基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 高中生物新人教版必修2

第4節(jié)

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

第三章

基因的本質(zhì)學(xué)習(xí)目標1.舉例說明基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段（生命觀念、科學(xué)思維）2.運用數(shù)學(xué)方法說明DNA的多樣性和特異性（生命觀念、科學(xué)探究）3.說明基因與DNA的關(guān)系（生命觀念、科學(xué)思維）知識回顧孟德爾生物的性狀是由

決定的遺傳因子通過實驗證明

。摩爾根基因在染色體上揭示

結(jié)構(gòu)沃森、克里克DNA的雙螺旋艾弗里實驗證明

。DNA是遺傳物質(zhì)基因本質(zhì)？問題探討鯉魚受精卵外源生長激素基因?qū)朕D(zhuǎn)基因鯉魚鯉魚受精卵對照組實驗組非轉(zhuǎn)基因鯉魚為什么生長速率更快？是一段脫氧核苷酸序列？還是1個DNA分子生長發(fā)育生長發(fā)育因為外源生長激素基因整合到轉(zhuǎn)基因鯉魚的DNA上，并發(fā)揮了促進生長激素合成的功能，而生長激素可使鯉魚的生長速率加快。一、說明基因與DNA關(guān)系的實例思考?討論（P57）

資料1：大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4.7×106個堿基對，在DNA分子上分布著大約4.4×103個基因，每個基因的平均長度約為1×103個堿基對。資料3：人類基因組計劃測定的是24條染色體（22條常染色體+X+Y）上的DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。思考：生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目相同嗎？生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相同嗎?如果不同，說明了什么？1.生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)<基因數(shù)目2.所有基因的堿基總數(shù)<DNA的堿基總數(shù)說明基因是DNA片段，基因不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將其分隔開的基因是DNA上的片段，但是一段DNA不一定是基因一、說明基因與DNA關(guān)系的實例資料2：生長在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光，這是因為水母的DNA上有一段長度為5.17×103個堿基對的片段——綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灡砻鳎D(zhuǎn)入了水母綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像水母一樣發(fā)光。？水母這一熒光性狀為什么能在小鼠身上表現(xiàn)？說明基因有什么特點？基因能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，控制生物體的性狀等，即有遺傳效應(yīng)。一、說明基因與DNA關(guān)系的實例試從DNA水平上給基因下一個定義，要求：能反映基因與DNA的關(guān)系。能體現(xiàn)基因的作用。資料1、2：關(guān)系：基因是DNA片段資料3：作用：基因有遺傳效應(yīng)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段基因一定是DNA嗎？一、說明基因與DNA關(guān)系的實例新冠病毒艾滋病毒SARS病毒流感病毒具有遺傳效應(yīng)的DNA片段

基因通常是大多數(shù)生物以DNA作為遺傳物質(zhì)，其基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段對于RNA病毒而言，其基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段一、DNA片段中的遺傳信息--ATGCATGCAT……CCATGCTAGCCA……TCCCTAAGGATAGCCATCCCAGATG……CATGCATCCATGC-----TACGTACGTA……GGTACGATCGGT……AGGGATTCCTATCGGTAGGGTCTAC……GTACGTAGGTACG---基因A（高莖）基因b（皺粒）基因H（紅色）其他基因1個DNA分子（多個基因）特定的DNA片段高莖皺粒紅色其他性狀特定的遺傳效應(yīng)如何蘊含大量遺傳信息？二、DNA片段中的遺傳信息7種音符美妙旋律26個英文字母詞匯句子4種堿基的脫氧核苷酸AGCT儲存生物體所需的全部遺傳信息？二、DNA片段中的遺傳信息思考?討論（P58）

不同DNA基本骨架都相同堿基種類都相同：A、T、C、G堿基對的排列順序不同！哪部分可以代表遺傳信息？遺傳信息：DNA分子中堿基（或堿基對、脫氧核苷酸）的排列順序。二、DNA片段中的遺傳信息若1個堿基對組成1個基因

；有_____排列方式4種相同？相同？不相同！1鏈2鏈1鏈2鏈1鏈2鏈1鏈2鏈若2個堿基對組成1個基因有_____排列方式16種16種=4×4資料一：若n個堿基對組成1個基因有_____排列方式4n種堿基排列順序千變?nèi)f化DNA的多樣性二、DNA片段中的遺傳信息資料二：4n種隨機排列序列不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)生物體內(nèi)重復(fù)多次（大部分）（部分）自然選擇的作用基因的堿基序列都有特定的排列順序DNA的特異性你認為基因是堿基對隨機排列成的DNA片段嗎？思考2：怎樣理解DNA的多樣性和特異性？你能從DNA的結(jié)構(gòu)特點分析生物體具有多樣性和特異性的原因嗎？堿基特定的排列順序，構(gòu)成了DNA的特異性。堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA的多樣性?！?☆-○-◎-

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-◆-□-△-◎-○-★-■DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。二、DNA片段中的遺傳信息思考3：在刑偵領(lǐng)域，DNA能像指紋一樣用來鑒定個人身份。結(jié)合脫氧核苷酸序列的多樣性和特異性，你能分析這一方法的科學(xué)依據(jù)嗎？DNA指紋技術(shù)的實質(zhì)是把DNA作為像指紋那樣來識別不同的人，DNA指紋的特異性主要是由于人的DNA中，不表達的堿基序列中存在著一部分串聯(lián)重復(fù)的短序列，它們在不同個體間存在顯著的差異。在人類的DNA中，核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每個人的DNA幾乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指紋一樣用來鑒別身份。思考4：你認為基因是堿基對隨機排列成的DNA片段嗎？為什么？基因不是堿基對隨機排列構(gòu)成的DNA片段。理論上，所有堿基對的隨機排列都能構(gòu)成基因，但是在生物的進化過程中，由于自然選擇的作用，環(huán)境只選擇能與其相適應(yīng)的物質(zhì)或生物，因此一些隨機排列的脫氧核苷酸序列會因不被選擇而消失。二、DNA片段中的遺傳信息DNA片段中的遺傳信息全方位理解“基因”本質(zhì)上,基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。結(jié)構(gòu)上,基因通常是含有特定遺傳信息的脫氧核苷酸序列。功能上,基因是遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。位置上,基因在染色體上呈線性排列。作為絕大多數(shù)生物遺傳物質(zhì)的DNA,其結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性、多樣性和特異性,這也是其作為遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)。DNA結(jié)構(gòu)的特性根據(jù)所學(xué)知識嘗試總結(jié)：染色體、DNA、基因、脫氧核糖核苷酸染色體脫氧核苷酸基因DNA染色體是DNA的主要載體每個染色體上有1個或2個DNA基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段每個DNA分子上含有多個基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)功能單位是主要的遺傳物質(zhì)基本組成單位三、說明基因與DNA關(guān)系的實例本章小結(jié)一、概念檢測1.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)人工轉(zhuǎn)基因操作的番薯都含有農(nóng)桿菌的部分基因，而這些基因的遺傳效應(yīng)促使番薯根部發(fā)生膨大產(chǎn)生了可食用的部分，因此番薯被人類選育并種植。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.農(nóng)桿菌這些特定的基因可以在番薯細胞內(nèi)復(fù)制B.農(nóng)桿菌和番薯的基因都是4種堿基對的隨機排列C.農(nóng)桿菌和番薯的基因都是有遺傳效應(yīng)的DNA片段D.農(nóng)桿菌這些特定的基因可能在自然條件下轉(zhuǎn)入了番薯細胞B練習(xí)與應(yīng)用2.整理總結(jié)染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系，并以你認為最簡明的形式表示出來?！咎崾尽啃问蕉鄻樱帽砀?、圖形、文字均可。示例如下：（1）如下圖所示：（2）文字：基因是染色體上具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.在嚴查偷獵野生動物的行動中，執(zhí)法部門發(fā)現(xiàn)某餐館出售的一種烤肉比較可疑，餐館工作人員說是“山羊肉”，經(jīng)實驗室檢驗，執(zhí)法部門確定這種“山羊肉”來自國家二級保護動物斑羚。你認為執(zhí)法部門最可能采取哪種檢測方法？為什么？最可能采取DNA鑒定的方法。因為每種生物的DNA具有特異性，只有將“山羊”的DNA與斑羚的DNA進行比對，才能確定這種“山羊肉”是否來自國家二級保護動物斑羚。練習(xí)與應(yīng)用2.我國一些城市在交通路口啟用了人臉識別技術(shù)，針對行人和非機動車闖紅燈等違規(guī)行為進行抓拍。這種技術(shù)應(yīng)用的前提是每個人都具有獨一無二的面孔。為什么人群中沒有一模一樣的兩個人呢？請你從生物學(xué)的角度評述人臉識別技術(shù)的可行性。人臉識別技術(shù)的前提是每個人都有獨特的面部特征，而這些都是由基因決定的，這說明了基因的多樣性。練習(xí)與應(yīng)用練習(xí)?反饋1、下列關(guān)于DNA和基因相互關(guān)系的敘述，不正確的是()。A.基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段B.生物體的DNA分子數(shù)目小于基因數(shù)目C.基因在DNA上，DNA上所有序列都屬于基因D.基因并不是堿基對隨機排列成的DNA片段C練習(xí)?反饋2、下圖是果蠅某條染色體上的一段DNA分子的示意圖。下列說法正確的是()。A.白眼基因含有多個核糖核苷酸B.白眼基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C.白眼基因位于細胞質(zhì)內(nèi)D.白眼基