科学·技术·社会　DNA指纹技术

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1、高中生物必修二第3章基因的本质科学·技术·社会《DNA指纹技术》导学案【学习目标】1.理解DNA分子的结构决定功能，形成生命观念。2.简述DNA指纹技术的发现史。3.理解DNA指纹技术的原理。4.掌握DNA电泳的原理和过程，并学会分析DNA电泳图。5.理解DNA指纹的构建过程。6.了解DNA指纹的特点和应用。【重点难点】重点：1.理解DNA指纹技术的原理。2.掌握DNA电泳的原理和过程，并学会分析DNA电泳图。3.理解DNA指纹的构建过程。难点：1.DNA指纹技术的原理2.掌握DNA电泳的原理和过程，并学会分析DNA电泳图。一、课程导入【复习回顾】1.化学组成

2、：(1)元素组成：______________。(2)基本单位：___________2、DNA分子的结构(1)外侧：_______________交替连接构成基本骨架。(2)内侧：碱基间通过键连接构成碱基对，遵循________原则。(3)DNA分子由两条长链按方式盘曲成规则的_______结构。3、DNA分子的特性(1)两条链之间形成稳定的双螺旋结构，遵循碱基互补配对原则，构成了DNA分子的性。(2)碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的　　　性。(3)碱基的特定排列顺序，构成了每一个DNA分子的　　　性。【视频资料】2018年3月10日，警方接到市民

3、报案，南宁市某单位的一栋宿舍楼里有一名女子死在屋内，案发现场，死者身上被捅十几刀，头部受到重创，生前曾遭到性侵，被钝器打击致死，现场没有留下任何指纹，只有一把沾有血渍的锤子。尸检得出死者死于凌晨，由于案发现场在其家中，没有搜到有效的目击证词...... 警察面对寥寥线索，束手无措。【思考】如果让你来破案，你能找到凶手吗？案发现场留下了哪些线索？二．课前预习1、自主学习查阅搜集关于DNA指纹的资料：①DNA指纹的发明史和原理是什么？②DNA指纹的构建过程包括哪些步骤？③DNA指纹有什么特点？④DNA指纹的的应用有哪些？2、问题发现三、课堂笔记学点一、DNA指纹技

4、术的发现【带着问题分析资料】1.DNA指纹技术的发现者是谁？2.DNA指纹的原理是什么？【资料1】1984年10月星期一，上午9:05分，英国莱斯特大学年轻的生物学家亚历克·杰弗里斯（AlecJeffreys）在做实验时出现了灵光一现的时刻。他发现了每个人的DNA是不同的。在人的染色体DNA中，在非编码区（不表达的碱基对）存在着很多会重复的序列（DNA中核苷酸排列顺序叫序列），而每个人重复的位置和次数是不同的。高度重复序列经超离心后，以卫星带的形式出现在主要DNA带的邻近处，所以也被称为“卫星DNA”。杰弗里斯把卫星DNA中的每个高度重复的序列称为“小卫星DN

5、A”。他发现“小卫星DNA”具有高度的可变性，不同个体彼此不同，但“小卫星DNA”中有一小段序列则在所有个体中都一样，称为“核心序列”。杰弗里斯意识到 把核心序列串联起来作为分子探针，与不同个体的DNA进行分子杂交，不同个体杂交图谱上带的位置是千差万别的，这种杂交图谱就像人的指纹一样因人而异，因而Jeffreys（1985b）等人称之为DNA指纹图谱（DNAfingerprint），又名遗传指纹图谱（geneticfingerprint）。半年后，DNA指纹技术第一次应用在一桩移民案中。1985年，一个加纳移民家庭中最小的儿子返回加纳探亲，当他回到英国后，海关

6、发现他的护照被涂改了，因此认定这个孩子是“冒牌货”。警方邀请杰夫里斯对这个孩子进行DNA指纹鉴别。结果证实，这个孩子是这家儿子的可能性是99．997％。这一结果促成了一家人的团聚。1986年，DNA指纹技术第一次应用在刑事案件中，帮助警方找到了奸杀两名少女的凶手，避免无辜者蒙受不白之冤。这个标志性的历史事件随后被ITV在2015年改编为迷你犯罪剧集CodeofaKiller。该片讲述的正是在莱斯特郡发生的两起谋杀案的破案故事，是英国史上第一例使用DNA破案的案例。1989年该DNA技术获美国国会批准作为正式法庭物证手段。【学点归纳】1.DNA指纹技术的发现者是

7、。2.DNA指纹的原理：学点二、DNA指纹的构建过程【带着问题分析资料】1.如何用流程图的形式总结DNA指纹的构建过程？【资料】DNA指纹的构建过程主要包括以下几个步骤： 1、从生物样品中提取DNA：将送检的各种生物学检样，如毛发、血痕、精斑、人体皮肤组织或白骨等，把其中所含的DNA 提取出来。 2、限制性核酸内切酶切割：将提取出来的长链DNA 用特定的限制酶切割，使分子量很大的DNA 长链切成许多长度不同的小片段。3、电泳分离：在基因工程的常规操作中，琼脂糖凝胶电泳应用最为广泛，是分离，鉴定和纯化DNA片段的常规方法。它通常采用水平电泳装置，在强度和方向恒定

8、的电场下进行电泳。DNA分子在凝胶缓冲