生物中圖版學(xué)案：第三單元第二章第一節(jié)認(rèn)識(shí)基因

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第一節(jié)認(rèn)識(shí)基因1．說(shuō)明基因和遺傳信息的關(guān)系.2．嘗試運(yùn)用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上，提高分析和解決問(wèn)題的能力。3．運(yùn)用有關(guān)基因和染色體的知識(shí)闡明孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。1．“基因”的提出(1）1865年，孟德?tīng)柺状翁岢隽恕斑z傳因子”。（2）孟德?tīng)栒J(rèn)識(shí)到“遺傳因子”具有兩個(gè)基本屬性：“遺傳因子”是世代相傳的；“遺傳因子"是決定遺傳表達(dá)的.（3）1909年，丹麥遺傳學(xué)家約翰遜首先提出并使用了“基因"這個(gè)名詞。思考：控制植物開(kāi)紅花的基因能決定人皮膚的性狀嗎?提示：不能。決定植物開(kāi)紅花和人皮膚性狀的DNA的堿基序列不同，所以代表的遺傳信息也不同.2．基因概念的發(fā)展(1）摩爾根在《基因論》中提出一條染色體上含有許多基因,基因以線性形式排列在染色體的特定位置上.(2）比德?tīng)柡吞┨啬返膶?shí)驗(yàn)證明：特定的酶的產(chǎn)生是由一個(gè)特定的基因負(fù)責(zé)的，這就是“一基因一酶說(shuō)”。后來(lái)有人提出“一個(gè)基因一個(gè)肽鏈”學(xué)說(shuō)。(3）艾弗里等科學(xué)家最終證實(shí)了基因的本質(zhì)是DNA,基因是DNA分子上的一段核苷酸序列，是遺傳的功能單位，可編碼一段肽鏈或者編碼一段RNA。（4）1961年雅各布和莫諾認(rèn)為基因是可分的，這不僅體現(xiàn)在基因的結(jié)構(gòu)上，而且在功能上也可以分為負(fù)責(zé)編碼某種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因，以及負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)其他基因功能的調(diào)節(jié)基因和起調(diào)控作用的啟動(dòng)基因、操縱基因，后來(lái)啟動(dòng)基因和操縱基因分別被稱為啟動(dòng)子和操作子。3．基因的現(xiàn)代含義（1）大多數(shù)真核生物的基因的編碼序列在DNA分子上不是連續(xù)排列的，而是被不編碼的序列隔開(kāi)，稱為斷裂基因，由內(nèi)含子和外顯子構(gòu)成.思考:外顯子和內(nèi)含子的數(shù)量關(guān)系是什么?提示:外顯子和內(nèi)含子的數(shù)量關(guān)系為外顯子＝內(nèi)含子＋1。（2）在許多原核生物和一些真核生物中發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)基因共用一段重疊的核苷酸序列的現(xiàn)象,這就是重疊基因.(3）基因可以通過(guò)某種方式從染色體上的一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)位置，這類基因稱為可動(dòng)基因，也叫做轉(zhuǎn)座因子.（4)現(xiàn)代遺傳學(xué)認(rèn)為，基因在絕大多數(shù)生物中是有遺傳效應(yīng)的DNA序列，這些序列是遺傳信息的物質(zhì)載體,可以表達(dá)為一定的產(chǎn)物，如蛋白質(zhì)或RNA。1．染色體、DNA、基因、脫氧核糖核苷酸的關(guān)系2．脫氧核苷酸序列與遺傳信息多樣性的關(guān)系（1)雖然構(gòu)成DNA分子的堿基只有4種，但由于DNA分子的堿基對(duì)數(shù)目眾多，不同的DNA分子之間的脫氧核苷酸的排列順序不同，所以對(duì)某一特定的DNA分子而言,其脫氧核苷酸的排列順序是特有的，具有特異性。（2）每個(gè)人都有與其他人不同的典型的性狀特征，這些特征受遺傳物質(zhì)DNA的控制。不同人同一性狀的不同表現(xiàn)類型取決于DNA分子的多樣性，而某人特定的性狀取決于DNA分子的特異性，故可用DNA分子鑒定個(gè)人身份?；虿皇菈A基對(duì)隨機(jī)排列而成的DNA片段。理論上所有堿基對(duì)的隨機(jī)排列都可構(gòu)成基因,但事實(shí)上，基因要有特定的遺傳信息，其控制的性狀要適應(yīng)環(huán)境，“大部分隨機(jī)排列的脫氧核苷酸順序從來(lái)不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻在生物體內(nèi)重復(fù)千次甚至萬(wàn)次”的事實(shí)也證明了基因的堿基排列順序不是隨機(jī)的，而是具有一定的穩(wěn)定性.3．如何理解基因的概念？（1）與性狀的關(guān)系：是控制性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能單位.（2）與DNA的關(guān)系:基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA序列，一個(gè)DNA分子含有多個(gè)基因。(3）基因的位置：存在于染色體（核基因)中，線粒體、葉綠體內(nèi)（質(zhì)基因）.（4）與染色體的關(guān)系：染色體為基因的主要載體，且在染色體上以線性形式排列。（5)與脫氧核苷酸的關(guān)系：每個(gè)基因中含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸.（6)基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息,脫氧核苷酸順序的特異性和多樣性決定了基因的特異性和多樣性.題型一基因的結(jié)構(gòu)【例題1】下圖為人體內(nèi)某DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖,其中a、b、c、d均為DNA分子中有遺傳效應(yīng)的片段，e、f、g、h、i不具遺傳效應(yīng)，則下列關(guān)于e、f、g、h、i的敘述正確的是（）。A．e、f、g、h、i屬于基因的非編碼區(qū)B．e、f、g、h、i為內(nèi)含子C．e、f、g、h、i為外顯子D．e、f、g、h、i不屬于基因結(jié)構(gòu)解析：基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA序列，e、f、g、h、i不具有遺傳效應(yīng)，因此不屬于基因結(jié)構(gòu).答案:D反思領(lǐng)悟:有遺傳效應(yīng)的DNA序列是基因，基因的編碼序列和非編碼序列都屬于有遺傳效應(yīng)的DNA序列,沒(méi)有遺傳效應(yīng)的DNA序列不屬于基因結(jié)構(gòu)。題型二基因、DNA、染色體之間的關(guān)系【例題2】下圖示基因、DNA和染色體之間的關(guān)系。1、2、3、4分別表示（）。A．胸腺嘧啶、啟動(dòng)基因和操縱基因、內(nèi)含子、外顯子B．尿嘧啶、非編碼區(qū)、外顯子、內(nèi)含子C．胸腺嘧啶、非編碼序列、外顯子、內(nèi)含子D．尿嘧啶、啟動(dòng)基因和操縱基因、內(nèi)含子、外顯子解析：圖示中1是構(gòu)成脫氧核苷酸的成分，所以是胸腺嘧啶T,2是啟動(dòng)基因和操縱基因。3和4構(gòu)成結(jié)構(gòu)基因,4編碼蛋白質(zhì)，說(shuō)明是外顯子，3是內(nèi)含子。答案：A反思領(lǐng)悟：斷裂基因的結(jié)構(gòu)包括外顯子和內(nèi)含子，外顯子編碼蛋白質(zhì),內(nèi)含子不編碼蛋白質(zhì).1根據(jù)下圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是（)。A．非編碼序列是外顯子,編碼序列是內(nèi)含子B．啟動(dòng)基因沒(méi)有遺傳效應(yīng)C．結(jié)構(gòu)基因有三個(gè)內(nèi)含子和四個(gè)外顯子D．結(jié)構(gòu)基因有三個(gè)外顯子和四個(gè)內(nèi)含子解析：從題圖中可以看出，結(jié)構(gòu)基因內(nèi)外顯子與內(nèi)含子交替排列，外顯子是能編碼蛋白質(zhì)的序列，內(nèi)含子是不能編碼蛋白質(zhì)的序列。啟動(dòng)基因雖然不編碼蛋白質(zhì),但是具有調(diào)控遺傳信息表達(dá)的功能,也具有遺傳效應(yīng).答案：C2下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說(shuō)法,不正確的是（）。A．在DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接相連的一般是一個(gè)磷酸基和一個(gè)堿基B．基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個(gè)DNA分子上可含有成百上千個(gè)基因C．一個(gè)基因含有許多個(gè)脫氧核苷酸，基因的特異性是由脫氧核苷酸的排列順序決定的D．染色體是DNA的主要載體，一條染色體上含有1個(gè)或2個(gè)DNA解析:在一個(gè)單獨(dú)的脫氧核苷酸中，與脫氧核糖直接相連的是一個(gè)磷酸基和一個(gè)堿基；但在DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接相連的一般