基因通常是有遗传效应的DNA片段 高中生物新人教版必修2

第4节

基因通常是有遗传效应的DNA片段

第三章

基因的本质学习目标1.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段（生命观念、科学思维）2.运用数学方法说明DNA的多样性和特异性（生命观念、科学探究）3.说明基因与DNA的关系（生命观念、科学思维）知识回顾孟德尔生物的性状是由

决定的遗传因子通过实验证明

。摩尔根基因在染色体上揭示

结构沃森、克里克DNA的双螺旋艾弗里实验证明

。DNA是遗传物质基因本质？问题探讨鲤鱼受精卵外源生长激素基因导入转基因鲤鱼鲤鱼受精卵对照组实验组非转基因鲤鱼为什么生长速率更快？是一段脱氧核苷酸序列？还是1个DNA分子生长发育生长发育因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA上，并发挥了促进生长激素合成的功能，而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。一、说明基因与DNA关系的实例思考•讨论（P57）

资料1：大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7×106个碱基对，在DNA分子上分布着大约4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。资料3：人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。思考：生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗?如果不同，说明了什么？1.生物体内的DNA分子数<基因数目2.所有基因的碱基总数<DNA的碱基总数说明基因是DNA片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的基因是DNA上的片段，但是一段DNA不一定是基因一、说明基因与DNA关系的实例资料2：生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为水母的DNA上有一段长度为5.17×103个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像水母一样发光。？水母这一荧光性状为什么能在小鼠身上表现？说明基因有什么特点？基因能指导蛋白质的合成，控制生物体的性状等，即有遗传效应。一、说明基因与DNA关系的实例试从DNA水平上给基因下一个定义，要求：能反映基因与DNA的关系。能体现基因的作用。资料1、2：关系：基因是DNA片段资料3：作用：基因有遗传效应基因是有遗传效应的DNA片段基因一定是DNA吗？一、说明基因与DNA关系的实例新冠病毒艾滋病毒SARS病毒流感病毒具有遗传效应的DNA片段

基因通常是大多数生物以DNA作为遗传物质，其基因是有遗传效应的DNA片段对于RNA病毒而言，其基因就是有遗传效应的RNA片段一、DNA片段中的遗传信息--ATGCATGCAT……CCATGCTAGCCA……TCCCTAAGGATAGCCATCCCAGATG……CATGCATCCATGC-----TACGTACGTA……GGTACGATCGGT……AGGGATTCCTATCGGTAGGGTCTAC……GTACGTAGGTACG---基因A（高茎）基因b（皱粒）基因H（红色）其他基因1个DNA分子（多个基因）特定的DNA片段高茎皱粒红色其他性状特定的遗传效应如何蕴含大量遗传信息？二、DNA片段中的遗传信息7种音符美妙旋律26个英文字母词汇句子4种碱基的脱氧核苷酸AGCT储存生物体所需的全部遗传信息？二、DNA片段中的遗传信息思考•讨论（P58）

不同DNA基本骨架都相同碱基种类都相同：A、T、C、G碱基对的排列顺序不同！哪部分可以代表遗传信息？遗传信息：DNA分子中碱基（或碱基对、脱氧核苷酸）的排列顺序。二、DNA片段中的遗传信息若1个碱基对组成1个基因

；有_____排列方式4种相同？相同？不相同！1链2链1链2链1链2链1链2链若2个碱基对组成1个基因有_____排列方式16种16种=4×4资料一：若n个碱基对组成1个基因有_____排列方式4n种碱基排列顺序千变万化DNA的多样性二、DNA片段中的遗传信息资料二：4n种随机排列序列不曾出现在生物体内生物体内重复多次（大部分）（部分）自然选择的作用基因的碱基序列都有特定的排列顺序DNA的特异性你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？思考2：怎样理解DNA的多样性和特异性？你能从DNA的结构特点分析生物体具有多样性和特异性的原因吗？碱基特定的排列顺序，构成了DNA的特异性。碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。☆-☆-○-◎-

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●-■-◎-○-△-○-☆-□-◎-▲-★-◆-

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-◆-□-△-◎-○-★-■DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。二、DNA片段中的遗传信息思考3：在刑侦领域，DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性，你能分析这一方法的科学依据吗？DNA指纹技术的实质是把DNA作为像指纹那样来识别不同的人，DNA指纹的特异性主要是由于人的DNA中，不表达的碱基序列中存在着一部分串联重复的短序列，它们在不同个体间存在显著的差异。在人类的DNA中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。思考4：你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？为什么？基因不是碱基对随机排列构成的DNA片段。理论上，所有碱基对的随机排列都能构成基因，但是在生物的进化过程中，由于自然选择的作用，环境只选择能与其相适应的物质或生物，因此一些随机排列的脱氧核苷酸序列会因不被选择而消失。二、DNA片段中的遗传信息DNA片段中的遗传信息全方位理解“基因”本质上,基因通常是有遗传效应的DNA片段。结构上,基因通常是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。功能上,基因是遗传物质结构和功能的基本单位。位置上,基因在染色体上呈线性排列。作为绝大多数生物遗传物质的DNA,其结构具有稳定性、多样性和特异性,这也是其作为遗传物质的基础。DNA结构的特性根据所学知识尝试总结：染色体、DNA、基因、脱氧核糖核苷酸染色体脱氧核苷酸基因DNA染色体是DNA的主要载体每个染色体上有1个或2个DNA基因通常是有遗传效应的DNA片段每个DNA分子上含有多个基因是控制生物性状的结构功能单位是主要的遗传物质基本组成单位三、说明基因与DNA关系的实例本章小结一、概念检测1.科学研究发现，未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因，而这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分，因此番薯被人类选育并种植。下列相关叙述错误的是（）A.农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制B.农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列C.农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段D.农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞B练习与应用2.整理总结染色体、DNA和基因三者之间的关系，并以你认为最简明的形式表示出来。【提示】形式多样，用表格、图形、文字均可。示例如下：（1）如下图所示：（2）文字：基因是染色体上具有遗传效应的DNA片段。练习与应用二、拓展应用1.在严查偷猎野生动物的行动中，执法部门发现某餐馆出售的一种烤肉比较可疑，餐馆工作人员说是“山羊肉”，经实验室检验，执法部门确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物斑羚。你认为执法部门最可能采取哪种检测方法？为什么？最可能采取DNA鉴定的方法。因为每种生物的DNA具有特异性，只有将“山羊”的DNA与斑羚的DNA进行比对，才能确定这种“山羊肉”是否来自国家二级保护动物斑羚。练习与应用2.我国一些城市在交通路口启用了人脸识别技术，针对行人和非机动车闯红灯等违规行为进行抓拍。这种技术应用的前提是每个人都具有独一无二的面孔。为什么人群中没有一模一样的两个人呢？请你从生物学的角度评述人脸识别技术的可行性。人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的，这说明了基因的多样性。练习与应用练习∙反馈1、下列关于DNA和基因相互关系的叙述，不正确的是()。A.基因通常是有遗传效应的DNA片段B.生物体的DNA分子数目小于基因数目C.基因在DNA上，DNA上所有序列都属于基因D.基因并不是碱基对随机排列成的DNA片段C练习∙反馈2、下图是果蝇某条染色体上的一段DNA分子的示意图。下列说法正确的是()。A.白眼基因含有多个核糖核苷酸B.白眼基因是有遗传效应的DNA片段C.白眼基因位于细胞质内D.白眼基