人教2019生物必修2同步课件：3-4 基因通常是有遗传效应的DNA片段(共30张PPT)

(共30张PPT)
3-4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
人教生物必修2同步课件
目 标 素 养
1.基于资料分析,概括基因与DNA的关系,说明基因通常是有遗传效应的DNA片段,理解基因与DNA的关系以及生命的延续和发展。
2.应用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性,培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。
3.说明基因与遗传信息的关系,形成结构与功能相适应的观念。
知 识 概 览
一、说明基因与DNA关系的实例
二、DNA片段中的遗传信息
1.遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。
2.特点
(1)碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性。
(2)碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性。
(3)稳定性:DNA分子的结构较稳定。
3.与生物体多样性和特异性的关系
DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
4.有些病毒的遗传物质是RNA,对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。
微思考生物多样性和特异性的直接原因是什么 根本原因是什么
提示:直接原因是蛋白质结构的多样性和特异性。根本原因是DNA分子(基因)的多样性和特异性。
微判断基因通常是具有遗传效应的DNA片段,判断下列表述是否正确。
(1)DNA的一个片段就是基因。(　　)
(2)遗传信息是指DNA分子中的碱基排列顺序。(　　)
(3)不同的基因碱基数目一定不同。(　　)
(4)基因中所含的碱基总数等于DNA分子中的碱基总数。
(　　)
(5)细菌的基因是指具有遗传效应的DNA片段。(　　)
×
√
×
×
√
(6)基因具有多样性的原因是构成基因的碱基种类、数目和排列顺序不同。(　　)
×
一 基因与DNA的关系
重难归纳
染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
研究表明,DNA储存的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中;DNA上分布着许多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段。
(1)试从DNA分子的结构分析,由4种脱氧核苷酸构成的独特的双螺旋结构如何蕴含大量的遗传信息
提示:DNA分子的外侧是由磷酸和脱氧核糖交替排列而成的,任意一个DNA分子都相同;内侧是碱基对,虽然碱基对的种类只有4种,但是排列顺序是可变的,因此DNA(基因)中的碱基排列顺序不同代表的遗传信息不同。
(2)基因通常是具有遗传效应的DNA片段,你如何理解“遗传效应”的含义 请举例说明。
提示:遗传效应是指基因能够编码某种蛋白质的合成,控制某种性状。例如水母绿色荧光蛋白基因控制水母绿色荧光蛋白的合成,使水母能发出绿色荧光。
典例剖析 下图表示染色体、DNA、基因三者之间的关系。下列关于三者之间关系的叙述,错误的是(　　)
A.三者行为一致
B.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
D.在生物的细胞核遗传中,染色体
的行为决定着DNA和基因的行为
答案:B
解析:基因通常是具有遗传效应的DNA片段。
学以致用 下列有关说法正确的有(　　)
①基因均位于染色体上　②DNA和基因是同一概念　
③DNA是染色体的主要成分　
④基因是4种碱基对的随机排列　
⑤每条染色体上总是只含1个DNA分子　
⑥DNA是遗传物质,遗传物质是DNA　
⑦等位基因位于1对姐妹染色单体的相同位置上　
⑧DNA指纹技术的原理是DNA的多样性
A.4项　　 B.3项 C.2项 D.1项
答案:D
解析:基因的载体有染色体、线粒体和叶绿体等,①错误;基因通常是有遗传效应的DNA片段,二者有区别,②错误;DNA是染色体的主要成分,③正确;每个基因都有特定的碱基排列顺序,④错误;1条染色体上含有1个或2个DNA分子,⑤错误;DNA是遗传物质,遗传物质是DNA或RNA,⑥错误;等位基因位于同源染色体的相同位置上,⑦错误;DNA指纹技术的原理是DNA的特异性,⑧错误。
二 DNA片段中的遗传信息
重难归纳
1.基因的内涵
2.DNA结构的特性
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。
(1)稳定性:指DNA分子双螺旋结构的相对稳定。与这种稳定性有关的因素主要有以下几点。
①DNA分子具有由两条脱氧核苷酸长链盘绕成的规则的双螺旋结构。
②DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变。
③DNA分子两条链上的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。
④DNA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。
⑤每个特定的DNA分子中,碱基的数量和排列顺序稳定不变。
(2)多样性:尽管组成DNA分子的碱基只有4种,且4种碱基的配对方式只有2种,但是碱基的排列顺序可以千变万化,从而构成了DNA分子的多样性。
(3)特异性:每个特定的DNA分子中都存在特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子的特异性。
1.DNA都分布在染色体上吗 DNA片段都有遗传效应吗
提示:DNA不全都分布在染色体上,真核细胞的DNA分布在细胞核内的染色体上和细胞质中的线粒体、叶绿体中,原核细胞的DNA则分布在拟核和质粒上。DNA片段不都有遗传效应,DNA片段包含有遗传效应的基因片段和无遗传效应的非基因片段。
2.如果一个基因由2 000个脱氧核苷酸构成,则可能有多少种脱氧核苷酸排列顺序 由此可说明DNA(基因)具有什么特性 某个基因中有2 000个脱氧核苷酸,则该基因中的脱氧核苷酸有多少种排列顺序 这说明遗传信息的什么特点
提示:41 000种。说明DNA(基因)具有多样性。1种。说明遗传信息的特异性。
典例剖析 下图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图。下列叙述正确的是(　　)
A.基因R、S、N、O互为等位基因
B.基因R、S、N、O的基本单位是四种碱基
C.基因R、S、N、O的碱基排列顺序代表遗传信息
D.基因R、S、N、O在果蝇所有体细胞中都能表达
答案:C
解析:基因R、S、N、O在一条染色体上,互为非等位基因,A项错误。基因R、S、N、O的基本单位是四种脱氧核苷酸,B项错误。基因R、S、N、O在果蝇所有体细胞中不能都表达, D项错误。
学以致用
下列有关基因的叙述,错误的是(　　)
A.可以准确地复制
B.能够储存遗传信息
C.是4种碱基的随机排列
D.通常是有遗传效应的脱氧核苷酸序列
答案:C
解析:每个基因有特定的碱基排列顺序,并不是4种碱基的随机排列。
1.确认两个基因是相同基因的依据是两者(　　)
A.位于同一条染色体上
B.控制相对性状
C.位于同源染色体的同一位置
D.具有相同的碱基排列顺序
答案:D
解析:一条染色体上含有多个基因,位于同一条染色体上的两个基因一般来说是不同的。控制着相对性状的基因携带的遗传信息不同,因此基因不同。位于同源染色体的同一位置上的基因不一定相同,也可能是等位基因。具有相同碱基序列的基因的遗传信息相同,因此是判断基因相同的依据。
2.下列属于基因的是(　　)
A.控制抗体合成的DNA片段
B.组成DNA的4种脱氧核苷酸及其序列
C.组成染色体的主要化学成分
D.含有编码淀粉酶遗传信息的DNA分子
答案:A
解析:基因通常是有遗传效应的DNA片段,而非任意的DNA序列,故A项属于基因而B项不属于基因。染色体的主要成分是蛋白质和DNA。含有编码淀粉酶遗传信息的DNA分子中可能存在无遗传效应的非基因片段。
3.下列物质从复杂到简单的结构层次关系正确的是(　　)
A.染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因
B.染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
C.基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA
D.染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因
答案:B
解析:染色体主要由DNA和蛋白质组成,DNA的主要载体是染色体;基因通常是有遗传效应的DNA片段,每个DNA上有很多个基因;基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,基因的不同在于脱氧核苷酸的排列顺序不同,故从复杂到简单的结构层次是染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸。
4.如果基因中4种碱基的排列顺序发生变化,这种变化意味着
(　　)
A.遗传信息的改变　　　　　
B.基因数量的改变
C.基因位置的改变
D.DNA空间结构的改变
答案:A
解析:基因中碱基的排列顺序代表着遗传信息。