1、第第3章章 基因的本质基因的本质 第第 4 节节 基因基因通常通常是是有有遗传遗传效应效应的的 DNA 片段片段 学学 习习 目目 标标 1.通过资料分析通过资料分析,说明基因与说明基因与 DNA 的关系。的关系。 2.运用数学方法说明运用数学方法说明 DNA 的多样性和特异性。的多样性和特异性。 3.举例说明基因通常是有遗传效应的举例说明基因通常是有遗传效应的 DNA 片片 段。段。 4.认同遗传物质的结构与功能相适应、多样性认同遗传物质的结构与功能相适应、多样性 与特异性相统一的观点。与特异性相统一的观点。 探究探究一一 说明基因和说明基因和 DNA 关系的实例关系的实例 讨论教材第讨论教
2、材第 57 页 “问题探讨”页 “问题探讨” ,分析教材第分析教材第 57 页 “思页 “思 考考讨论”讨论”,阅读相关内容阅读相关内容,探讨基因和探讨基因和 DNA 的关系的关系,树立树立 结构与功能相适应的生命观念。结构与功能相适应的生命观念。 1.据教材资料据教材资料 1 和资料和资料 3。 2.据教材问题探讨和资料据教材问题探讨和资料 2。 3.根据资料根据资料 1、2、3 能得到的结论。能得到的结论。 基因通常是有基因通常是有 片段。片段。 遗传效应的遗传效应的 DNA 阅读并讨论教材第阅读并讨论教材第 5859 页“思考页“思考讨论”内容讨论”内容,阐阐 明基因通常是有遗传效应的明
3、基因通常是有遗传效应的 DNA 片段片段,讨论讨论 DNA 的多样的多样 性和特异性。性和特异性。 1.遗传信息。遗传信息。 DNA 中中 的排列顺序。的排列顺序。 2.DNA 的特性。的特性。 (1)多样性多样性: 的千变万化。的千变万化。 (2)特异性特异性:每一个每一个 DNA 分子有分子有 。 3.DNA 的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的多样性和特异性是生物体多样性和特异性 的的 。 探究探究二二 DNA 片段中的遗传信息片段中的遗传信息 4 种种碱基碱基 碱基碱基排列排列顺序顺序 特定特定的的碱基碱基排列排列顺序顺序 物质基础物质基础 探究探究一一 说明基因和说明基因和 DN
4、A 关系的实例关系的实例 1.结合教材第结合教材第 57 页“问题探讨”页“问题探讨”,讨论下列问题。讨论下列问题。 (1)你认为导入的外源基因是一个你认为导入的外源基因是一个 DNA 分子分子,还是还是 DNA 分子的一段脱氧核苷酸序列分子的一段脱氧核苷酸序列? 提示提示: 是是 DNADNA 分子的一段脱氧核苷酸序列。分子的一段脱氧核苷酸序列。 (2)结合转基因鲤鱼的生长速率变化结合转基因鲤鱼的生长速率变化,你如何理解基因的你如何理解基因的 遗传效应遗传效应? 提示提示: 转基因鲤鱼的生长速率更快转基因鲤鱼的生长速率更快, ,说明基因的遗传效说明基因的遗传效 应能够控制生物的性状。应能够控
5、制生物的性状。 (3)请从请从 DNA 水平上给基因下一个定义。水平上给基因下一个定义。 提示提示: 基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的 DNADNA 片段。片段。 2.下图为果蝇某一条染色体上的几个基因下图为果蝇某一条染色体上的几个基因,请据图回答请据图回答 下列问题。下列问题。 (1)据图写出基因与染色体的关系据图写出基因与染色体的关系:基因在染色体上呈基因在染色体上呈 排列。排列。 答案答案: 线性线性 (2)生物体内所有基因的碱基总数与生物体内所有基因的碱基总数与 DNA 的碱基总数的碱基总数 相同吗相同吗? 提示提示: 不同。生物体内所有基因的碱基总数小于不同。生物体内所有
6、基因的碱基总数小于 DNADNA 的的 碱基总数。碱基总数。 (3)生物体内基因的总数与生物体内基因的总数与 DNA 的总数相同吗的总数相同吗? 提示提示: 不同。 生物体内不同。 生物体内 DNADNA 的数目远远小于基因的数目。的数目远远小于基因的数目。 理解基因的“四个方面”理解基因的“四个方面” (1)本质上本质上,基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的 DNA 片段。片段。 (2)结构上结构上,基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。 (3)功能上功能上,基因是决定生物性状的基本单位。基因是决定生物性状的基本单位。 (4)位置上位置上,基
7、因在染色体上呈线性排列。基因在染色体上呈线性排列。 【例【例 1】下列有关基因与】下列有关基因与 DNA 的说法的说法,正确的是正确的是 ( ) A.DNA 是基因的集合体是基因的集合体 B.基因是基因是 4 种碱基对的随机排列种碱基对的随机排列 C.每个基因的长度相同每个基因的长度相同 D.基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的 DNA 片段片段 解析解析：基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的 DNADNA 片段片段, ,所以不能单纯所以不能单纯 地说地说 DNADNA 是基因的集合体是基因的集合体, ,A A 项错误、项错误、D D 项正确项正确; ;基因是基因是 4 4 种
8、脱氧核苷酸对按照一定的顺序排列而成的种脱氧核苷酸对按照一定的顺序排列而成的, ,B B 项错误项错误; ; 每个基因的长度不一定相同每个基因的长度不一定相同, ,C C 项错误。项错误。 答案：答案：D 【例【例 2】下图为紫色百合某条染色体上的】下图为紫色百合某条染色体上的 M 基因示意图基因示意图,下下 列有关说法错误的是列有关说法错误的是 ( ) A.基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的 DNA 片段片段,具有多样性具有多样性 B.该该 DNA 中一条链的相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯键相连中一条链的相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯键相连 接接 C.该该 M 基因的特异性由基因基本骨架的结
9、构与长度决定基因的特异性由基因基本骨架的结构与长度决定 D.M 基因不一定在该紫色百合所有细胞中都表达基因不一定在该紫色百合所有细胞中都表达 解析 解析：基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的 DNADNA 片段片段, ,具有多样性具有多样性, ,A A 项正确项正确; ;该该 DNADNA 中一条链的相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯中一条链的相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯 键相连接键相连接, ,B B项正确项正确; ;该该M M基因的特异性主要由基因中碱基基因的特异性主要由基因中碱基 的排列顺序决定的排列顺序决定, ,C C 项错误项错误; ;由于基因的表达具有选择性由于基因的表达具有选择性,
10、, 因此因此 M M 基因不一定在该紫色百合所有细胞中都表达基因不一定在该紫色百合所有细胞中都表达, ,D D 项项 正确。正确。 答案：答案：C 探究探究二二 DNA 片段中的遗传信息片段中的遗传信息 完成下列计算完成下列计算,体验体验 DNA 的特性。的特性。 (1)1 个碱基对能够形成多少种排列个碱基对能够形成多少种排列?2 个呢个呢?3 个个n 个碱基对呢个碱基对呢? 提示提示: DNADNA 中共有中共有 4 4 种碱基对种碱基对, ,所以所以 1 1 个碱基对能够形个碱基对能够形 成以下成以下 4 4 种排列种排列: : 22 个碱基对能形成以下个碱基对能形成以下 4 4 2 2=
11、16 =16 种排列种排列: : 33 个个n n个碱基对依次能够形成个碱基对依次能够形成 4 4 3 3 4 4 n n 种排列。种排列。 (2)通过通过(1)的计算的计算,请归纳请归纳 DNA 多样性的原因。多样性的原因。 提示提示: DNADNA 多样性的原因是碱基对的数量和碱基排列顺多样性的原因是碱基对的数量和碱基排列顺 序的千变万化。序的千变万化。 (3)在刑侦领域在刑侦领域,DNA 分子能够像指纹一样用来鉴定分子能够像指纹一样用来鉴定 个人的身份个人的身份,你能解释其中的生物学原理吗你能解释其中的生物学原理吗? 提示提示: DNADNA 具有多样性和特异性具有多样性和特异性, ,每
12、个人的每个人的 DNADNA 的脱氧核的脱氧核 苷酸序列是不同的苷酸序列是不同的, ,且每个人的且每个人的 DNADNA 的脱氧核苷酸序列也是的脱氧核苷酸序列也是 特定的。特定的。 遗传信息是指遗传信息是指 DNA 中脱氧核苷酸的排列顺序中脱氧核苷酸的排列顺序; DNA 中中碱基碱基对的数量和碱基排列顺序的千变万化对的数量和碱基排列顺序的千变万化 构成了构成了 DNA 的多样性的多样性,而碱基特定的排列顺序而碱基特定的排列顺序,又又 构成了每个构成了每个 DNA 分子的特异性。分子的特异性。 【例【例 3】下列关于遗传信息的说法】下列关于遗传信息的说法,错误的是错误的是 ( ) A.基因的脱氧
13、核苷酸的排列顺序就代表遗传信息基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息 B.真核生物的遗传信息主要是通过染色体上的基因真核生物的遗传信息主要是通过染色体上的基因 传递的传递的 C.生物体内的生物体内的 DNA 上储存着大量的遗传信息上储存着大量的遗传信息 D.遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状 解析解析：每个基因具有特定的脱氧核苷酸排列顺序每个基因具有特定的脱氧核苷酸排列顺序, ,基因的基因的 脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息, ,A A 项正确项正确; ;真核生真核生 物的基因主要存在于染色体上物的基因主要存在于染色体上,
14、 ,染色体是遗传信息的主要染色体是遗传信息的主要 载体载体, ,B B 项正确项正确; ;生物体内的生物体内的 DNADNA具有复杂多变的碱基排列具有复杂多变的碱基排列 顺序顺序, ,可储存大量的遗传信息可储存大量的遗传信息, ,C C 项正确项正确; ;遗传信息是指基遗传信息是指基 因中脱氧核苷酸的排列顺序因中脱氧核苷酸的排列顺序, ,它决定了生物体所表现出来它决定了生物体所表现出来 的遗传性状的遗传性状, ,即生物的表型即生物的表型, ,D D 项错误。项错误。 答案：答案：D 【例【例 4】下列有关】下列有关 DNA 多样性的叙述多样性的叙述,正确的是正确的是 ( ) A.DNA 多样性
15、的原因是多样性的原因是 DNA 的空间结构千变万化的空间结构千变万化 B.含有含有 200 个碱基的个碱基的 DNA,碱基对的排列方式有碱基对的排列方式有 4200种种 C.DNA 的多样性和特异性是生物多样性和特异性的基础的多样性和特异性是生物多样性和特异性的基础 D.DNA 的多样性是指一个的多样性是指一个 DNA 上有许多个基因上有许多个基因 解析解析： DNADNA 多样性的原因是多样性的原因是 DNADNA 的碱基排列顺序是千变万的碱基排列顺序是千变万 化的化的, ,而而 DNADNA 的空间结构是独特的双螺旋结构的空间结构是独特的双螺旋结构, ,A A、D D 两项两项 错误错误; ;含有含有 200200 个碱基的个碱基的 DNADNA, ,碱基对有碱基对有 100100 对对, ,排列方式排列方式 有有 4 4100 100 种种, ,B B 项错误项错误; ;生物体多样性和特异性的物质基础是生物体多样性和特异性的物质基础是 DNADNA 的多样性和特异性的多样性和特异性, ,C C 项项正确。正确。 答案：答案：C 课堂建构
