师：各位同学好，今天我们一起来学习必修二第三章第四节“基因通常是具有遗传效应的DNA片段”。同学们听过血友病吗？这是一种由于缺乏凝血因子而引起的凝血功能障碍，也就是通常所说的血流不止。人体X染色体上含有两种基因，分别是凝血因子8基因和凝血因子9基因。研究发现，血友病患者X染色体上的这两种基因是异常的。为什么基因异常会引发凝血因子缺失呢？基因到底是什么？今天我们就一起走进基因的世界。

　　本节课，我们要通过分析材料构建基因、DNA、染色体三者的概念图，通过构建模型归纳概括DNA与遗传信息的关系。在了解人类基因组计划的过程中，认同科技发展对人类社会的影响。

　　什么是人类基因组计划呢？就是测定人体24条染色体上2.5万个基因序列。每条染色体上都有一个DNA分子，这24个DNA分子上约有31.6亿个碱基对，其中构成基因的碱基对数目占总数的比例不超过2%。请同学们结合这个资料思考两个问题：24个DNA分子中有2.5万个基因，基因数目远远大于DNA分子数目；构成DNA的碱基对数目比基因中的碱基对数目多得多。同学们能不能初步判断基因和DNA的关系？

　　生：基因实际上是DNA中的一个片段。

　　师：这样的推测对吗？人类基因组计划的研究还包括对大肠杆菌等5种模式生物进行基因组测序。发现大肠杆菌的拟核中有一个由470万个碱基对构成的DNA分子，这个DNA分子上分布了4400个基因，一个基因平均约为1000个碱基对。同样思考刚刚的两个问题，一个DNA分子上有4400个基因，基因数目比DNA多。基因的碱基对总数大概是440万个，470万个碱基对构成的DNA中，有30万个碱基对实际上并没有构成基因。那么，能不能再次尝试归纳大肠杆菌中基因和DNA分子的关系？

　　生：一个DNA分子上有很多个基因，基因实际是由若干个碱基对构成的。

　　师：我们来看人体细胞中某个DNA片段上面的基因分布，这个DNA片段上有三个基因，基因1、基因2和基因3，基因和基因之间的碱基对应该就不能构成基因的片段。同学们思考一下，是不是DNA分子上的任一个片段都能称为基因呢？

　　我们再来看这样一个资料，海底世界有很多生命奇观，会发光的水母就是其中之一。1962年，科学家在发光的水母中发现了一种叫绿色荧光蛋白的物质，正是这种物质让水母发出绿色荧光。后来科学家发现水母中有一段由若干个碱基对构成的绿色荧光蛋白基因，并且尝试把这段基因转入到小鼠的卵中，发现发育成的小鼠竟然也能发出绿色荧光，而没有导入这段基因的3只小鼠则不会发光。

　　小鼠能发光，是因为绿色荧光蛋白基因本身会发光吗？

　　生：不是，绿色荧光蛋白才能让生物体发光。

　　师：同学们能不能初步判断这三者之间的关系？

　　生：绿色荧光蛋白基因可以指导合成绿色荧光蛋白，正是绿色荧光蛋白才能使生物体发出绿色荧光。

　　师：我们把基因指导蛋白质的合成，从而影响生物体性状的现象叫做遗传效应。我们人体细胞中也有许多具有遗传效应的基因，比如说在这个DNA片段上面有单眼皮基因、身高基因和凝血因子8基因。眼皮和身高基因能够决定我们单眼皮和身高的性状。凝血因子8基因，自然也就跟我们的凝血功能有关系。下面能否类比刚刚对水母发光问题的探究，也来把这三者之间的关系描述出来呢？

　　生：凝血因子8基因能够指导合成凝血因子8，从而使得我们的血液可以正常凝固。相反，如果这种基因异常，就不能合成凝血因子8，血液凝固就会受阻。