必修2遗传与进化《科学前沿生物信息学》优质课教案下载

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【学法建议】阅读、讨论、操作

【新课导学】

一．复习第四章：（知识抢答式）

二．什么生物信息学？研究的内容

引言：经过第四章的学习，我们对遗传信息的传递和表达已经有了一个比较基础的认识，但是事实上，我们对生命的奥秘还不甚了解，对生命信息的组织、传递和表达还知之甚少，我们就可以利用生物信息学的方法和技术来尝试获取和分析生命信息。

学生活动：阅读P72页，一二段，回答问题。

1生物信息学哪两门学科的交叉学科？

2生物信息学涵盖的范围？

生物信息学是在生命科学、信息学和数学的基础上逐步发展而形成的一门新兴交叉学科，是为理解各种数据的生物学意义，运用数学与计算机科学手段进行生物信息的收集、加工、存储、传播。那么生物信息学研究什么呢，涵盖的范围很广，主要是对核酸和蛋白质的数据的处理和分析，比如核酸序列的比对，蛋白质结构的预测，基因组序列的分析等等。

三．生物信息学的发展

基因组时代(genomics era) 美国人类基因组计划中给基因组信息学的定义：它是一个学科领域，包含着基因组信息的获取、处理、存储、分配、分析和解释的所有方面。

后基因组时代(post-genomics era) 又称为功能基因组学。说到后基因组时代，必须先明白后基因组学这个概念。在后基因时代，最重要的工作就是弄清基因的全部 蛋白质 产物的结构和功能。

学生活动，观看人类基因组计划视频，阅读导学案中资料。

（资料）人类基因组计划：人类基因组计划（Human Genome Project,简称HGP）就好比绘制人类遗传信息的地图，人类可以清晰的认识到人类基因的组成、结构及其相互关系。我们知道，人类的许多疾病与基因有关。人类基因组计划的实施，对于人类疾病的诊治和预防具有重要的意义。人类基因组计划正式启动于1990年，目的是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息。美国、英国、德国、日本、法国和中国参加了这项工作。中国是参与这一计划的唯一发展中国家，承担了其中1%的测序任务。2001年2月，人类基因组工作草图公开发表。截止2003年，人类基因组的测序任务已顺利完成。测序结果表明，人类基因组由大约31.6亿个碱基对组成，已发现的基因约为2.0万~2.5万个。

人类基因组计划的测序工作虽然已经顺利完成，但是，人类了解自己基因的历程还远远没有结束。对人类基因组的研究进展与影响，我们将密切关注。

问题探究：

人类基因组计划就是对人类所有的基因进行检测吗？

人类基因组理论上由人体所有的DNA参与组成，包括线粒体DNA和核DNA两大类，在实际操作中，考虑到成本的因素，且同源染色体的基因结构与功能相似，一般只从每一对儿同源染色体中选择一条进行测序，但是人类的XY两条性染色体差别较大，对两者都进行了测序，所以人类基因组计划是对人类一个基因组中的22条常染色体+XY两条性染色体，共24条染色体进行了测序。

四．检索

三大检索数据库：

GenBank：由美国国家生物技术信息中心建立。该中心隶属于美国国家医学图书馆，位于美国国家卫生研究院(NIH)内。

EMBL：欧洲分子生物学实验室，主要位于英国剑桥Cambridge和德国汉堡Hamburg。

DDBJ：日本DNA数据库

学生活动：参照导学案中的检索攻略，尝试检索。

生物信息学将会揭示人类及重要动植物种的基因的信息，为生物大分子结构模拟和药物设计提供巨大的帮助。生物信息学不仅对认识生物体和生物信息的起源，、传、发育与进化的本质有重要意义，而且将为人类疾患的诊治开辟全新的途径，还可为动植物的物种改良提供坚实的理论基础。