2020_2021学年新教材高中生物第3章基因的本质第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段课件新人教版必修第二册202106052195.pptx

第第4节节基因通常是有遗传效应基因通常是有遗传效应的的DNA片段片段课标定课标定位位1.说明基因与说明基因与DNA关系的实例关系的实例分析教科书第分析教科书第5758页页“思考思考讨论讨论”中的实例中的实例,说说明基因与明基因与DNA的关系。的关系。2.DNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息分析教科书第分析教科书第58页页“思考思考讨论讨论”中的资料中的资料,理解理解DNA是如何携带遗传信息的。是如何携带遗传信息的。3.基因基因认同基因是有遗传效应的认同基因是有遗传效应的DNA或或RNA片段。片段。素养阐释素养阐释1.应用数学方法说明应用数学方法说明DNA分子的多样性和特异分子的多样性和特异性性,培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。2.说明基因与遗传信息的关系说明基因与遗传信息的关系,形成结构与功能形成结构与功能相适应的观念。相适应的观念。自主自主预习预习新知导学新知导学一、一、说明基因与明基因与DNA关系的关系的实例例1.分析教科书第分析教科书第5758页页“思考思考讨论讨论”中的实例中的实例,回答下列问回答下列问题。题。实例实例1说明全部基因的碱基总数小于说明全部基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。分子的碱基总数。这说明基因是这说明基因是DNA的的片段片段,基因不是连续分布在基因不是连续分布在DNA上的上的,而而是由碱基序列将其分隔开。是由碱基序列将其分隔开。实例实例2说明基因具有特定的说明基因具有特定的遗传效应遗传效应。实例实例3进一步说明基因是进一步说明基因是DNA的片段的片段。2.基因与基因与DNA的关系的关系(1)基因是有基因是有遗传效应遗传效应的的DNA片段片段;(2)每个每个DNA分子上有分子上有许多许多个基因个基因;(3)DNA分子中存在分子中存在不是不是基因的基因的DNA片段。片段。二、二、DNA片段中的片段中的遗传信息信息1.遗传信息蕴藏在遗传信息蕴藏在4种碱基种碱基的排列顺序之中。的排列顺序之中。2.DNA分子的特性分子的特性(1)碱基排列顺序碱基排列顺序的千变万化的千变万化,构成了构成了DNA的多样性。构成的多样性。构成DNA分子的碱基只有分子的碱基只有4种种,配对方式只有配对方式只有2种种,但是碱基的但是碱基的数目数目却可以成千上万却可以成千上万,形成的碱基的形成的碱基的排列顺序排列顺序也可以千变万化也可以千变万化,从从而构成了而构成了DNA分子的多样性分子的多样性,也决定了也决定了遗传信息遗传信息的多样性的多样性,即即基因的多样性。基因的多样性。(2)碱基特定的排列顺序碱基特定的排列顺序,又构成了每个又构成了每个DNA分子的特异性。分子的特异性。3.生物多样性与生物多样性与DNA多样性的关系多样性的关系DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础物质基础。4.有些病毒的遗传物质是有些病毒的遗传物质是RNA,如人类免疫缺陷病毒、流感病如人类免疫缺陷病毒、流感病毒等。对这类病毒而言毒等。对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的基因就是有遗传效应的RNA片段。片段。【预习检测】【预习检测】1.判断正误。判断正误。(1)每个基因都是每个基因都是DNA分子上的一个片段。分子上的一个片段。()(2)基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位。基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位。()(3)基因一定位于染色体上。基因一定位于染色体上。()(4)DNA分子上每一个片段都是一个基因。分子上每一个片段都是一个基因。()(5)遗传信息蕴藏在遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。种碱基的排列顺序之中。()(6)DNA分子的多样性和特异性都与遗传信息有关。分子的多样性和特异性都与遗传信息有关。()2.下列关于基因的叙述下列关于基因的叙述,错误的是错误的是()A.基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNA片段片段B.基因通常是基因通常是DNA分子上有一定功能的特定的碱基排列顺分子上有一定功能的特定的碱基排列顺序序C.基因是基因是DNA分子上的任意一个片段分子上的任意一个片段D.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位答案答案:C解析解析:由于由于DNA分子上有很多没有遗传效应的片段分子上有很多没有遗传效应的片段,所以基所以基因不是因不是DNA分子上的任意一个片段。分子上的任意一个片段。合作合作探究探究释疑解惑释疑解惑知知识点一点一知知识点二点二说明基因与明基因与DNA关系的关系的实例例问题引领问题引领根据右图回答下列问题。根据右图回答下列问题。(1)若图中若图中A为糖类为糖类,则则A、C、G分别是分别是、。答案答案:脱氧核糖磷酸蛋白质脱氧核糖磷酸蛋白质(2)D、E、F、H之间有什么数量关系之间有什么数量关系?提示提示:每一条每一条H(染色体染色体)上有一个或者两个上有一个或者两个F(DNA)分子分子;每每个个F(DNA)分子上有许多个分子上有许多个E(基因基因);每个每个E(基因基因)含有许多个含有许多个D(脱氧核苷酸脱氧核苷酸)。(3)真核生物中真核生物中,H是是F的唯一载体吗的唯一载体吗?提示提示:不是不是,染色体是染色体是DNA的主要载体的主要载体,叶绿体和线粒体也是叶绿体和线粒体也是DNA的载体。的载体。归纳提升归纳提升染色体、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系、基因、脱氧核苷酸的关系染色体是染色体是DNA的主要载体的主要载体;每条染色体上有一个或两个每条染色体上有一个或两个DNA分子分子;基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNA片段片段;每个每个DNA分分子上有许多个基因子上有许多个基因;每个基因中含有许多个脱氧核苷酸每个基因中含有许多个脱氧核苷酸;脱氧脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。核苷酸的排列顺序代表遗传信息。典型例题典型例题下图表示染色体、下图表示染色体、DNA、基因三者之间的关系。下列关于、基因三者之间的关系。下列关于三者之间关系的叙述三者之间关系的叙述,错误的是错误的是()A.三者行为一致三者行为一致B.染色体的任一片段均可称作基因染色体的任一片段均可称作基因C.DNA分子上含有许多个基因分子上含有许多个基因D.在生物的细胞核遗传中在生物的细胞核遗传中,染色体的行为决定着染色体的行为决定着DNA和基因和基因的的行为行为答案答案:B解析解析:基因通常是具有遗传效应的基因通常是具有遗传效应的DNA片段片段。【变式训练】【变式训练】1.科学研究发现科学研究发现,小鼠体内小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。基因与肥胖直接相关。具有具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠,吃吃同样多的高脂肪食物同样多的高脂肪食物,一段时间后一段时间后,对照组小鼠变得十分肥胖对照组小鼠变得十分肥胖,而具有而具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠的体重仍然保持正常基因缺陷的实验小鼠的体重仍然保持正常,这这说明说明()A.基因在基因在DNA上上B.基因在染色体上基因在染色体上C.基因具有遗传基因具有遗传效应效应D.DNA具有遗传效应具有遗传效应答案答案:C2.下图是果蝇染色体上的某个基因示意图下图是果蝇染色体上的某个基因示意图,下列叙述正确的下列叙述正确的是是()A.该基因中含有成百上千个核糖核苷酸该基因中含有成百上千个核糖核苷酸B.该基因是有遗传效应的该基因是有遗传效应的DNA片段片段C.该基因位于细胞质中该基因位于细胞质中D.该基因中有该基因中有5种碱基种碱基,8种种核苷酸核苷酸答案答案:B解析解析:基因的基本单位不是核糖核苷酸基因的基本单位不是核糖核苷酸,而是脱氧核苷酸。而是脱氧核苷酸。该基因位于染色体上该基因位于染色体上,而染色体存在于细胞核中。该基因的而染色体存在于细胞核中。该基因的基本组成单位是基本组成单位是4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸,含有含有4种碱基。种碱基。DNA片段中的片段中的遗传信息信息问题引领问题引领1.如果一个基因由如果一个基因由2000个脱氧核苷酸构成个脱氧核苷酸构成,则可能有多少种则可能有多少种脱氧核苷酸排列顺序脱氧核苷酸排列顺序?由此可说明由此可说明DNA(基因基因)具有什么特性具有什么特性?提示提示:41000种。说明种。说明DNA(基因基因)具有多样性。具有多样性。2.某个基因中有某个基因中有2000个脱氧核苷酸个脱氧核苷酸,则该基因中的脱氧核苷则该基因中的脱氧核苷酸有多少种排列顺序酸有多少种排列顺序?这说明遗传信息的什么特点这说明遗传信息的什么特点?提示提示:1种。说明遗传信息的特异性。种。说明遗传信息的特异性。归纳提升归纳提升DNA结构的特性结构的特性作为绝大多数生物遗传物质的作为绝大多数生物遗传物质的DNA,其结构具有稳定性、多其结构具有稳定性、多样性和特异性样性和特异性,这也是其作为遗传物质的基础。这也是其作为遗传物质的基础。(1)稳定性稳定性:指指DNA分子双螺旋结构的相对稳定性。与这种分子双螺旋结构的相对稳定性。与这种稳定性有关的因素主要有以下几点。稳定性有关的因素主要有以下几点。DNA分子由两条脱氧分子由两条脱氧核苷酸长链盘绕成规则的双螺旋结构。核苷酸长链盘绕成规则的双螺旋结构。DNA分子中脱氧核分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变。糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变。DNA分子两条链上的分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对碱基通过氢键连接成碱基对,从而维持了双螺旋结构的稳定从而维持了双螺旋结构的稳定。DNA分子两条链间对应的碱基严格按照碱基互补配对原则分子两条链间对应的碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。进行配对。每个特定的每个特定的DNA分子中分子中,碱基的数量和排列顺碱基的数量和排列顺序稳定不变序稳定不变。(2)多样性多样性:尽管组成尽管组成DNA分子的碱基只有分子的碱基只有4种种,且且4种碱基的种碱基的配对方式只有配对方式只有2种种,但是碱基的排列顺序可以千变万化但是碱基的排列顺序可以千变万化,从而构从而构成了成了DNA分子的多样性。分子的多样性。(3)特异性特异性:每个特定的每个特定的DNA分子中都存在特定的碱基排列分子中都存在特定的碱基排列顺序顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子的特异性分子的特异性。典型例题典型例题“DNA指纹技术指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大,这这主要是根据主要是根据DNA的的()A.稳定性稳定性B.特异性特异性C.多样性多样性D.可变性可变性答案答案:B解析解析:每个特定的每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序分子都具有特定的碱基排列顺序,即即DNA分子具有特异性。分子具有特异性。DNA的这一特性可用于刑事侦破、的这一特性可用于刑事侦破、亲子鉴定等。亲子鉴定等。【变式训练】【变式训练】下列有关基因的叙述下列有关基因的叙述,正确的是正确的是()A.对于对于RNA病毒来说病毒来说,基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的RNA片段片段B.经测定经测定,一个由一个由n个脱氧核苷酸构成的个脱氧核苷酸构成的DNA分子中分子中,包含了包含了m个基因个基因,则每个基因的平均长度为则每个基因的平均长度为n/(2m)个脱氧核苷酸对个脱氧核苷酸对C.人体细胞内的基因全部位于染色体上人体细胞内的基因全部位于染色体上D.基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息,只能通过减只能通过减数分裂传递给后代数分裂传递给后代答案答案:A解析解析:由于由于DNA分子上存在不具有遗传效应的片段分子上存在不具有遗传效应的片段,因此因此B项项中基因的平均长度小于中基因的平均长度小于n/(2m)个脱氧核苷酸对。人体细胞内个脱氧核苷酸对。人体细胞内的基因主要位于染色体上的基因主要位于染色体上,线粒体的线粒体的DNA分子上也有少量基分子上也有少量基因。进行有性生殖的生物通过减数分裂将遗传信息传递给后因。进行有性生殖的生物通过减数分裂将遗传信息传递给后代代,进行无性生殖的生物通过有丝分裂将遗传信息传递给后进行无性生殖的生物通过有丝分裂将遗传信息传递给后代。代。课课 堂堂 小小 结结