3.4 基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段2021-2022學(xué)年高一生物（人教版2019必修2）

第三章基因的本質(zhì)第4節(jié)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段教學(xué)目標(biāo)目標(biāo)010203舉例說明基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段（生命觀念、科學(xué)思維）運用數(shù)學(xué)方法說明DNA的多樣性和特異性（生命觀念、科學(xué)探究）說明基因與DNA的關(guān)系（生命觀念、科學(xué)思維）情景視頻：新冠核酸檢測那些事1.為什么轉(zhuǎn)基因鯉魚生長更快？

我國科學(xué)家將外源生長激素基因?qū)膈庺~受精卵，培育出轉(zhuǎn)基因鯉魚，與對照組相比，生長速度加快。

科學(xué)家介紹，外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，必須整合到受體細(xì)胞的DNA上才能發(fā)揮作用。2.導(dǎo)入的外源基因是一個DNA分子，還是DNA片段？外源生長激素基因在鯉魚細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，促進(jìn)生長激素合成，促進(jìn)了鯉魚的生長。轉(zhuǎn)基因魚（左）情景材料一導(dǎo)入的是DNA分子的一段脫氧核苷酸序列?；蜃穼び?865年，孟德爾：提出了遺傳因子1909年，約翰遜：將“遺傳因子”命名為基因1910年，摩爾根：證實了基因在染色體上20世紀(jì)中葉：染色體主要是由兩種物質(zhì)組成的——DNA和蛋白質(zhì)1944，艾弗里等；1952年，赫爾希及蔡斯：實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。1953年：沃森、克里克提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

1條染色體1個DNA1條染色體2個DNADNA與染色體的關(guān)系?基因和染色體的關(guān)系？短硬毛棒狀眼深紅眼朱紅眼截翅紅寶石眼白眼一條染色體上應(yīng)該有許多個基因基因在染色體上呈線性排列DNA蛋白質(zhì)染色質(zhì)

染色體DNA是染色體的組成成分,染色體是DNA的主要載體?；蛟谌旧w上染色體是DNA的主要載體什么關(guān)系？DNA蛋白質(zhì)染色質(zhì)

染色體短硬毛棒狀眼深紅眼朱紅眼截翅紅寶石眼白眼說明基因與DNA的關(guān)系的實例合作探究一：小組合作探究教材P57-58資料1、資料2、資料3，思考下列問題2.根據(jù)資料1：能得出什么結(jié)論？3.根據(jù)資料2：說明了什么？1.生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目相同么？生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與DNA的堿基總數(shù)相同么？如果不同，說明了什么？5.根據(jù)資料1和3：你能得出：基因與DNA的數(shù)量關(guān)系是什么？一4.根據(jù)資料3：說明了什么？資料一：大腸桿菌視頻欣賞資料一：大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4.7*106個堿基對，在DNA分子上分布著大約4.4*103個基因，每個基因的平均長度約為1*103個堿基對。說明基因與DNA的關(guān)系的實例一基因數(shù)目DNA分子數(shù)目基因的堿基對總數(shù)DNA分子的堿基對總數(shù)＞＜說明基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段。分析:基因A基因B基因C資料二：綠色熒光水母視頻欣賞說明基因是具有遺傳效應(yīng)的特定DNA片段，可切除，可拼接到其他生物的DNA上去，從而獲得某種性狀的表達(dá)，是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位。發(fā)出綠色熒光轉(zhuǎn)基因鼠轉(zhuǎn)入綠色熒光蛋白基因（5.1×103個堿基對的片段）原因水母基因的遺傳效應(yīng)是指能通過一定的方式控制生物體的性狀等?！皢栴}探討”中提到的生長激素基因的遺傳效應(yīng)是使鯉魚的生長速率加快。說明基因與DNA的關(guān)系的實例一資料二：資料三：

人類基因組計劃測定的是24條染色體（22條染色體+X+Y）上的DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有1個DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。說明1.基因不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將其分隔開的

2.DNA中存在大量的非基因片段基因A基因B基因C含有3個基因的DNA片段的模式圖非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段說明基因與DNA的關(guān)系的實例一75合作探究二：人類基因組計劃測定的是24條染色體（22條常染色體+X+Y）1.已知果蠅體細(xì)胞染色體有8條，進(jìn)行“基因組測序”要測定其（）條染色體2.已知豌豆體細(xì)胞2n=14，進(jìn)行“豌豆基因組測序”要測定其（）條染色體說明基因與DNA的關(guān)系的實例一基因是一段DNA，基因不是連續(xù)分布在DNA上的?；蚓哂羞z傳效應(yīng),基因能控制生物性狀。資料1和3：資料2：歸納：什么是基因？合作探究三：能否從DNA水平上給基因下一個定義，要求既能反映基因與DNA的關(guān)系，又能體現(xiàn)基因的作用?；蚴莀___________的__________。

基因的作用與DNA的關(guān)系有遺傳效應(yīng)DNA片段說明基因與DNA的關(guān)系的實例一大多數(shù)生物以DNA作為遺傳物質(zhì)，其基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，如人類免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒，試推測這些病毒的基因的本質(zhì)。對于RNA病毒而言，其基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段RNA病毒基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段辯證思維：完善概念:構(gòu)建基因的概念HIV病毒是生物體遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位。說明基因與DNA的關(guān)系的實例一說明DNA蘊含大量的遺傳信息1個DNA分子上有許多個基因每一個基因都是特定的DNA片段基因具有特定的遺傳效應(yīng)DNA只含有4種脫氧核苷酸（4種堿基），核苷酸的排列順序中蘊藏著遺傳信息。為什么DNA能夠儲存大量的遺傳信息？二DNA片段中的遺傳信息分析脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性合作探究四：4種脫氧核苷酸能組成的許多脫氧核苷酸序列嗎？能夠儲存大量的遺傳信息嗎？各種美妙旋律許許多多詞匯、句子無數(shù)個數(shù)（如電話號碼）二DNA片段中的遺傳信息情景材料二TGAATCTGAATC回憶DNA分子結(jié)構(gòu)：哪部分可以代表遺傳信息？遺傳信息：DNA分子中堿基（或堿基對、脫氧核苷酸）的排列順序。基本骨架，由磷酸和脫氧核糖交替連接（順序固定不變）4種堿基對的排列（順序可變）外側(cè)：內(nèi)側(cè)：二DNA片段中的遺傳信息ATATCGGCG二DNA片段中的遺傳信息資料一：若1個堿基對組成1個基因有_____排列方式4種ATATATCGGGCCGG二DNA片段中的遺傳信息4種16種資料一：若1個堿基對組成1個基因有_____排列方式若2個堿基對組成1個基因有_____排列方式ATATGATCATCGGGCCGG二DNA片段中的遺傳信息資料一：若1個堿基對組成1個基因有_____排列方式若2個堿基對組成1個基因有_____排列方式若3個堿基對組成1個基因有_____排列方式若4個堿基對組成1個基因有_____排列方式若n個堿基對組成1個基因有_____排列方式4種16種64種4n種256種堿基排列順序千變?nèi)f化DNA的多樣性資料二基因的堿基序列都有特定的排列順序DNA的特異性資料1的推算是建立在所有堿基對的隨機(jī)排列都能構(gòu)成基因這一假設(shè)上的。事實上，大部分隨機(jī)排列的脫氧核苷酸序列從來不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻會在生物體內(nèi)重復(fù)許多次。你認(rèn)為基因是堿基對隨機(jī)排列成的DNA片段嗎？二DNA片段中的遺傳信息合作探究三：

在刑偵、親子鑒定領(lǐng)域，DNA能像指紋一樣用來鑒定個人身份。結(jié)合脫氧核苷酸序列的多樣性和特異性，你能分析這一方法的科學(xué)依據(jù)嗎？在人類的DNA中，核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每個人的DNA幾乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指紋一樣用來鑒別身份。二DNA片段中的遺傳信息（1）圖中的幾號可能是罪犯？1號（2）圖中的一個片段就是一個基因嗎？不是DNA指紋圖

受害者

從受害者體內(nèi)分離的精液樣品

懷疑對象——真相永遠(yuǎn)只有一個

！二DNA片段中的遺傳信息三

DNA、基因與染色體三者的關(guān)系基

因染色體脫氧核苷酸DNA每條染色體上含有1個或2個DNA分子DNA是主要的遺傳物質(zhì)每個DNA分子含有許多個基因染色體是DNA的主要載體基因在染色體上呈線性排列基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位基因中的脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息遺傳因子新名蛋白質(zhì)+染色質(zhì)同種物質(zhì)實戰(zhàn)訓(xùn)練

1.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)人工轉(zhuǎn)基因操作的番薯都含有農(nóng)桿菌的部分基因，而這些基因的遺傳效應(yīng)促使番薯根部發(fā)生膨大產(chǎn)生了可食用的部分，因此番薯被人類選育并種植。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A.農(nóng)桿菌這些特定的基因可以在番薯細(xì)胞內(nèi)復(fù)制B.農(nóng)桿菌和番薯的基因都是4種堿基對的隨機(jī)排列C.農(nóng)桿菌和番薯的基因都是有遺傳效應(yīng)的DNA片段D.農(nóng)桿菌這些特定的基因可能在自然條件下轉(zhuǎn)入了番薯細(xì)胞實戰(zhàn)訓(xùn)練

2.下列關(guān)于DNA、基因、染色體的敘述錯誤的是（）A.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段B.DNA是遺傳信息的主要載體C.DNA分子在染色體上成念珠狀排列D.DNA的相對穩(wěn)定性決定染色體的相對穩(wěn)定性實戰(zhàn)訓(xùn)練

3.煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)同屬于RNA病毒，都可以使煙草患病。將TMV的RNA和HRV的蛋白質(zhì)外殼混合后感染煙草葉片，使煙草患病，可能觀察到的現(xiàn)象是（）A.能檢測到TMV的RNA和蛋白質(zhì)B.能檢測到HRV的RNA和蛋白質(zhì)C.能檢測到TMV的RNA和HRV的蛋白質(zhì)D.能檢測到HRV的RNA和TMV的蛋白質(zhì)實戰(zhàn)訓(xùn)練

4.通過分析發(fā)現(xiàn)甲、乙兩個生物細(xì)胞中DNA堿基總量完全相同,且4種堿基的量也分別相同。下列對此現(xiàn)象的解釋,正確的是(

)。A.這兩個生物的DNA的分子數(shù)相同B.這兩個生物的遺傳信息完全相同C.這兩個生物的性狀相同D.不足以做出什么判斷5.對一個基因的正確描述是①基因通常是DNA分子上特定的片段②它的分子結(jié)構(gòu)首先由摩爾根發(fā)現(xiàn)③它決定著某一遺傳性狀或功能④它的化學(xué)結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化A.①和② B.①和③ C.③和④ D.①和④解析基因通常是DNA分子上具有遺傳效應(yīng)的片段，決定著某一遺傳性狀或功能，①、③正確；基因的分子結(jié)構(gòu)是沃森和克里克發(fā)現(xiàn)的，②錯誤；基因的結(jié)構(gòu)在一定的內(nèi)、外環(huán)境條件下，可能發(fā)生改變，④錯誤。實戰(zhàn)訓(xùn)練

實戰(zhàn)訓(xùn)練

6．下列有關(guān)DNA與基因關(guān)系的敘述中，正確的是

A基因是堿基對隨機(jī)排列而成的DNA片段

B一個DNA分子上有許多個基因

CDNA的堿基排列順序就代表基因

D組成不同的基因的堿基數(shù)量一定不同7．如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個基因，相關(guān)敘述不正確的是(

)A．觀察圖示可知，基因在染色體上呈線性排列B．圖示DNA中只有部分脫氧核苷酸序列能編碼蛋白質(zhì)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：圖示中一條染色體含多個基因，呈線性排列。分析題圖可知，基因在染色體上是不連續(xù)的，染色體上存在不編碼蛋白質(zhì)的核苷酸序列，基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，每個基因均由多個