八年級(jí)生物下冊(cè)基因在親子代間的傳遞教案 新人教版

13第二節(jié)基因在親子代間的傳遞?教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)描述染色體、DNA和基因之間的關(guān)系。2．描述生殖過(guò)程中染色體的變化。3.說(shuō)出基因經(jīng)生殖細(xì)胞在親子代間的傳遞。能力目標(biāo)培養(yǎng)收集整理資料的能力，以及認(rèn)真觀察、分析思考、綜合能力。增強(qiáng)對(duì)生物遺傳的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物的興趣。情感目標(biāo)了解基因在親子代間的傳遞，激發(fā)深層次地對(duì)生命的思考，對(duì)生命的珍愛(ài)。通過(guò)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)，產(chǎn)生對(duì)生物學(xué)家的敬佩之情，以及對(duì)生物研究的美好憧憬。?教學(xué)重點(diǎn)描述生殖過(guò)程中染色體的變化。說(shuō)出基因經(jīng)生殖細(xì)胞在親子代間的傳遞。?教學(xué)難點(diǎn)說(shuō)出基因經(jīng)生殖細(xì)胞在親子代間的傳遞。?教學(xué)方法啟發(fā)式、演示式、舉例法、觀察法。?教具準(zhǔn)備意圖等。教師準(zhǔn)備：關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的知識(shí)的投影片或圖片；關(guān)于染色體、DNA、基因三者之間關(guān)系示意圖等。?課時(shí)安排1課時(shí)?教學(xué)過(guò)程［復(fù)習(xí)舊課，導(dǎo)入新課］教師：上節(jié)課我們通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)基因超級(jí)鼠的產(chǎn)生過(guò)程的學(xué)習(xí)與分析，知道生物的性狀是由基因所控制的。接下來(lái)大家看幻燈片，一起復(fù)習(xí)上節(jié)課的主要內(nèi)容。幻燈片：請(qǐng)描述轉(zhuǎn)基因超級(jí)鼠的產(chǎn)生過(guò)程。聯(lián)系轉(zhuǎn)基因超級(jí)鼠分析并說(shuō)明基因控制生物的性狀。參考答案：1.當(dāng)雌雄小鼠交配后，從雌鼠的輸卵管內(nèi)取出沒(méi)有融合的受精卵。然后，將事先準(zhǔn)備好的大鼠生長(zhǎng)激素基因吸入顯微注射器中，在顯微鏡下將大鼠生長(zhǎng)激素基因，注入小鼠核尚未融合的受精卵內(nèi)的卵細(xì)胞核或精子核中。注射之后，小鼠受精卵內(nèi)的精子核與卵細(xì)胞核將融合成一個(gè)細(xì)胞核，其中攜帶著轉(zhuǎn)入的基因。將已經(jīng)導(dǎo)入了大鼠生長(zhǎng)激素基因的受精卵，注入小鼠的輸卵管中，經(jīng)過(guò)小鼠妊娠后，分娩出的兩只小鼠經(jīng)過(guò)發(fā)育，其中一只小鼠比它同齡的其他小鼠大一倍，這就是轉(zhuǎn)基因超級(jí)鼠。在轉(zhuǎn)基因超級(jí)鼠的產(chǎn)生過(guò)程中，僅是在受精卵未融合的精子核或卵細(xì)胞核中注入了大鼠生長(zhǎng)激素基因?？梢?jiàn)，超級(jí)鼠體量增大是大鼠生長(zhǎng)激素基因作用的結(jié)果。所以說(shuō)基因控制性狀。（注：教師對(duì)作答的同學(xué)給予客觀的、鼓勵(lì)性的評(píng)價(jià)，并對(duì)表述不完整的給予補(bǔ)充）［講授新課］教師：在了解學(xué)習(xí)了基因控制性狀的基礎(chǔ)上，今天我們來(lái)學(xué)習(xí)基因是如何在親子代間傳遞的。板書(shū)：第二節(jié)基因在親子代間的傳遞教師：首先大家隨我一起回顧一下七年級(jí)上冊(cè)有關(guān)細(xì)胞及細(xì)胞核的知識(shí)。觀看投影片上的圖片并思考下面的幾個(gè)問(wèn)題。（注：投影并讓同學(xué)們討論）投影片：1.

1：'!■/—細(xì)胞虜取郵勰核母?「-%1：'!■/—細(xì)胞虜取郵勰核母?「-%cI》飛廠優(yōu)孕埠羊,.Ar5饗,,有植鋼魄竝.I礬埠胞機(jī)I）就卿勰4亀駱竊田飾裂］軸胞核錨物細(xì)胞核式圈2.下面是染色體和DNA的關(guān)系示意圖請(qǐng)描述動(dòng)物細(xì)胞的組成。請(qǐng)聯(lián)系上節(jié)知識(shí)，解釋“多莉羊的性狀幾乎與提供細(xì)胞核的B羊一樣”的原因。細(xì)胞核內(nèi)由哪些物質(zhì)組成？試著描述染色體、DNA和遺傳信息之間的關(guān)系。教師：請(qǐng)大家試著回答上述四個(gè)問(wèn)題。學(xué)生1：動(dòng)物細(xì)胞是由細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)組成的。學(xué)生2：多莉羊的性狀之所以與B羊相似，說(shuō)明細(xì)胞核里有遺傳物質(zhì)。根據(jù)上節(jié)課所學(xué)的“基因決定性狀”，可知基因肯定是在細(xì)胞核里，才會(huì)導(dǎo)致多利羊的性狀與B羊相似。學(xué)生3：細(xì)胞核是由許多染色體組成的。學(xué)生4：染色體存在于細(xì)胞核中，由DNA和蛋白質(zhì)組成oDNA分子很長(zhǎng)，在它特定的結(jié)構(gòu)中儲(chǔ)存有大量的遺傳信息。注：教師對(duì)剛才四位同學(xué)的回答給予肯定性的評(píng)價(jià)，對(duì)于有的同學(xué)一次回答不完善的可請(qǐng)其他同學(xué)補(bǔ)充。）教師：通過(guò)剛才幾位同學(xué)的回答，我們知道了遺傳信息存在于細(xì)胞核中，又知基因控制性狀?？梢?jiàn)，基因就是遺傳信息，那么基因在細(xì)胞核內(nèi)怎樣存在的？接下來(lái)，我們具體來(lái)看一下人體內(nèi)的染色體以及與基因的關(guān)系。大家將29頁(yè)的“觀察與思考”完成。（注：一邊讓學(xué)生觀察思考并討論，一邊板書(shū)。）板書(shū)：一、基因與染色體〔注：板書(shū)完后，打開(kāi)多媒體課件（關(guān)于29頁(yè)的兩幅圖片及討論題）?！辰處煟航酉聛?lái)請(qǐng)大家試著回答討論題。學(xué)生5：人體細(xì)胞內(nèi)的染色體有23對(duì)，因?yàn)槿旧w在人體內(nèi)是成對(duì)出現(xiàn)的。學(xué)生6：染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成，基因位于染色體上。學(xué)生7：各種顏色的區(qū)段表示的是控制不同性狀的基因。因?yàn)槌蓪?duì)的染色體不但形態(tài)大小相似，在相對(duì)位置上所染的顏色也相似，表明內(nèi)部成分相似。不斷把長(zhǎng)繩螺旋縮短變粗，就能把長(zhǎng)繩處理成棒狀的染色體樣子。（注：對(duì)幾位同學(xué)的作答，肯定他們認(rèn)真觀察、積極思考、勇于探索的精神，給予鼓勵(lì)性的評(píng)價(jià)。）教師：對(duì)于染色體、基因和DNA的關(guān)系，尤其是基因位于染色體的何種成分上，請(qǐng)大家思考并回顧染色體與DNA的關(guān)系示意圖。學(xué)生8：基因可能位于組成染色體的蛋白質(zhì)上，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是構(gòu)建人體的最主要成分。學(xué)生9：我認(rèn)為應(yīng)該位于DNA上。因?yàn)镈NA是遺傳信息的載體，所以，基因所代表的每一種遺傳信息都應(yīng)在DNA這種載體上。另外，討論題第3題也說(shuō)明基因位于DNA上。教師：哪位同學(xué)的回答是正確的呢？學(xué)生10：9同學(xué)。教師：哪位同學(xué)能用一句話總結(jié)染色體、DNA與基因之間的關(guān)系？學(xué)生11：基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段。教師：太棒了，簡(jiǎn)潔概括。板書(shū)：基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段。教師：哪位同學(xué)試著總結(jié)這部分的內(nèi)容？學(xué)生12：①在生物的體細(xì)胞中（除了生殖細(xì)胞），染色體是成對(duì)出現(xiàn)的，且人體內(nèi)有23對(duì)染色體。②基因也是成對(duì)出現(xiàn)的，分別位于成對(duì)的染色體上。教師：總結(jié)的比前一次有進(jìn)步，大家一起看投影片。投影：一、基因與染色體基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段?；蛴幸?guī)律地集中在染色體上，且是隨染色體一起成對(duì)出現(xiàn)的。人體內(nèi)有23對(duì)染色體，含有46個(gè)DNA分子，含有數(shù)萬(wàn)對(duì)基因，決定著人體可遺傳的性狀。教師：了解了基因與染色體之間的關(guān)系，接下來(lái)咱們思考一下，基因是如何傳遞的？先看投影片，大家討論。（注：打開(kāi)投影片，并進(jìn)行板書(shū)）投影：回顧前面所學(xué)的人的生殖，口述人的生殖過(guò)程。2?受精時(shí)，精子與卵細(xì)胞的結(jié)合意味著什么（結(jié)合基因與染色體的關(guān)系作答）？板書(shū)：二、基因經(jīng)精子或卵細(xì)胞傳遞（注：學(xué)生作答。）學(xué)生13：父親產(chǎn)生精子、母親產(chǎn)生卵細(xì)胞，精子與卵細(xì)胞結(jié)合之后形成受精卵，受精卵在子宮內(nèi)著床分裂、分化形成胚胎，經(jīng)過(guò)約40周時(shí)間分娩，嬰兒產(chǎn)出。學(xué)生14：精子與卵細(xì)胞的結(jié)合意味著分別攜帶著父母雙方的控制性狀的基因的結(jié)合。主要通過(guò)細(xì)胞核的融合來(lái)實(shí)現(xiàn)，也意味著融合的受精卵核中染色體成倍增加，基因也成倍增加。教師：但是我們知道人體內(nèi)的染色體都只有23對(duì)，基因的數(shù)目也不變，這是為什么呢？父母應(yīng)該把多少基因傳給子代呢？請(qǐng)大家認(rèn)真閱讀書(shū)上的資料，并在紙上完成生殖過(guò)程中染色體的變化圖。（注：學(xué)生閱讀，教師板書(shū)。）板書(shū)：1．發(fā)現(xiàn)過(guò)程：①1883年，比利時(shí)胚胎學(xué)家比耐登對(duì)馬蛔蟲(chóng)的研究。②1890年，德國(guó)細(xì)胞學(xué)家鮑維里與1891年德國(guó)動(dòng)物學(xué)家亨金，證實(shí)染色體是減半傳遞的。（注：閱讀完后，板書(shū)。）教師：現(xiàn)在你能解釋為什么形成受精卵后仍然是23對(duì)染色體嗎？學(xué)生15：在形成精子或卵細(xì)胞分裂過(guò)程中，染色體都要減少一半，而且不是任意的一半，是每對(duì)染色體中各有一條進(jìn)入精子或卵細(xì)胞，所以形成受精卵后仍然只含有23對(duì)染色體。教師：那么，父母應(yīng)該把多少基因傳給子代呢？為什么？學(xué)生16：約一半的基因，因?yàn)榛蛟隗w內(nèi)是成對(duì)出現(xiàn)的，且位于成對(duì)的染色體上，所以染色體減少一半進(jìn)入精子或卵細(xì)胞，則基因也應(yīng)是一半傳遞的。教師：大家聯(lián)系染色體、DNA、基因、性狀的關(guān)系，想想這對(duì)遺傳有什么意義？學(xué)生17：只有保證體內(nèi)染色體數(shù)目不變，才會(huì)使體內(nèi)含有的控制人體性狀的基因數(shù)目大致保持不變。才會(huì)使后代個(gè)體在性狀上與親代保持基本上一致，維持種族的正常繁衍。（注：教師對(duì)此作出客觀的、合理性的評(píng)價(jià)，并收回同學(xué)們的填圖，并以小組競(jìng)賽的形式看哪個(gè)組填正確的同學(xué)最多。同時(shí)打開(kāi)多媒體課件，讓同學(xué)們觀察并思考。）評(píng)比結(jié)束后，對(duì)優(yōu)勝組進(jìn)行鼓勵(lì)性、贊賞性的評(píng)價(jià)。同時(shí)讓學(xué)生們完成書(shū)上的圖，并提示同學(xué)們注意顏色上的差異。填圖完畢。教師：請(qǐng)大家總結(jié)基因如何通過(guò)精子或卵細(xì)胞進(jìn)行傳遞的？聯(lián)系生殖過(guò)程中染色體的變化圖作答。學(xué)生18：在形成精子或卵細(xì)胞分裂過(guò)程中，染色體都要減少一半，而且不是任意的一半，是每對(duì)染色體中各有一條進(jìn)入精子或卵細(xì)胞。學(xué)生19：父親體內(nèi)有能形成精子的細(xì)胞產(chǎn)生只有一半染色體的精子；母親體內(nèi)有能形成卵細(xì)胞的細(xì)胞產(chǎn)生只有一半染色體的卵細(xì)胞；然后受精后，各帶有一半染色體的精子與卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵。父母身上控制性狀的基因就附在染色體上隨著生殖過(guò)程傳遞到子代中。教師：大家比較一下前幾位同學(xué)的回答，哪位同學(xué)的作答最為全面。學(xué)生20：19同學(xué)。教師：通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)大家思考“為什么一對(duì)夫妻所生的幾個(gè)孩子長(zhǎng)相會(huì)有差異？”（注：學(xué)生討論，教師板書(shū)。）板書(shū)：2．在形成精子或卵細(xì)胞的細(xì)胞分裂過(guò)程中，染色體都要減少一半。即每對(duì)染色體中各有一條進(jìn)入精子或卵細(xì)胞。（注：如果時(shí)間充裕，可請(qǐng)同學(xué)們回答；如果時(shí)間緊張，可作為課下思考題。）［課后小結(jié)，作業(yè)練習(xí)，結(jié)束新課］教師進(jìn)行簡(jiǎn)短的小結(jié)，突出重點(diǎn)、難點(diǎn)。鞏固練習(xí)并布置作業(yè)，結(jié)束本節(jié)的全部教學(xué)內(nèi)容［鞏固練習(xí)］一、看誰(shuí)選得對(duì)1．據(jù)報(bào)道，我國(guó)科學(xué)家利用克隆技術(shù)在水稻第7染色體區(qū)域分離出控制水稻產(chǎn)量的單基因，只需控制一個(gè)單基因就能提高水稻產(chǎn)量。關(guān)于DNA、基因和染色體關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是（）基因是DNA上控制生物性狀的片段DNA上包含有許多基因一對(duì)染色體上均僅有一對(duì)基因成對(duì)的基因位于成對(duì)的染色體上答案：C如果用一根長(zhǎng)蠅來(lái)代表DNA分子，在長(zhǎng)繩上用紅黃綠藍(lán)等顏色涂在不同的區(qū)段上。則不同顏色的區(qū)段表示的是（）A.DNA分子B.基因C.染色體D.染色質(zhì)答案：B3．基因是通過(guò)親子間的“小橋”傳遞的，小橋指的是（）A?精子B.卵細(xì)胞C.精子或卵細(xì)胞D.受精卵答案：C二、思考題描述基因、染色體與DNA之間的關(guān)系。答案：基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段。為什么正常人的體細(xì)胞中只有23對(duì)染色體？答案：在形成精子或卵細(xì)胞的細(xì)胞分裂過(guò)程中，染色體都要減少一半，而且不是任意的一半，是每對(duì)染色體中各有一條進(jìn)入精子或卵細(xì)胞。?板書(shū)設(shè)計(jì)第二節(jié)基因在親子代間的傳遞一、基因與染色體基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段。二、基因經(jīng)精子或卵細(xì)胞的傳遞發(fā)現(xiàn)過(guò)程1883年，比利時(shí)胚胎學(xué)家比耐登對(duì)馬蛔蟲(chóng)的研究。1890年，德國(guó)細(xì)胞學(xué)家鮑維里與1891年德國(guó)動(dòng)物學(xué)家亨金，證實(shí)染色體是減半傳遞的。在形成精子或卵細(xì)胞的細(xì)胞分裂過(guò)程中，染色體都要減少一半，即每對(duì)染色體中各有一條進(jìn)入精子或卵細(xì)胞。?備課資料染色體、染色體組型及分析

染色體(chromosome)細(xì)胞有絲分裂時(shí)出現(xiàn)的大小不等、形狀各異的由染色質(zhì)纖維盤(pán)疊、凝集而成的棒狀小體，為遺傳物質(zhì)的主要載體。與染色質(zhì)具有同樣的化學(xué)成分，即由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成，兩者僅是在細(xì)胞周期不同階段表現(xiàn)出在形態(tài)和構(gòu)型上之不同。通常用四級(jí)結(jié)構(gòu)模型或袢環(huán)模型(100pmodel)解釋染色體的包裝過(guò)程：核小體(nucleo-some)為染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，由核小體盤(pán)旋纏繞為二級(jí)結(jié)構(gòu)的螺旋管，由螺旋管進(jìn)一步螺旋盤(pán)繞為三級(jí)結(jié)構(gòu)的超螺旋管或袢環(huán)，最后再螺旋化成為四級(jí)結(jié)構(gòu)的染色單體。細(xì)胞分裂中期染色體具有典型的染色體結(jié)構(gòu)。有著絲粒(centromere)、著絲點(diǎn)(kinetochore)、隨體(satellite)、端粒(telomere)、次縊痕(secondaryconstrietion)等區(qū)域。中期染色體由兩條染色單體組成，兩者在著絲粒部位結(jié)合，此處內(nèi)縊叫主縊痕(primaryconstrietion)。著絲粒將染色體分成兩臂，由于著絲粒位置不同故各染色體兩臂之長(zhǎng)度不同。染色體上其他縊痕稱(chēng)為次縊痕，核仁染色體之末端次縊痕是核仁組織區(qū)所在部位。根據(jù)著絲粒在染色體上的位置將染色體分為端部著絲粒染色體(telocentricchromosome)、亞端部著絲粒染色體(acrocentriechromosome)、亞中部著絲粒染色體(submetacentriechromosome)和中部著絲粒染色體(metacentriechromosome)四種類(lèi)型。各種生物的染色體有一定的數(shù)目、形狀和大小。通常體細(xì)胞中有兩組相同的染色體稱(chēng)為同源染色體，為二倍體，以2n表示；性細(xì)胞中(精子和卵子)只有一組染色體，為單倍體，以n表示。染色體又分為性染色體和常染色體兩類(lèi)。人體細(xì)胞中有23對(duì)(46條)染色體，其中22對(duì)(44條)是常染色體，1對(duì)(2條)是性染色體，男性為XY染色體，女性為XX染色體。不同種類(lèi)動(dòng)植物染色體數(shù)目之恒定對(duì)維持種的穩(wěn)定具有重要意義。部部器爐血端部開(kāi)體部部器爐血端部開(kāi)體圖2嗎色怖各級(jí)組或水平的圖解(a)DNA(b)M開(kāi)的核體(010^米纖維(切蜃集的械體，30納米纖維染也枇和帶間欒芭質(zhì)的簇集乗色癢帶仆)婢旋化柬色怵(i)緊密弱無(wú)帶的墩色萍染色體組(genome)染色體組(genome)用符號(hào)n來(lái)表示。例如，水稻體細(xì)胞核中有24個(gè)染色體，根據(jù)其大小、形態(tài)與功能的不同，可排成兩套12對(duì)，表示有兩個(gè)染色體組，即2n=24。減數(shù)分裂后，性細(xì)胞核中只含有每對(duì)同源染色體中的一個(gè)，共一套12個(gè)，表示有一個(gè)染色體組，即n=12。同一個(gè)染色體組中各個(gè)染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能彼此雖不同，但它們卻構(gòu)成一個(gè)完整而協(xié)調(diào)的體系，缺少其中任何一個(gè)都會(huì)威脅到生物的生存。這是染色體組的最基本的特征。值得注意的是，許多植物的染色體組包含著若干個(gè)祖先種（基本種）的染色體組?；痉N的染色體組稱(chēng)為基本染色體組，常用符號(hào)x來(lái)表示，它所包含的染色體數(shù)稱(chēng)為染色體基數(shù)。因此，符號(hào)n和x的含義是有區(qū)別的，一般n指配子中的染色體數(shù)，x則指基本種的染色體基數(shù)，即同一屬中各物種共同的染色體基數(shù)。n可以等于x,也可能是x的倍數(shù)。例如，據(jù)進(jìn)化遺傳學(xué)的研究，水稻配子中的染色體數(shù)是n=12，其染色體基數(shù)也是x=12；但在普通小麥則不同，它的配子染色體數(shù)是n=21，而染色體基數(shù)則是x=7，即n=3x。各種生物的n與x是否相等，必須對(duì)該物種的染色體組作進(jìn)化分析方能確定。染色體組型分析（karyotypeanalysis）又叫核型分析。對(duì)生物某一個(gè)體或某一分類(lèi)單位（亞種、種等）的體細(xì)胞的染色體按一定特征排列起來(lái)的圖像（染色體組型）的分析。一般有四種方法。（1）常規(guī)的形態(tài)分析。選用分裂旺盛細(xì)胞的有絲分裂中期的染色體制成染色體組型圖，以測(cè)定各染色體的長(zhǎng)度（微米）或相對(duì)長(zhǎng)度（%），著絲粒位置及染色體兩臂長(zhǎng)的比例（臂比），鑒別隨體及副縊痕的有無(wú)作為分析的依據(jù)。（2）帶型分析。顯帶技術(shù)是通過(guò)特殊的染色方法使染色體的不同區(qū)域著色，使染色體在光鏡下呈現(xiàn)出明暗相間的帶紋。每個(gè)染色體都有特定的帶紋，甚至每個(gè)染色體的長(zhǎng)臂和短臂都有特異性。根據(jù)染色體的不同帶型，可以更細(xì)致而可靠地識(shí)別染色體的個(gè)性。（3）著色區(qū)段分析。染色體經(jīng)低溫、KC1和酶解，HC1或HC1與醋酸混合液體等處理后制片，能使染色體出現(xiàn)異固縮反應(yīng)，使異染色質(zhì)區(qū)段著色可見(jiàn)。在同源染色體之間著色區(qū)段基本相同，而在非同源染色體之間則有差別。因此用著色區(qū)段可以幫助識(shí)別染色體，作為分析染色體組型的一種方法。（4）定量細(xì)胞化學(xué)方法。即根據(jù)細(xì)胞核、染色體組或每一個(gè)染色體的3NA含量以及其他化學(xué)特性去鑒別染色體。如DNA含量的差別，一般能反映染色體大小的差異，因此可作為組型分析的內(nèi)容。染色體組型分析有助于探明染色體組的演化和生物種屬間的親緣關(guān)系，對(duì)于遺傳研究與人類(lèi)染色體疾病的臨床診斷也非常重要。脫氧核糖核酸（DNA）脫氧核苷酸的高聚物，是染色體的主要成分，遺傳信息的絕大部分貯存在DNA分子中。分布與功能：原核細(xì)胞的染色體是一個(gè)長(zhǎng)DNA分子。真核細(xì)胞核中有不止一個(gè)染色體，每個(gè)染色體也只含一個(gè)DNA分子。不過(guò)它們一般都比原核細(xì)胞中的DNA分子大而且和蛋白質(zhì)結(jié)合在一起。DNA分子的功能是貯存決定物種的所有蛋白質(zhì)和RNA結(jié)構(gòu)的全部遺傳信息；策劃生物有次序地合成細(xì)胞和組織組分的時(shí)間和空間；確定生物生命周期自始至終的活性和確定生物的個(gè)性。除染色體DNA外，有極少量結(jié)構(gòu)不同的DNA存在于真核細(xì)胞的線粒體和葉綠體中。DNA病毒的遺傳物質(zhì)也是DNA。結(jié)構(gòu)DNA是由許多脫氧核苷酸殘基按一定順序彼此用3',5'-磷酸二酯鍵相連構(gòu)成的長(zhǎng)鏈。大多數(shù)DNA含有兩條這樣的長(zhǎng)鏈，也有的DNA為單鏈，如大腸桿菌噬菌體?X174、G4、M13等。有的DNA為環(huán)形，有的DNA為線形。主要含有腺嘌吟、鳥(niǎo)嘌吟、胸腺嘧啶和胞嘧啶4種堿基。在某些類(lèi)型的DNA中，5-甲基胞嘧啶可在一定限度內(nèi)取代胞嘧啶，其中小麥胚DNA的5-甲基胞嘧啶特別豐富，可達(dá)摩爾％。在某些噬菌體中,5-羥甲基胞嘧啶取代了胞嘧啶。40年代后期,查加夫(E.Chargaff)發(fā)現(xiàn)不同物種DNA的堿基組成不同，但其中的腺嘌吟數(shù)等于其胸腺嘧啶數(shù)(A=T)，鳥(niǎo)嘌吟數(shù)等于胞嘧啶數(shù)(G=C)，因而嘌吟數(shù)之和等于嘧啶數(shù)之和。一般用幾個(gè)層次描繪DNA的結(jié)構(gòu)?！?jí)結(jié)構(gòu)DNA的—級(jí)結(jié)構(gòu)即是其堿基序列?；蚓褪荄NA的一個(gè)片段，基因的遺傳信息貯存在其堿基序列中。1975年美國(guó)的吉爾伯特(W.Gilbert)和英國(guó)的桑格(F.Sanger)分別創(chuàng)立了DNA-級(jí)結(jié)構(gòu)的快速測(cè)定方法，他們?yōu)榇斯搏@1980年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。自那時(shí)以后，測(cè)定方法又不斷得到改進(jìn)，已有不少DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)已確立。如人線粒體環(huán)DNA含有16569個(gè)堿基對(duì)，入噬菌體DNA含有48502個(gè)堿基對(duì)，水稻葉綠體基因組合13452個(gè)堿基對(duì)，煙草葉綠體基因組含155844個(gè)堿基對(duì)等。現(xiàn)在美國(guó)已計(jì)劃在10至15年內(nèi)將人類(lèi)DNA分子中全部約30億個(gè)核苷酸的序列測(cè)定出來(lái)。二級(jí)結(jié)構(gòu)1953年，沃森(Watson)和克里克(Crick)提出DNA纖維的基本結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)，后來(lái)這個(gè)模型得到科學(xué)家們的公認(rèn)，并用以解釋復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等重要的生命過(guò)程。經(jīng)深入研究，發(fā)現(xiàn)因濕度和堿基序列等條件不同，DNA雙螺旋可有多種類(lèi)型，主要分成A、B和Z三大類(lèi)，其主要參數(shù)差別如下表。類(lèi)型A-DNAB-DNAZ-DNA

旋轉(zhuǎn)方向右[]右左螺旋直徑（納米）2.32.01.8螺距（納米）2.83.44.5每轉(zhuǎn)堿基對(duì)數(shù)目111012堿基對(duì)間垂直距離0.2550.340.37堿基對(duì)與水平面傾角20°6°7°每殘基轉(zhuǎn)動(dòng)角