1、第4节 基因是有遗传效应的DNA片段 新课导入 导入1:科学家通过实验已经证明DNA是主要的遗传物质,但在生活中常常听到的是:某人聪明,是他父母的基因好。还有科学家在进行人类基因组计划的研究,那么基因与DNA是什么关系呢?引入新课。导入2:请问哪位科学家将基因定位于染色体上?提示:摩尔根。后来证明染色体中只有DNA是遗传物质。那么,基因与DNA有什么关系呢?引入新课。教师参考 自主学习要点探究自主学习学习目标:1.举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。2.运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。3.说明基因和遗传信息的关系。知识梳理 一、基因与DNA分子的关系 1.从数量上看(1)每个DN
2、A分子上有多个基因。(2)所有基因的碱基总数 (填“大于”“等于”或“小于”)DNA分子的碱基总数,即DNA分子上只有部分碱基参与基因的组成。2.从功能上看 基因是有 的DNA片段。小于 遗传效应 判断(1)构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等。()(2)基因是有遗传效应的DNA片段。()(3)一条染色体上有多个DNA分子。()(4)每个DNA分子上有多个基因且基因都位于染色体上。()二、DNA片段中的遗传信息 1.含义 DNA分子中4种碱基的排列顺序。2.特点(1)多样性:的千变万化。(2)特异性:每一个DNA分子有特定的碱基排列顺序。3.与生物体多样性和特异性的关系 DNA分子的多
3、样性和特异性是生物体多样性和特异性的 。思考 DNA分子上的非基因片段中的碱基排列顺序有特异性吗?提示:有。碱基排列顺序 物质基础 问题引领:1.遗传信息是指什么?2.基因、DNA和染色体的结构层次由小到大应如何排列?要点探究基因概念的理解 要点一 教师参考 1.基因与脱氧核苷酸的关系(1)基因的基本组成单位是脱氧核苷酸。(2)基因中脱氧核苷酸的排列顺序蕴含着遗传信息。(3)基因中脱氧核苷酸的排列顺序的多样性决定了基因的多样性。2.基因与DNA的关系(1)基因是有遗传效应的DNA片段,每个DNA分子上有许多个基因。一个DNA分子上的碱基总数大于该DNA分子上所有基因上的碱基数之和。(2)基因具
4、有遗传效应是指其能控制生物的性状。基因是控制生物性状的结构和功能的基本单位,特定的基因控制特定的性状。3.基因与染色体的关系(1)基因在染色体上呈线性排列。(2)染色体是基因的主要载体,但不是唯一载体,如线粒体、叶绿体中也有少量的DNA,也是基因的载体。4.脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系【典例 1】下列有关基因的叙述,正确的是()A.基因是控制生物性状的结构单位和功能单位 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2nm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蕴含遗传信息,只能通过减数
5、分裂传递给后代 解析:基因是有遗传效应的 DNA 片段,是控制生物性状的结构单位和功能单位。一个 DNA分子上有许多个基因,但并非基因与基因紧密相连,那些没有遗传效应的 DNA 片段并不是基因,因此 B 项中基因的平均长度小于2nm个脱氧核苷酸对。人体细胞内的基因主要在染色体上,线粒体 DNA 分子上也有少量基因。有性生殖的生物通过减数分裂将遗传信息传递给下一代;无性生殖的生物通过有丝分裂将遗传信息传递给下一代。答案:A 方法透析 全方位理解基因(1)本质上,基因是有遗传效应的DNA片段。(2)结构上,基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。(3)功能上,基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。
6、(4)位置上,基因在染色体上呈线性排列。备选例题 解析:基因是有遗传效应的DNA片段,每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸,A项错误、B项正确;白眼基因在X染色体上,C项错误;组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,有4种,组成DNA的碱基为A、T、C、G四种,D项错误。B(2015甘肃白银会宁第一中学月考)下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图,下列叙述正确的是()A.白眼基因片段中,含有成百上千个核糖核苷酸 B.S基因是有遗传效应的DNA片段 C.白眼基因在常染色体上 D.基因片段中有5种碱基、8种核苷酸【题组演练】1.(2014湖南浏阳一中月考)如图是用集合的方法,表示各种概念之间的关系,其中与图示
7、相符的是()解析:由图分析可知1到4是从大到小的关系。核酸包括DNA和RNA,染色体主要由DNA和蛋白质组成,基因是有遗传效应的DNA片段,基因由脱氧核苷酸组成。B 选项 1 2 3 4 A 染色体 DNA RNA 基因 B DNA 基因 脱氧核苷酸 碱基 C 核酸 DNA 脱氧核苷酸 基因 D 核酸 染色体 DNA 基因 2.(2015安徽安庆段考)如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因,错误的叙述是()A.基因在染色体上呈线性排列 B.基因是有遗传效应的DNA片段 C.朱红眼基因和深红眼基因是一对等位基因 D.基因决定果蝇的性状 解析:基因在染色体上呈线性排列,基因是有遗传效应的DNA片段,
8、基因决定果蝇的性状,A、B、D正确;朱红眼基因和深红眼基因在同一条染色体的不同位置,是非等位基因,等位基因是位于一对同源染色体的同一位置,控制相对性状的基因,C项错误。C 问题引领:1.DNA分子中遗传信息多样性的原因是什么?2.每个DNA分子中基因的特异性是由什么决定的?DNA片段中遗传信息的多样性与特异性 要点二 教师参考 1.多样性 构成DNA分子的碱基只有4种,配对方式只有2种,但是碱基对的数目却可以成千上万,形成的碱基对的排列顺序也可以千变万化(4n),从而构成了DNA分子的多样性,也决定了遗传信息的多样性。2.特异性 每个特定的DNA分子中都具有特定的碱基对排列顺序,而特定的碱基对
9、排列顺序中有遗传效应的片段代表遗传信息,这种特定的碱基对排列顺序就构成了DNA分子的特异性。【典例2】由120个碱基组成的DNA分子片段,可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息,其种类最多可达()A.4120种 B.1204种 C.460种 D.604种 解析:遗传信息是指基因中4种脱氧核苷酸的不同排列顺序,具体到位于同一位置的碱基可以是4种碱基的任意一种,故在由n对碱基组成的DNA分子片段中,其排列方式有4n种。该题给出120个碱基,根据双链DNA分子的结构,说明有60个碱基对,故其排列方式有460种。答案:C 备选例题 解析:构成DNA分子的脱氧核苷酸只有4种,配对方式仅2种,但
10、其数目却成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性(100对碱基可形成4100种DNA)。DNA分子的特异性是指每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。B 同样由相同的200个脱氧核苷酸组成的DNA分子,种类具有多样性,且各种DNA分子具有特异性,与此有关的说法不正确的是()A.构成DNA分子的种类有4100种 B.DNA分子的多样性取决于碱基的配对方式 C.DNA分子的特异性主要取决于特定的碱基排列顺序 D.DNA多样性是生物多样性的根本原因 D 解析:50个脱氧核
11、苷酸共构成了25个碱基对,共有排列顺序425种,由此说明由于碱基(或脱氧核苷酸)的排列顺序的多样性,决定了DNA分子的多样性。【题组演练】1.由50个脱氧核苷酸构成的DNA分子,按其碱基的排列顺序不同,可分为多少种,说明了DNA分子的什么特性()504种 450种 425种 遗传性 多样性 特异性 A.B.C.D.2.同源染色体上的两个DNA分子一般大小是相同的,那么在这两个DNA分子的同一位置上的基因()A.碱基对的排列顺序相同 B.在DNA分子双链中成对存在 C.碱基对的排列顺序可能相同也可能不同 D.一定是等位基因 解析:基因是DNA分子上有遗传效应的片段,具有特定的脱氧核苷酸序列,只有相同的基因才具有相同的脱氧核苷酸序列。同源染色体的形态、大小一般相同,是指一条来自父方,另一条来自母方的两条染色体,同源染色体的同一位置上可能是相同基因,也可能是等位基因。C 3.为确定犯罪嫌疑人的身份,警方常采用DNA鉴定法。用DNA来确定犯罪嫌疑人身份依据的是DNA分子具有()A.特异性 B.多样性 C.稳定性 D.高分子性 解析:一般情况下,除同卵双生情况外每个人的DNA都有其独特的碱基排列顺序,即每个人都有不同于其他人的DNA分子。A 点击进入课时训练 谢谢观赏Thanks!
