基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段高一下期生物人教版必修2

第4節(jié)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段01基因是什么？02DNA如何攜帶遺傳信息？03如何理解DNA的多樣性？04如何理解DNA的特異性？問(wèn)題導(dǎo)入鯉魚受精卵外源生長(zhǎng)激素基因?qū)朕D(zhuǎn)基因鯉魚鯉魚受精卵對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組非轉(zhuǎn)基因鯉魚為什么生長(zhǎng)速率更快？是一段脫氧核苷酸序列？還是1個(gè)DNA分子生長(zhǎng)發(fā)育生長(zhǎng)發(fā)育因?yàn)橥庠瓷L(zhǎng)激素基因整合到轉(zhuǎn)基因鯉魚的DNA上，并發(fā)揮了促進(jìn)生長(zhǎng)激素合成的功能，而生長(zhǎng)激素可使鯉魚的生長(zhǎng)速率加快。18651952190919101944孟德爾提出遺傳因子概念，認(rèn)為遺傳因子決定生物性狀。摩爾根通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明基因位于染色體上，且呈線性排列。赫爾希和蔡斯揭示了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。艾弗里證明DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。約翰遜提出用基因來(lái)代替遺傳因子，但沒(méi)有給基因的定義。20世紀(jì)中葉科學(xué)家染色體主要是由兩種物質(zhì)組成——DNA和蛋白質(zhì)1928格里菲斯通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明存在轉(zhuǎn)化因子使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。1953沃森和克里克揭示DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，遺傳學(xué)跨入分子遺傳學(xué)時(shí)代。1.背景——基因研究史1.背景——基因研究史基因在染色體上必修二：必修一：DNA是染色體的組成成分,染色體是DNA的主要載體基因=DNA嗎？基因DNA一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例思考?討論（P57）

一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例思考?討論（P57）

資料1：大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)DNA分子，長(zhǎng)度約為4.7*106個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著大約4.4*103個(gè)基因，每個(gè)基因平均長(zhǎng)度約為1*103個(gè)堿基對(duì)。1個(gè)DNA分子4.7×106個(gè)堿基對(duì)……4.4×103個(gè)基因每個(gè)基因長(zhǎng)度約1*103個(gè)堿基對(duì)一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例思考?討論（P57）

1個(gè)DNA分子4.7×106個(gè)堿基對(duì)……數(shù)目長(zhǎng)度（堿基對(duì)數(shù)目）DNA基因1個(gè)4400個(gè)470萬(wàn)個(gè)440萬(wàn)個(gè)說(shuō)明什么？這說(shuō)明基因是DNA片段說(shuō)明什么？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。一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例思考?討論（P57）

資料三：

人類基因組計(jì)劃測(cè)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(gè)DNA分子。這24個(gè)DNA分子大約有31.6億個(gè)堿基對(duì)，其中構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過(guò)2%。。基因的堿基數(shù)不超過(guò)2%31.6億個(gè)堿基對(duì)24個(gè)DNA分子所含有堿基數(shù)一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例思考?討論（P57）

資料三說(shuō)明什么問(wèn)題？31.6億個(gè)堿基對(duì)24個(gè)DNA分子所含有堿基數(shù)1.DNA中存在大量的非基因片段2.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非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段基因A基因B基因C含有3個(gè)基因的DNA片段的模式圖基因的堿基數(shù)不超過(guò)2%結(jié)合資料一和資料三回答下列問(wèn)題1、所有的DNA片段都是基因嗎？2、基因是DNA片段，DNA片段是基因，這種說(shuō)法正確嗎？基因是DNA上的片段，但是一段DNA不一定是基因一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例思考?討論（P57）

資料二：生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)樗傅腄NA上有一段長(zhǎng)度為5.17×103個(gè)堿基對(duì)的片段——綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了水母綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像水母一樣發(fā)光。綠色熒光蛋白基因（約5170個(gè)堿基對(duì)）綠色熒光蛋白基因小鼠受精卵紫外線你如何理解遺傳效應(yīng)？夠指導(dǎo)相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成、控制生物體的性狀等即有遺傳效應(yīng)。生長(zhǎng)發(fā)育一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例思考?討論（P57）

鯉魚受精卵外源生長(zhǎng)激素基因?qū)朕D(zhuǎn)基因鯉魚鯉魚受精卵對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組非轉(zhuǎn)基因鯉魚生長(zhǎng)發(fā)育生長(zhǎng)發(fā)育具有遺傳效應(yīng)一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例1．生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目相同嗎？生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相同嗎？如果不同，說(shuō)明了什么？DNA分子數(shù)目<基因數(shù)目生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)<DNA分子的堿基總數(shù)說(shuō)明基因是DNA的片段，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。思考討論一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例2．你如何理解基因具有遺傳效應(yīng)？本節(jié)“問(wèn)題探討”中提到的生長(zhǎng)激素基因的遺傳效應(yīng)是什么？綠色熒光蛋白基因控制合成綠色熒光蛋白，從而控制生物的性狀；生長(zhǎng)激素基因控制合成生長(zhǎng)激素，從而促使鯉魚的生長(zhǎng)速率。思考討論一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例思考?討論（P57）

請(qǐng)從DNA水平上給基因下一個(gè)定義，要求既能反映基因與DNA的關(guān)系，又能體現(xiàn)基因的作用基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段基因一定是DNA嗎？一、說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例RNA病毒新冠病毒艾滋病毒流感病毒SARS病毒......基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

基因通常二、DNA片段中的遺傳信息--ATGCATGCAT……CCATGCTAGCCA……TCCCTAAGGATAGCCATCCCAGATG……CATGCATCCATGC-----TACGTACGTA……GGTACGATCGGT……AGGGATTCCTATCGGTAGGGTCTAC……GTACGTAGGTACG---基因A（高莖）基因b（皺粒）基因H（紅色）其他基因1個(gè)DNA分子（多個(gè)基因）特定的DNA片段高莖皺粒紅色其他性狀特定的遺傳效應(yīng)如何蘊(yùn)含大量遺傳信息？二、DNA片段中的遺傳信息7種音符美妙旋律26個(gè)英文字母詞匯句子4種堿基的脫氧核苷酸AGCT儲(chǔ)存生物體所需的全部遺傳信息？二、DNA片段中的遺傳信息不同DNA基本骨架都相同堿基種類都相同：A、T、C、G不同的是什么？堿基對(duì)的排列順序不同！二、DNA片段中的遺傳信息若1個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式4種相同？相同？不相同！1鏈2鏈1鏈2鏈1鏈2鏈1鏈2鏈若2個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式16種16種=4×4資料一：若n個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因有_____排列方式4n種堿基排列順序千變?nèi)f化DNA的多樣性二、DNA片段中的遺傳信息資料二：基因的堿基序列都有特定的排列順序DNA的特異性你認(rèn)為基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列成的DNA片段嗎？4n種隨機(jī)排列序列不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)生物體內(nèi)重復(fù)多次（大部分）（部分）自然選擇的作用二、DNA片段中的遺傳信息1.如果是100個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因可能組合成多少種基因？4100種2.怎樣理解DNA的多樣性和特異性？你能從DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析生物體具有多樣性和特異性的原因嗎？堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA的多樣性;而堿基特定的排列順序，又構(gòu)成了每個(gè)DNA分子的特異性。DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。思考?討論

二、DNA片段中的遺傳信息3.在刑偵領(lǐng)域，DNA能像指紋一樣用來(lái)鑒定個(gè)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，脫氧核苷酸序列的多樣性表現(xiàn)為每個(gè)人的DNA幾乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指紋一樣用來(lái)鑒別身份。4.你認(rèn)為基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列成的DNA片段嗎？為什么？基因不是堿基對(duì)隨機(jī)排列構(gòu)成的DNA片段。理論上，所有堿基對(duì)的隨機(jī)排列都能構(gòu)成基因，但是在生物的進(jìn)化過(guò)程中，由于自然選擇的作用，環(huán)境只選擇能與其相適應(yīng)的物質(zhì)或生物，因此一些隨機(jī)排列的脫氧核苷酸序列會(huì)因不被選擇而消失。思考?討論

脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體的關(guān)系基因在染色體上呈線性排列基本單位特定脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息每個(gè)基因含許多個(gè)脫氧核苷酸具有遺傳效應(yīng)的DNA片段每個(gè)DNA分子中含許多個(gè)基因每條染色體上含有1個(gè)或2個(gè)DNA分子主要載體脫氧核苷酸(4種)基因DNA染色體堿基特定的排列順序，構(gòu)成了DNA的特異性。堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA的多樣性。DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。DNA能夠儲(chǔ)存足夠量的遺傳信息遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中染色體DNA是主要的

。蛋白質(zhì)DNA基因脫氧核苷酸每個(gè)DNA分子含有

個(gè)基因基因通常是有

的DNA片段（本質(zhì)）基因在染色體上呈

。基因是

的基本單位染色體是DNA的

。（DNA的載體還有

和

等）每條染色體含有

個(gè)DNA分子每個(gè)基因含有

個(gè)脫氧核苷酸脫氧核苷酸（堿基）的

代表遺傳信息。主要載體線粒體葉綠體1個(gè)或2遺傳物質(zhì)多遺傳效應(yīng)線性排列決定生物性狀許多個(gè)排列順序一、概念檢測(cè)1.整理總結(jié)染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系，并以你認(rèn)為最簡(jiǎn)明的形式表示出來(lái)?；蚴侨旧w上具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。2．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(cuò)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(duì)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B二、拓展應(yīng)用1．在嚴(yán)查偷獵野生動(dòng)物的行動(dòng)中，執(zhí)法部門發(fā)現(xiàn)某餐館出售的一種烤肉比較可疑，餐館工作人員說(shuō)是“山羊肉”，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，執(zhí)法部門確定這種“山羊肉”來(lái)自國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物中華斑羚。你認(rèn)為執(zhí)法部門最可能采取哪種檢測(cè)方法？為什么？最可能采取DNA鑒定的方法。因?yàn)槊糠N生物的DNA具有特異性，只有將“山羊”的DNA與斑羚的DNA進(jìn)行比對(duì)，才能確定這種“山羊肉”是否來(lái)自國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物斑羚。2．我國(guó)一些城市在交通路口啟用了人臉識(shí)別技術(shù)，針對(duì)行人和非機(jī)動(dòng)車闖紅燈等違規(guī)行為進(jìn)行抓拍。這種技術(shù)應(yīng)用的前提是每個(gè)人都具有獨(dú)一無(wú)二的面孔。為什么人群中沒(méi)有一模一樣的兩個(gè)人呢？請(qǐng)你從生物學(xué)的角度評(píng)述人臉識(shí)別技術(shù)的可行性。人臉識(shí)別技術(shù)的前提是每個(gè)人都有獨(dú)特的面部特征，而這些都是由基因決定的，這說(shuō)明了基因的多樣性。1.如圖表示脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體間的關(guān)系。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.d是脫氧核苷酸，其種類取決于c的種類B.基因通常是具有遺傳效應(yīng)的f片段C.e含有的堿基總數(shù)等于fD.基因的主要載體是染色體√基因DNA染色體2.(2022·河北衡水中學(xué)高一月考)如圖是果蠅某條染色體上的一段DNA的示意圖。下列說(shuō)法正確的是A.白眼基因含有多個(gè)核糖核苷酸B.白眼基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C.白眼基因位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)D.白眼基因的基本組成單位是4種堿基√3.下列有關(guān)DNA的多樣性的敘述，正確的是A.DNA具有多樣性的原因是DNA分子空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化B.含有200個(gè)堿基的DNA分子，堿基對(duì)可能的排列方式有4200種C.DNA的多樣性和特異性是生物多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)D.DNA的多樣性是指一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因√解析DNA的多樣性是由DNA分子中堿基排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成的，A、D錯(cuò)誤；含有200個(gè)堿基的DNA分子中，堿基對(duì)可能的排列方式有4100種，B錯(cuò)誤。4.(2022·云南玉溪第二中學(xué)高一期中)決定DNA分子特異性的因素是A.兩條長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與磷酸交替的排列順序是穩(wěn)定不變的B.構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸只有四種C.嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則D.每個(gè)DNA分子都有特定的堿基排列順序√解析DNA分子是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成的，兩條長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與磷酸交替的排列順序是穩(wěn)定不變的，兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基對(duì)嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A、B、C均不符合題意；每個(gè)DNA分子都有特定的堿基排列順序，決定了DNA分子的特異性，D項(xiàng)符合題意。一、選擇題1．本章介紹的艾弗里的實(shí)驗(yàn)、赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)都證明DNA是遺傳物質(zhì)，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)思路上的共同點(diǎn)是（

）A．重組DNA片段，研究其表型效應(yīng)B．去掉DNA片段，研究其表型效應(yīng)C．設(shè)法分別研究DNA和蛋白質(zhì)各自的效應(yīng)D．應(yīng)用同位素標(biāo)記技術(shù)，研究DNA在親代與子代之間的傳遞C2．在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，下列對(duì)噬菌體外殼蛋白質(zhì)合成的描述，正確的是（

）A．氨基酸原料和酶來(lái)自細(xì)菌B．氨基酸原料和酶來(lái)自噬菌體C．氨基酸原料來(lái)自細(xì)菌，酶來(lái)自噬菌體D．氨基酸原料來(lái)自噬菌體，酶來(lái)自細(xì)菌A3．煙草花葉病毒（TMV）和車前草花葉病毒（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(cè)到TMV的RNA和蛋白質(zhì)B．能檢測(cè)到HRV的RNA和蛋白質(zhì)C．能檢測(cè)到TMV的RNA和HRV的蛋白質(zhì)D．能檢測(cè)到HRV的RNA和T