《学霸笔记 同步精讲》第3章 基因的本质 第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段（课件）高中生物学人教版必修二

(共28张PPT)
第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段
课标定位
1.说明基因与DNA关系的实例
分析教科书第57~58页“思考·讨论”中的实例,概述基因与DNA的关系。
2.DNA片段中的遗传信息
分析教科书第58页“思考·讨论”中的资料,理解DNA是如何携带遗传信息的。
3.基因
认同基因是有遗传效应的DNA或RNA片段。
素养阐释
1.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。
2.说明基因与遗传信息的关系,形成正确的遗传观和信息观。
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
自主预习·新知导学
一、说明基因与DNA关系的实例
1.分析教科书第57~58页“思考·讨论”中的实例,回答下列问题。
实例1说明全部基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA的片段,基因不是连续分布在DNA上的,而是由碱基序列将其分隔开。
实例2说明基因具有特定的遗传效应。
实例3进一步说明基因是DNA的片段。
2.基因与DNA的关系
(1)基因是有遗传效应的DNA片段;
(2)每个DNA分子上有许多个基因;
(3)DNA分子中存在不是基因的DNA片段。
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.DNA分子的特性
(1)碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性。构成DNA分子的碱基只有4种,配对方式只有2种,但是碱基的数目却可以成千上万,碱基的排列顺序也可以千变万化,从而构成了DNA分子的多样性,也决定了遗传信息的多样性,即基因的多样性。
(2)碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性。
3.生物多样性与DNA多样性的关系
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,如人类免疫缺陷病毒、流感病毒等。对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。
【预习检测】
1.判断正误。
(1)每个基因都是DNA分子上的一个片段。(　　)
(2)基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位。(　　)
(3)基因一定位于染色体上。(　　)
(4)DNA分子上每一个片段都是一个基因。(　　)
(5)遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。(　　)
(6)DNA分子的多样性和特异性都与遗传信息有关。(　　)
(7)任何生物的基因都是有遗传效应的DNA片段。(　　)
(8)基因和DNA是同一概念。(　　)
×
√
×
×
√
√
×
×
2.下列关于基因的叙述,错误的是(　　)
A.基因通常是有遗传效应的DNA片段
B.基因通常是DNA分子上有一定功能的特定的碱基排列顺序
C.基因是DNA分子上的任意一个片段
D.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位
答案:C
解析:由于DNA分子上有很多没有遗传效应的片段,所以基因不是DNA分子上的任意一个片段。
合作探究·释疑解惑
知识点一
知识点二
说明基因与DNA关系的实例
问题引领
根据下图回答下列问题。
(1)图中A、C、G分别是脱氧核糖、磷酸、蛋白质。
(2)D、E、F、H之间有什么数量关系
提示:每一条H(染色体)上有一个或者两个F(DNA)分子;每个F(DNA)分子上有许多个E(基因);每个E(基因)含有许多个D(脱氧核苷酸)。
(3)真核生物中,H是F的唯一载体吗
提示:不是,染色体是DNA的主要载体,叶绿体和线粒体中也含有DNA。
归纳提升
1.全方位理解“基因”
(1)从本质上来说,基因通常是有遗传效应的DNA片段。
(2)从结构上来说,基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。
(3)从功能上来说,基因是遗传物质结构和功能的基本单位。
(4)从位置上来说,基因在染色体上呈线性排列。
2.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
染色体是DNA 的主要载体;每条染色体上有一个或两个DNA分子;基因通常是有遗传效应的DNA片段;每个DNA分子上有许多个基因;每个基因中含有许多个脱氧核苷酸;脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
典型例题
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。
【变式训练】
1.科学研究发现,小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠,吃同样多的高脂肪食物,一段时间后,对照组小鼠变得十分肥胖,而具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠的体重仍然保持正常,这说明(　　)
A.基因在DNA上 B.基因在染色体上
C.基因具有遗传效应 D.DNA具有遗传效应
答案:C
2.下图是果蝇染色体上的某个基因示意图。下列叙述正确的是(　　)

A.该基因中含有成百上千个核糖核苷酸
B.该基因是有遗传效应的DNA片段
C.该基因位于细胞质中
D.该基因中有5种碱基,8种核苷酸
答案:B
解析:基因的基本单位不是核糖核苷酸,而是脱氧核苷酸。该基因位于染色体上,而染色体存在于细胞核中。该基因的基本组成单位是4种脱氧核苷酸,含有4种碱基。
DNA片段中的遗传信息
问题引领
1.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
提示:41 000种。说明DNA(基因)具有多样性。
2.假设人类基因组中1号染色体上第1个基因由17个碱基对随机排列构成,那么你与你的同桌,这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的概率为多少 由此可说明DNA(基因)具有什么特性
提示: 1/417,概率很小。说明DNA(基因)具有特异性。
归纳提升
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性。与这种稳定性有关的因素主要有以下几点。①DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘绕成规则的双螺旋结构。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。
典型例题
“DNA指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大,这主要是根据DNA的(　　)
A.稳定性 B.特异性
C.多样性 D.可变性
答案:B
解析:每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,即DNA分子具有特异性。DNA的这一特性可用于刑事侦破、亲子鉴定等。
【变式训练】
下列有关基因的叙述,正确的是(　　)
A.对于RNA病毒来说,基因是有遗传效应的RNA片段
B.经测定,一个由n个脱氧核苷酸构成的DNA分子中,包含了m个基因,则每个基因的平均长度为n/(2m)个脱氧核苷酸对
C.人体细胞内的基因全部位于染色体上
D.基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息,只能通过减数分裂传递给后代
答案:A
解析:由于DNA分子上存在不具有遗传效应的片段,因此B项中基因的平均长度小于n/(2m)个脱氧核苷酸对。人体细胞内的基因主要位于染色体上,线粒体的DNA分子上也有少量基因。进行有性生殖的生物通过减数分裂将遗传信息传递给后代,进行无性生殖的生物通过有丝分裂将遗传信息传递给后代。
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