大肠杆菌体把人的胰岛素基因转入大肠杆菌体内，让大肠杆菌产生人的胰岛素。内，让大肠杆菌产生人的胰岛素。3 3。基因可以含有大量的遗传信息，。基因可以含有大量的遗传信息，能否用基因做成计算机芯片？能否用基因做成计算机芯片？没有异想也就没有天开，没有异想也就没有天开，今天的设想也许就是明天现实，今天的设想也许就是明天现实，让我们一起努力！让我们一起努力！课堂小结：课堂小结：1.基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段2.DNA分子具有多样性和特异性分子具有多样性和特异性通过这节课学习通过这节课学习,你已经成长为基因方面你已经成长为基因方面的小专家了的小专家了,请你解释一下请你解释一下“基因检测是如何发现导致疾病的基因基因检测是如何发现导致疾病的基因”?”?作业：作业：1、课堂完成课后练习、课堂完成课后练习 4.你想要一张基因你想要一张基因“身份证身份证”吗？吗？2424位点位点1818位点位点TA（一）回忆（一）回忆DNA分子结构，分子结构，_可可 变变,_固定不变固定不变,哪个可以代表遗传信息哪个可以代表遗传信息?请举例理解请举例理解ATGCCG1.DNADNA分子中每一个位置的碱基对都有分子中每一个位置的碱基对都有 有有_种可能性种可能性4 42.2.一个长度为一个长度为40004000个碱基对的个碱基对的DNADNA片段可以有多少种排列组片段可以有多少种排列组合方式？合方式？3.已知，人体细胞的已知，人体细胞的DNA中有中有32亿个碱基对亿个碱基对 则人体的则人体的DNA可以有多少种排列组合方式？可以有多少种排列组合方式？44000=10=1024002400碱基对的排列顺序碱基对的排列顺序基本骨架基本骨架(二二)数学模型模拟探究数学模型模拟探究讨论：讨论：1.DNA1.DNA指纹能用来鉴定身份吗？有科学依据吗？指纹能用来鉴定身份吗？有科学依据吗？假如你是一名法医假如你是一名法医,你将如何利用你将如何利用DNADNA指纹技术来指纹技术来处理案件处理案件?2.2.你认为你认为DNADNA指纹还可以在哪些领域应用指纹还可以在哪些领域应用亲子鉴定、死者遗骸等亲子鉴定、死者遗骸等
