新教材高中生物基因的本質(zhì)4基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件新人教版必修2

第4節(jié)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段根底預(yù)習(xí)自查問題一:基因與DNA、染色體有什么關(guān)系1.以下有關(guān)染色體的表達(dá)正確的選項是_______。①染色體的成分和核糖體的成分相同②染色體和染色質(zhì)是同一物質(zhì)不同時期的兩種表現(xiàn)形式③在光學(xué)顯微鏡下,染色體可見,呈圓柱狀或短棒狀④染色體是DNA的載體2.基因通常是___________的DNA片段。②③④有遺傳效應(yīng)【微思考】小鼠體內(nèi)存在一種HMGIC基因,而具有HMGIC基因缺陷小鼠與正常小鼠吃相同高脂肪食物,正常小鼠會十分肥胖,而基因缺陷小鼠體重仍保持正常。想一想,這說明基因有什么作用提示:肥胖這一性狀與HMGIC基因有關(guān),即基因可以控制生物性狀。問題二:DNA為什么能夠攜帶豐富的遺傳信息1.遺傳信息的定義:_______________________。分子的特性:(1)多樣性:_____________的千變?nèi)f化。(2)特異性:每一個DNA分子有___________________。分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的_________。4.有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,其基因是有遺傳效應(yīng)的____片段。DNA中4種堿基的排列順序堿基排列順序特定的堿基排列順序物質(zhì)根底RNA【微思考】在刑偵領(lǐng)域,DNA能像指紋一樣用來鑒定個人身份,其科學(xué)依據(jù)是什么提示:DNA分子具有特異性。核心互動探究探究點一基因與DNA、染色體的關(guān)系1.基因的實質(zhì):(科學(xué)思維)分析教材P57思考·討論,思考以下問題:(1)資料1和3說明了什么提示:由基因數(shù)目大于DNA數(shù)目,構(gòu)成基因堿基數(shù)目小于DNA總堿基數(shù)可推知:基因是DNA的片段。(2)資料2說明了什么提示:基因可以控制生物性狀,說明基因具有遺傳效應(yīng)。(3)請從DNA水平給基因下一個定義,既能反映基因與DNA關(guān)系,又能表達(dá)基因的作用。提示:基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。2.基因與染色體的關(guān)系:(科學(xué)思維)【圖表情境】圖甲表示現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)將基因定位在染色體上,圖乙表示染色體與DNA的關(guān)系,探究問題:(1)根據(jù)圖甲可知,基因與染色體的位置關(guān)系是什么提示:基因在染色體上呈線性排列。(2)根據(jù)圖乙可知DNA與染色體的關(guān)系是什么提示:染色體是DNA的載體。(3)請根據(jù)以上分析,把脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體填入圖中的對應(yīng)位置?！咎骄靠偨Y(jié)】理解基因的“四個方面〞:(1)本質(zhì)上,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(2)結(jié)構(gòu)上,基因是含有特定遺傳信息的脫氧核苷酸序列。(3)功能上,基因是決定生物性狀的根本單位。(4)位置上,基因在染色體上呈線性排列(細(xì)胞質(zhì)基因除外)。染色體、DNA、基因與脫氧核苷酸的關(guān)系:【定向訓(xùn)練】1.(2021·邢臺高一檢測)在真核生物中,以下有關(guān)基因、DNA、染色體的表達(dá),不正確的選項是 ()A.染色體是DNA的主要載體B.雙鏈DNA分子中含有2個游離的磷酸基團(tuán)分子的堿基總數(shù)與所有基因的堿基總數(shù)相同D.在生物的遺傳過程中,核基因是隨染色體傳遞的【解析】選C。染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,細(xì)胞中的大局部DNA都在染色體上,染色體是DNA的主要載體,A正確;雙鏈DNA分子中含有2個游離的磷酸基團(tuán),B正確;基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,即DNA分子中除了基因序列之外,基因和基因之間還存在無遺傳效應(yīng)的片段,所以DNA分子的堿基總數(shù)大于所有基因的堿基總數(shù),C錯誤;基因在DNA上,染色體是DNA的主要載體,在生物的遺傳過程中,核基因是隨染色體傳遞的,D正確。2.“人類基因組方案〞研究說明,人體的23對染色體約含有萬個基因,這一事實說明 ()A.基因是DNA上的有遺傳效應(yīng)的片段B.基因是染色體的片段C.一個DNA分子上有許多基因D.基因只存在于染色體上【解析】選C。由題干信息可知,人體只有23對染色體,其上卻約有萬個基因,所以1條染色體上必然有許多基因,而一般情況下,1條染色體上有1個DNA分子,所以1個DNA分子上有許多基因,C正確。探究點二DNA片段中的遺傳信息【圖表情境】如圖是DNA分子的一個片段,由4種堿基排列而成的脫氧核苷酸序列,足以儲存生物體必需的遺傳信息,分析答復(fù)以下問題:(科學(xué)思維)1.遺傳信息的實質(zhì)是什么提示:堿基對(脫氧核苷酸)的排列順序。2.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法,探究遺傳信息多樣性和堿基排列順序的關(guān)系。(1)假設(shè)一個基因含有堿基對的數(shù)目是1,而我們知道DNA中的堿基有4種,基因可能有__種。(2)假設(shè)一個基因含有堿基對的數(shù)目是2,根據(jù)數(shù)學(xué)中的排列組合計算基因可能有__種。(3)推廣一下,假設(shè)基因中有n對堿基對,那它可能有__種。由上可以推測DNA分子具有:_______。4424n多樣性3.生物多樣性和DNA多樣性有關(guān)系嗎提示:有關(guān)系。堿基排列順序多樣性→DNA的多樣性→生物多樣性。4.每個特定的DNA分子都具有特定的堿基排列順序表達(dá)了DNA具有:_______。特異性【探究總結(jié)】【定向訓(xùn)練】1.以下關(guān)于基因、遺傳信息的描述,錯誤的選項是 ()A.基因是DNA上有遺傳效應(yīng)的片段,貯存著遺傳信息B.遺傳信息可以通過DNA復(fù)制傳遞給后代C.不同生物體內(nèi)所有基因都是不同的D.基因中的脫氧核苷酸的排列順序中蘊(yùn)含著遺傳信息【解析】選C?；蛭挥贒NA分子上,是DNA上有遺傳效應(yīng)的片段,其中蘊(yùn)含著遺傳信息,A正確;DNA復(fù)制的意義是將DNA中的遺傳信息經(jīng)過精確復(fù)制傳遞給后代,B正確;不同生物體內(nèi)可能有相同基因,如ATP合成酶基因,C錯誤;基因中的脫氧核苷酸的排列順序中蘊(yùn)含著遺傳信息,D正確。2.(2021·北京高一檢測)生長在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光,這種水母的DNA分子上有一段長度為5170個堿基對的片段——綠色熒光蛋白基因。以下有關(guān)表達(dá)錯誤的選項是 ()A.綠色熒光蛋白基因具有規(guī)那么的雙螺旋結(jié)構(gòu)B.綠色熒光蛋白基因有A、U、C、G四種堿基C.綠色熒光蛋白基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段D.遺傳信息蘊(yùn)藏在堿基對的排列順序中【解析】選B?；蚴蔷哂羞z傳效應(yīng)的DNA片段,DNA的兩條鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。組成DNA的脫氧核苷酸有四種,含有A、T、C、G四種堿基,但是如果脫氧核苷酸數(shù)量不限,在連接成長鏈時,排列順序是多樣化的,它所蘊(yùn)藏的遺傳信息的容量就非常大。【補(bǔ)償訓(xùn)練】馬和豚鼠體細(xì)胞具有相同數(shù)目的染色體,但性狀差異很大,根本原因是 (

)A.生活環(huán)境不同分子中堿基配對方式不同C.著絲粒數(shù)目不同分子中堿基對排列順序不同【解析】選D。不同生物間性狀的差異與生活環(huán)境有一定的關(guān)系,但不是根本原因,A錯誤。細(xì)胞內(nèi)DNA堿基配對方式都是A=T、G=C,B錯誤。題干中提示具有相同數(shù)目的染色體,所以著絲粒數(shù)目相同,C錯誤。生物性狀不同的根本原因是DNA分子的不同,即DNA分子中堿基對排列順序不同,D正確。基因概念通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段與堿基的關(guān)系與DNA的關(guān)系一個DNA有多個基因具有遺傳效應(yīng)的DNA片段多樣性特異性排列順序的千變?nèi)f化特定的排列順序構(gòu)成決定決定情境素養(yǎng)探究【科技情境】人類基因組方案的目的是解碼生命、了解生命的起源、了解生命體生長發(fā)育的規(guī)律、認(rèn)識種屬之間和個體之間存在差異的起因、認(rèn)識疾病產(chǎn)生的機(jī)制以及長壽與衰老等生命現(xiàn)象、為疾病的診治提供科學(xué)依據(jù)。如圖是經(jīng)過多個國家的不懈努力完成的人類基因組序列圖,仔細(xì)讀圖結(jié)合所學(xué)知識答復(fù)下面兩個小題:探究:(1)人類基因組與人類基因組方案的區(qū)別是什么(科學(xué)思維)提示:人類基因組:人體DNA所攜帶的全部遺傳信息,包括(1～22號)常染色體和X、Y染色體共24條染色體上的遺傳信息。人類基因組方案:分析測定人類基因組的核苷酸序列。(2)人類基因組方案有什么意義(社會責(zé)任)提示:認(rèn)識到人類基因的組成、結(jié)構(gòu)和功能及其相互關(guān)系,對于人類疾病的預(yù)防和治療有重要意義。課堂素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.以下有關(guān)真核生物基因的說法,正確的有________。(填序號)

①基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段②基因的根本單位是核糖核苷酸③基因存在于細(xì)胞核、核糖體等結(jié)構(gòu)④一個染色體就是一個基因⑤DNA分子每一個片段都是一個基因⑥基因在染色體上呈線性排列【解析】選①⑥。基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,①正確。真核生物基因的根本單位是脫氧核苷酸,②錯誤。基因存在于細(xì)胞核、線粒體等結(jié)構(gòu),核糖體中沒有DNA,③錯誤。一條染色體上有許多基因,④錯誤。基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,DNA分子每一個片段不都是一個基因,⑤錯誤?；蛟谌旧w上呈線性排列,⑥正確。2.(2021·南寧高一檢測)關(guān)于①DNA、②基因、③堿基三者之間的關(guān)系,可表示為 ()【解析】選D。A項圖中三者為并列關(guān)系,不符合①DNA、②基因、③堿基三者之間的關(guān)系,A錯誤;B、C項圖中三者之間局部存在交集,不符合①DNA、②基因、③堿基三者之間的關(guān)系,B項、C項錯誤;D項圖中表示三者之間的包含關(guān)系,符合三者的關(guān)系特點,D項正確。3.(2021·寧德高一檢測)如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個基因,相關(guān)表達(dá)中不正確的選項是 ()A.觀察圖示可知,基因在染色體上呈線性排列B.圖示DNA中只有局部脫氧核苷酸序列是基因C.每個基因均由多個脫氧核糖核苷酸組成D.由圖可知染色體是生物體內(nèi)基因的唯一載體【解析】選D。圖示中一條染色體含多個基因,呈線性排列。圖示中的基因是DNA上一局部的脫氧核苷酸序列。染色體不是基因的唯一載體,線粒體和葉綠體中也有基因的存在。4.我國科學(xué)家成功克隆水稻抗高溫基因。隨著全球氣候變化,極端高溫天氣越來越頻繁出現(xiàn),使水稻產(chǎn)量的穩(wěn)定遭受威脅。開掘作物抗高溫基因資源,培育抗高溫新品種,具有重要戰(zhàn)略意義。以下有關(guān)基因的表達(dá),錯誤的選項是 ()A.基因具有特異性,不同生物的基因不同B.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C.生物體的一切性狀都只由基因控制D.基因控制性狀可通過控制蛋白質(zhì)的合成來實現(xiàn)【解析】選C。不同的基因其核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序不同,導(dǎo)致基因存在特異性,A正確;基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,B正確;生物體的性狀是由基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果,C錯誤;基因可通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制代謝,從而控制生物體的性狀,D正確?！拘赂呖肌ば嘛L(fēng)向】5.果蠅由于易飼養(yǎng)、繁殖速度快、染色體數(shù)目相對較少,經(jīng)常用于作為遺傳學(xué)實驗材料,如圖為果蠅某一條染色體上的幾個基因示意圖,仔細(xì)識圖,答復(fù)下面幾個小題:(1)有關(guān)表達(dá)正確的選項是 ()基因中的全部脫氧核苷酸序列都能編碼蛋白質(zhì)、S、N、O互為非等位基因C.果蠅的每個基因都是由成百上千個核糖核苷酸組成的(2)這條染色體上黃身基因(R),其同源染色體上的相同位置基因是______。假設(shè)其同源染色體上的相同位置基因是r,那么R與r的區(qū)別是______________。

(3)基因S和基因R之間的區(qū)域,是否具有一定的遺傳效應(yīng)為什么【解析】(1)基因中的非編碼區(qū)和編碼區(qū)的內(nèi)含子不能編碼蛋白質(zhì),A錯誤;R、S、N、O互為同一