基因专题教案分析.doc

基 因 专 题 2 准确理解核心概念－－基因的内涵和外延 基因源于孟德尔提出的遗传因子，随着遗传学的研究和发展，基因概念的内涵逐步充实和完善。现代遗传学认为，基因是有遗传效应的DNA分子片段，是蕴涵有特定遗传信息的核苷酸序列。基因概念包含有6个要素， 基因控制性状遗传， 基因在染色体上呈线性排列， 基因是有遗传效应的DNA分子片段， 每个基因中蕴含特定的遗传信息 基因由编码区和非编码区组成，其上游非编码区有与RNA聚合酶相结合的位点， 真核基因的编码区由间隔排列的外显子和内含子构成， DNA分子携带有两类遗传信息 我们可以用集合图来表示染色体、DNA、基因、编码区、外显子等概念的上下位关系；用维恩图比较DNA和RNA的不同从而区分清楚概念的内涵和外延。 3 以基因为点，中心法则为主线素，构建知识网络 思考基因的结构、功能（储存、传递、表达遗传信息、基因突变等）位置（细胞核或拟核、细胞质）基因的载体（染色体、线粒体、叶绿体、质粒等），染色体的分类（同源和非同源、染色体组、常或性染色体）基因的位置不同从而出现不同的遗传定律。 思考核酸（DNA和RNA）元素、基本组成单位、化学结构、空间结构、功能、性质、鉴定、应用。 进化的实质是什么？单位呢？物种形成的基本环节是什么？ 基因工程的一、二、三、四、五。 通过以上问题的思考，构建自己的基因知识网络为已所用。 3. 1中心法则 （1）图解 （2）含义：包括五个方面，而且均遵循碱基互补配对原则。 ① DNA复制；② 转录：遗传信息由DNA传递给mRNA；③ 逆转录：某些病毒在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合成DNA；④ 翻泽：以mRNA为模板合成特定蛋白质，表现出生物性状；⑤ RNA复制：某些RNA病毒以自身RNA为模板合成RNA。 3．2 RNA的结构和种类 （1）结构：单链或双链结构，一般为单链。组成单位是核糖核苷酸，其中核糖是五碳糖；碱基是A、U（尿嘧啶）、G、C。 （2）种类：①信使RNA（mRNA）：单链结构，其碱基序列包含遗传信息。遗传密码位于mRNA。②转运RNA（tRNA）：三叶草结构。头端特定的三个碱基叫反密码，尾端连接待定的氨基酸。在蛋白质合成中，运输氨基酸，所以叫转运RNA。③核糖体RNA（rRNA）：与核糖体结合，是合成蛋白质的场所。 3．3 遗传信息的传递与表达 遗传信息的传递与表达是DNA分子的基本功能，它们分别与生物的生殖和发育有关。 遗传信息的传递发生在传种接代过程中，通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递。 遗传信息的表达发生在生物个体发育过程中，是通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程，通过遗传信息的表达控制个体发育过程。 3．4 基因表达与个体发育之间的关系 （1）个体发育是从受精卵的有丝分裂开始到性成熟个体形成的过程，在这一过程中，生物个体的各种性状（或表现型）得以逐渐表现。个体发育过程是受遗传物质控制的，发育过程是细胞内基因表达的结果。 （2）个体发育过程中产生的众多体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而含有相同的遗传物质或基因，但生物体不同部位细胞表现出的性状不同，而且不同性状是在不同时期表现的。因而在个体发育中，生物体内基因的表达有如下特点： ①虽然不同的细胞含有相同的基因，但不同的细胞表达不同的基因，即选择性表达。如胰岛细胞能表达胰岛素基因，但不表达血红蛋白基因。 ②细胞内基因顺序表达。 （3）基因表达控制个体发育的方式 基因控制性状需经过一系列步骤，基因控制性状有如下两种方式： 3.5 基因的结构 （1）原核细胞的基因结构： 编码区：能够转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成的区段。 非编码区：不能转录为信使RNA，也就是说不能编码蛋白质的区段。有调控遗传信息表达的核苷酸序列，主要包括启动子、终止子等。 （2）真核细胞的基因结构 编码区：外显子（最终能够编码蛋白质的序列）和内含子（不能够编码蛋白质的序列） 内含子的功能可能对基因的转录具有某种调控作用，或是作为一种进化过程中的残存物而存在于DNA序列中。 非编码区上：同样有具有调控作用的启动子和终止子，只是要相对复杂。 3.6 基因工程 （1）基因操作的工具 限制性内切酶：识别特定序列，切割特定的位点。暴露出黏性末端。 DNA连接酶：连接不同来源的DNA分子。实现DNA重组。 运载体：携带目的基因在宿主细胞中稳定的复制、表达。最常用的是质粒。 （2）基因操作的基本步骤 提取目的基因：主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。 目的基因与运载体结合：将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。 目的基因导入受体细胞： 主要是借鉴