《第一節(jié)認(rèn)識(shí)基因》導(dǎo)學(xué)案

1、第一節(jié)認(rèn)識(shí)基因?qū)W(xué)案知識(shí)1基因”概念的發(fā)展1 .基因”的提出(1)1865年，孟德?tīng)柼岢錾锏哪撤N性狀是由遺傳因子”決定的。它具有世代相傳和決定遺傳表達(dá)兩個(gè)基本屬性。(2)1909年，丹麥遺傳學(xué)家約翰遜提出基因”這個(gè)名詞，其含義與遺傳因子”完全一致。2 .基因概念的發(fā)展(1)摩爾根的研究成果通過(guò)對(duì)果蠅的研究證實(shí)了：基因存在于染色體上。一條染色體上含有許多基因?；蛟谌旧w上呈線性排列。(2)艾弗里等的研究成果最終證實(shí)：基因的本質(zhì)是DNA。基因是DNA分子上的一段核甘酸序列，是遺傳的功能單位，可編碼一段肽鏈或者編碼一段RNA。(3)雅各布和莫諾的研究成果研究大腸桿菌的乳糖代謝調(diào)節(jié)機(jī)制試驗(yàn)證明：基

2、因是可分的，從功能上可以把基因分為編碼蛋白質(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。思考交流1 .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。二者DNA的堿基序列不同，代表的遺傳信息也不相同。知識(shí)2基因的現(xiàn)代含義2 .基因的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)斷裂基因大多數(shù)真核生物的基因的編碼序列是不連續(xù)的，而是被不編碼的序列隔開(kāi)，稱為斷裂基因。其中的編碼序列稱為外顯子，非編碼序列稱為內(nèi)含子。斷裂基因往往由一些交替存在的外顯子和內(nèi)含子構(gòu)成。(2)重疊基因指兩個(gè)基因共用一段重疊的核昔酸序列。(3)可動(dòng)基因在染色體上通過(guò)某種方式從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)位置的基因，稱為

3、可動(dòng)基因，也叫做轉(zhuǎn)座因子。3 .基因的概念基因是遺傳的基本物質(zhì)和功能單位，它攜帶了逐代傳遞的信息，是組成一個(gè)轉(zhuǎn)錄區(qū)域和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的一段DNA序列。思考交流4 .是否DNA上任何一段脫氧核糖核甘酸序列都可稱為一個(gè)基因？為什么？【提示】不是。基因是有遺傳效應(yīng)的DNA序列。正誤判斷1 .基因都位于染色體上。（【提示】基因主要位于染色體上，還有染色體外基因。2 .基因的基本組成單位是脫氧核糖核甘酸。（，）3 .構(gòu)成基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相等。（方【提示】基因堿基數(shù)只占DNA分子堿基的一部分。4 .細(xì)胞中所有的基因均會(huì)表達(dá)為一定的產(chǎn)物。（【提示】不一定，要在特定時(shí)間、特定空間才會(huì)表達(dá)為一定的

4、產(chǎn)物。探究1基因的現(xiàn)代含義【問(wèn)題導(dǎo)思】傳統(tǒng)觀點(diǎn)對(duì)基因的認(rèn)識(shí)是怎樣的？有何局限性？現(xiàn)代對(duì)基因是如何定義的？1 .傳統(tǒng)觀點(diǎn)對(duì)基因的認(rèn)識(shí)及其局限性（1）每一個(gè)結(jié)構(gòu)基因是一段連續(xù)的DNA序列，一定的DNA序列對(duì)應(yīng)著一定的氨基酸序列。局限性：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，由交替存在的內(nèi)含子（非編碼序列）和外顯子（編碼序列）構(gòu)成。（2）基因是互不沾染、單個(gè)分離的實(shí)體。局限性：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甘酸序列的現(xiàn)象，即重疊基因。（3）基因在染色體上的位置是固定的。局限性：絕大多數(shù)基因在染色體上的位置是固定

5、的，但有些基因在染色體上的位置是可以移動(dòng)的，可以通過(guò)某種方式從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)位置，稱作可動(dòng)基因，也叫轉(zhuǎn)座因子。2 .現(xiàn)代遺傳學(xué)對(duì)基因的認(rèn)識(shí)(1)現(xiàn)代基因概念基因是遺傳的基本物質(zhì)和功能單位，它攜帶了逐代傳遞的信息，是組成一個(gè)轉(zhuǎn)錄區(qū)域和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的一段DNA序列。(2)基因概念的含義基因在絕大多數(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，可表達(dá)為一定的產(chǎn)物如蛋白質(zhì)或RNA，傳遞著支配生命活動(dòng)的指令。所有生物的生命活動(dòng)無(wú)不直接或間接地在基因控制之下，基因既是構(gòu)建生命和生命活動(dòng)及其多樣性的基本因子，又是用于人工操作改造生命屬性的基本元件。名師點(diǎn)撥基因的內(nèi)涵1 .功能上，是遺傳

6、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。2 .本質(zhì)上，是有遺傳效應(yīng)的DNA序列。3 .結(jié)構(gòu)上，含有特定遺傳信息的脫氧核糖核甘酸序列。4.位置上，在染色體上有特定的位置，呈線性排列。例1下列關(guān)于基因結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)中，正確的是()A.小麥細(xì)胞基因的編碼區(qū)中存在非編碼序列B.花生細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)中內(nèi)含子存在于編碼區(qū)中，是能編碼蛋白質(zhì)的序列C.不同生物中的基因結(jié)構(gòu)基本相同D.乳酸菌與酵母菌基因結(jié)構(gòu)中，都存在外顯子和內(nèi)含子【審題導(dǎo)析】解答本題應(yīng)明確以下幾點(diǎn)：(1)原核生物和真核生物編碼區(qū)不同。(2)基因的現(xiàn)代含義。(3)不同基因間的區(qū)別之處?！揪v精析】選項(xiàng)分析判斷A小麥細(xì)胞為真核細(xì)胞，其編碼區(qū)中存在著非編碼的序列，A項(xiàng)正

7、確3真核細(xì)胞的編碼區(qū)中含有內(nèi)含子和外顯子，外顯子能編碼蛋白質(zhì)序列，B項(xiàng)錯(cuò)誤不同生物中的基因結(jié)構(gòu)是不同的，主要表現(xiàn)在核甘酸的數(shù)目和排列順序上，C項(xiàng)錯(cuò),誤D乳酸菌是原核生物，其基因結(jié)構(gòu)不含有內(nèi)含子，D項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】A探究2脫氧核糖核甘酸、基因、DNA和染色體的關(guān)系【問(wèn)題導(dǎo)思】基因、DNA和染色體間的結(jié)構(gòu)層次由小到大是如何排列的？基因在染色體上是如何排列的？1 .基因與脫氧核糖核甘酸的關(guān)系(1)基因的基本組成單位是脫氧核糖核甘酸。(2)基因中脫氧核糖核甘酸的排列順序稱為遺傳信息。(3)基因中脫氧核糖核甘酸的排列順序的多樣性決定了基因的多樣性。2 .基因與DNA的關(guān)系(1)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA序列

8、，每個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因。一個(gè)DNA分子上的堿基總數(shù)大于該DNA分子上所有基因上的堿基數(shù)之和。(2)基因具有遺傳效應(yīng)是指其能控制生物的性狀?；蚴强刂粕镄誀畹慕Y(jié)構(gòu)和功能的基本單位，特定的基因控制特定的性狀。3.DNA與染色體的關(guān)系染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成。通常情況下一條染色體上含有1個(gè)DNA分子，染色體是DNA的主要載體。4.基因與染色體的關(guān)系(1)基因在染色體上呈線性排列。(2)染色體是基因的主要載體，但不是唯一載體，如線粒體、葉綠體中也有少量的DNA,也是基因的載體。5.四者之間的數(shù)量關(guān)系1個(gè)許多成百上千個(gè)1條染色體>DNA分子>基因>脫氧核糖核甘酸。一般名

9、師點(diǎn)撥基因的行為并不都遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律1 .并不是所有的非等位基因都遵循基因自由組合規(guī)律，只有非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合規(guī)律。2 .并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律，葉綠體、線粒體中的基因都不遵循遺傳規(guī)律。3 .原核生物中的基因都不遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律。例2下圖表示基因、DNA和染色體之間的關(guān)系。1、2、3、4分別表示()調(diào)A.胸腺喀咤、啟動(dòng)基因和操縱基因、內(nèi)含子、外顯子8 .尿喀咤、非編碼區(qū)、外顯子、內(nèi)含子C.胸腺喀咤、非編碼序列、外顯子、內(nèi)含子D.尿喀咤、啟動(dòng)基因和操縱基因、內(nèi)含子、外顯子【審題導(dǎo)析】解答本題須明確以下幾點(diǎn)：(1)染色體只存在于真核細(xì)胞的細(xì)胞核中，主要由DNA分子和蛋白質(zhì)分子組成。(2)DNA分子上具有遺傳效應(yīng)的片段是基因。(3)真核生物基因的種類。【精講精析】圖示中1是構(gòu)成脫氧核糖核甘酸的成分，所以是胸腺喀咤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?！敬鸢浮緼本課知識(shí)小結(jié)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建脫球核糖核外酸的特定基單排列M序代本表遺傳信息基核糖核訐酸堀個(gè)星因含成百上千個(gè)脫我楂摘核昔，位具書(shū)費(fèi)傳效應(yīng)的DNA序列國(guó)崎;；鹿M許多個(gè)基國(guó)基單本位主祭裁