1、第第4节节 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段课程标准课程标准说明基因和遗传信息的关系。说明基因和遗传信息的关系。课标解读课标解读1举例说明基因是有遗传效应的举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。片段。2运用数学方法说明运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。分子的多样性和特异性。3说明基因和遗传信息的关系。说明基因和遗传信息的关系。基因与基因与DNA的关系的关系1分析资料分析资料材料材料分析分析说明说明结论结论资料资料1数量数量全部基因的碱基对总数只是全部基因的碱基对总数只是DNA分分子碱基对总数的一部分子碱基对总数的一部分(大肠杆菌大肠杆菌)基因是基因是_片段片段全部基
2、因碱基对总数只是全部基因碱基对总数只是DNA分子分子碱基对总数的一小部分碱基对总数的一小部分(人类人类)资料资料3资料资料2功能功能基因能控制特定的性状基因能控制特定的性状(海蜇的绿色海蜇的绿色荧光蛋白基因能控制发光荧光蛋白基因能控制发光)基因具有基因具有特定的特定的_资料资料4基因能控制特定的性状基因能控制特定的性状(人和动物的人和动物的肥胖与基因有关肥胖与基因有关)DNA遗传效应遗传效应基因是基因是_片段，是遗传物质的结构和功片段，是遗传物质的结构和功能单位。能单位。2.结论结论有遗传效应的有遗传效应的DNA提示提示DNA分为基因片段和非基因片段，碱基改变若发生分为基因片段和非基因片段，碱
3、基改变若发生在非基因片段，则生物的性状不会发生改变。在非基因片段，则生物的性状不会发生改变。思维激活思维激活1 DNA分子内个别碱基改变，生物性状一定发生分子内个别碱基改变，生物性状一定发生 变化吗？变化吗？(1)基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段即基因是即基因是DNA的片的片段，但必须有遗传效应，有的段，但必须有遗传效应，有的DNA片段属间隔区段，没有片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。片段就不是基因。(2)基因是决定性状的结构单位。控制某性状的基因是特定基因是决定性状的结构单位。控制某性状的基因是特定的的DNA片段，可以切除
4、，可以拼接到其他生物的片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA分分子上去，从而获得某种性状的表达，所以说基因是决定性子上去，从而获得某种性状的表达，所以说基因是决定性状的结构单位，具有一定的独立性。状的结构单位，具有一定的独立性。(3)基因是决定性状的功能单位，即生物的特定基因决定生基因是决定性状的功能单位，即生物的特定基因决定生物的特定性状。如人的黑发由黑发基因控制，人的双眼皮物的特定性状。如人的黑发由黑发基因控制，人的双眼皮由双眼皮基因控制。由双眼皮基因控制。1对基因概念的理解对基因概念的理解2基因和基因和DNA关系的概括关系的概括A每个基因都是每个基因都是DNA分子上的一个片段分子上的
5、一个片段B基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位C基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位DDNA分子上每一个片段都是一个基因分子上每一个片段都是一个基因解析解析DNA分子上有遗传效应的片段才是基因，同时分子上有遗传效应的片段才是基因，同时DNA上存在着没有遗传效应的上存在着没有遗传效应的DNA片段片段基因间区。基因间区。答案答案D【巩固巩固1】下列关于基因的说法错误的是下列关于基因的说法错误的是 ()。1基因中基因中_代表了遗传信息。代表了遗传信息。2碱基碱基_，构成了，构成了DNA分子的多样性，分子的多样性，碱基的碱
6、基的_，构成了每个，构成了每个DNA分子的特异性。分子的特异性。3生物多样性和特异性的根本原因是生物多样性和特异性的根本原因是_ _。DNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息4种碱基的排列顺序种碱基的排列顺序排列顺序的千变万化排列顺序的千变万化特定排列顺序特定排列顺序DNA分子的多样性分子的多样性和特异性和特异性提示提示蛋白质结构的多样性和特异性。蛋白质结构的多样性和特异性。思维激活思维激活2 生物多样性和特异性的直接原因是什么？生物多样性和特异性的直接原因是什么？染色体、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系、基因、脱氧核苷酸的关系特别提醒特别提醒(1)染色体是基因的主要载体，但不是唯一载染色
7、体是基因的主要载体，但不是唯一载体，如线粒体、叶绿体中也含有少量的体，如线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA。(2)基因是一段基因是一段DNA，但一段，但一段DNA不一定就是基因。不一定就是基因。(3)细胞中遗传物质是细胞中遗传物质是DNA，而遗传信息是指基因中的碱基，而遗传信息是指基因中的碱基排列顺序。排列顺序。ADNA分子是高分子化合物分子是高分子化合物B脱氧核糖结构不同脱氧核糖结构不同C磷酸的排列方式不同磷酸的排列方式不同D碱基的排列顺序不同，碱基数目很多碱基的排列顺序不同，碱基数目很多解析解析考查考查DNA分子的结构特性。分子的结构特性。DNA分子中的碱基种分子中的碱基种类只有四种，但其
8、排列顺序变化多端，不同的类只有四种，但其排列顺序变化多端，不同的DNA分子所分子所含的碱基排列顺序不同，这些决定了含的碱基排列顺序不同，这些决定了DNA分子的多样性和分子的多样性和特异性。特异性。答案答案D【巩固巩固2】组成组成DNA的碱基只有的碱基只有4种，种，4种碱基的配对方式只有种碱基的配对方式只有2 种，但种，但DNA分子具有多样性和特异性，主要原因是分子具有多样性和特异性，主要原因是()。A碱基对的排列顺序相同碱基对的排列顺序相同B在在DNA分子双链中成对存在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碱基对的排列顺序可能相同也可能不同D是一对控制相对性状的等位基因是一对控
9、制相对性状的等位基因思维导图思维导图：示例示例一一基因与基因与DNA的关系的关系【例例1】同源染色体上的两个同源染色体上的两个DNA分子一般大小是相同的，那分子一般大小是相同的，那 么在这两个么在这两个DNA分子的同一位置上的基因分子的同一位置上的基因 ()。深度剖析深度剖析基因是基因是DNA分子上有遗传效应的片段，是具有分子上有遗传效应的片段，是具有特定脱氧核苷酸序列的特定脱氧核苷酸序列的DNA片段，只有相同的基因才具有片段，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
10、，同同，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。因。答案答案C误区警示误区警示本题容易误选本题容易误选B项。误认为等位基因位于项。误认为等位基因位于DNA分分子双链上，而实际上基因在同源染色体上是成对存在的，基子双链上，而实际上基因在同源染色体上是成对存在的，基因是有遗传效应的因是有遗传效应的DNA双链片段。双链片段。A基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息B遗传信息的传递是通过染色体上的基因传递的遗传信息的传递是通过染色体上的基因传递的C生物体
11、内的遗传信息主要储存在生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上分子上D遗传信息即生物表现出来的性状遗传信息即生物表现出来的性状思维导图：思维导图：示例二示例二对对DNA片段中遗传信息的理解片段中遗传信息的理解【例例2】下列关于遗传信息的说法，不确切的是下列关于遗传信息的说法，不确切的是 ()。深度剖析深度剖析生物体的所有性状，都由一种特定的脱氧核苷酸生物体的所有性状，都由一种特定的脱氧核苷酸的排列顺序来控制，这种排列顺序就是遗传信息。的排列顺序来控制，这种排列顺序就是遗传信息。答案答案D归纳提升归纳提升对基因和遗传信息的理解对基因和遗传信息的理解(1)对基因的理解对基因的理解从遗传学角度分析，
12、基因是遗传物质的结构单位和功能单从遗传学角度分析，基因是遗传物质的结构单位和功能单位。位。从细胞学角度分析，基因在染色体上呈线性排列。从细胞学角度分析，基因在染色体上呈线性排列。从分子生物学角度分析，基因是具有遗传效应的从分子生物学角度分析，基因是具有遗传效应的DNA片片段。段。(2)遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序，即其排列顺遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序，即其排列顺序中蕴含着遗传信息。序中蕴含着遗传信息。特定的特定的DNA具有特定的碱基排列顺序，蕴含着特定的遗传具有特定的碱基排列顺序，蕴含着特定的遗传信息，而不同的信息，而不同的DNA蕴含的遗传信息不同。故可利用蕴含的遗传信息
13、不同。故可利用DNA分子的特异性用于刑事侦破、尸体鉴定、亲子鉴定、分子的特异性用于刑事侦破、尸体鉴定、亲子鉴定、判断亲缘关系远近等方面。判断亲缘关系远近等方面。DNA分子特异性的应用分子特异性的应用技法必备技法必备在现代刑侦领域中，在现代刑侦领域中，DNA指纹技术正在发挥着越来越重要指纹技术正在发挥着越来越重要的作用，刑侦人员只需要一滴血、精液或是一根头发等样的作用，刑侦人员只需要一滴血、精液或是一根头发等样品，就可以进行品，就可以进行DNA指纹鉴定。此外，指纹鉴定。此外，DNA指纹技术还可指纹技术还可以用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。以用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。(1)利用指纹技术进行利
14、用指纹技术进行DNA指纹鉴定的原理是指纹鉴定的原理是_。(2)现有从一受害者体内取出的精液样品，请利用现有从一受害者体内取出的精液样品，请利用DNA指纹指纹技术来确认怀疑对象。技术来确认怀疑对象。鉴定步骤：鉴定步骤：用合适的酶将待检测的样品用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段。切成片段。能力展示能力展示用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成如图所示的骤，最后形成如图所示的DNA指纹图。指纹图。请从上图的请从上图的DNA指纹图中判断出怀疑对象中指纹图中判断出怀疑对象中_号是号是罪犯，原因是罪犯，原因是_。解析解析(1)利用指
15、纹技术进行利用指纹技术进行DNA指纹鉴定的原理是指纹鉴定的原理是DNA分分子的特异性，因为每个人的子的特异性，因为每个人的DNA都具有特定的排列顺序，都具有特定的排列顺序，故每个人的故每个人的DNA指纹图都是独一无二的。指纹图都是独一无二的。(2)从图解中可以从图解中可以看出，在怀疑对象中看出，在怀疑对象中1号与从受害者体内分离出来的精液中号与从受害者体内分离出来的精液中DNA的指纹图一致，故可判定的指纹图一致，故可判定1号是罪犯。号是罪犯。答案答案(1)DNA分子的特异性分子的特异性(2)11号的号的DNA指纹图与从受害者体内分离的精液样品的指纹图与从受害者体内分离的精液样品的DNA指纹图相
16、同指纹图相同1.在檀香山举办的在檀香山举办的2010 International Conference on Alzheimers Disease(简称简称“AAICAD 2010”)上，一项早期上，一项早期研究发现，与人类肥胖似乎密切相关的研究发现，与人类肥胖似乎密切相关的FTO基因也可能基因也可能会增加患阿尔茨海默氏病和痴呆症的风险。下列关于基会增加患阿尔茨海默氏病和痴呆症的风险。下列关于基因的叙述中，正确的是因的叙述中，正确的是 ()。A基因是基因是DNA的基本组成单位的基本组成单位B基因全部位于细胞核中基因全部位于细胞核中C基因是遗传物质的结构和功能单位基因是遗传物质的结构和功能单位D
17、基因是基因是DNA分子上任意的一个片段分子上任意的一个片段解析解析DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸；基因主要位于的基本组成单位是脱氧核苷酸；基因主要位于细胞核中；基因是有遗传效应的细胞核中；基因是有遗传效应的DNA片段。片段。答案答案CA基因是基因是DNA上的有遗传效应的片段上的有遗传效应的片段B基因是染色体的片段基因是染色体的片段C一个一个DNA分子上有许多基因分子上有许多基因D基因只存在于染色体上基因只存在于染色体上解析解析由题中所给数据可知人类基因组由题中所给数据可知人类基因组24条染色体上含有条染色体上含有24个个DNA分子，其上的基因已发现的约分子，其上的基因已发现的约22.5万个，
18、因此万个，因此可推出一个可推出一个DNA分子上有许多个基因。分子上有许多个基因。答案答案C2“人类基因组计划人类基因组计划”研究表明，人类基因组研究表明，人类基因组24条染色体上条染色体上 已发现含有已发现含有22.5万个基因，这一事实说明万个基因，这一事实说明 ()。A分别控制显性和隐性性状分别控制显性和隐性性状B所含的核苷酸种类不同所含的核苷酸种类不同C脱氧核苷酸的排列顺序不同脱氧核苷酸的排列顺序不同D在染色体上的位置不同在染色体上的位置不同解析解析D与与d的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同。的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同。答案答案C3豌豆的高茎基因豌豆的高茎基因(D)与矮茎基因与
19、矮茎基因(d)的根本区别是的根本区别是 ()。ADNA分子是高分子化合物，相对分子质量大分子是高分子化合物，相对分子质量大BDNA分子中碱基数目很多，能形成很多氢键分子中碱基数目很多，能形成很多氢键CDNA分子中两条链上的脱氧核糖和磷酸之间的排列顺分子中两条链上的脱氧核糖和磷酸之间的排列顺 序变化多端序变化多端DDNA分子中碱基对的排列顺序千变万化，但在特定的分子中碱基对的排列顺序千变万化，但在特定的 DNA分子中碱基排列顺序不变分子中碱基排列顺序不变解析解析DNA分子中碱基对的排列顺序的千变万化，构成了分子中碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而特定的碱基排列顺序又构成了特
20、定分子的多样性，而特定的碱基排列顺序又构成了特定的的DNA分子。分子。答案答案D4DNA分子具有多样性和特异性是由于分子具有多样性和特异性是由于 ()。ADNA上的脱氧核苷酸种类上的脱氧核苷酸种类BDNA的双螺旋结构的双螺旋结构CDNA上特定的碱基排列顺序上特定的碱基排列顺序DDNA上的磷酸和核糖的排列顺序上的磷酸和核糖的排列顺序解析解析选项选项A、B、D所说的内容在个体之间无差异，只有所说的内容在个体之间无差异，只有C选项所说内容存在个体差异，故可用来进行选项所说内容存在个体差异，故可用来进行DNA指纹鉴指纹鉴定。定。答案答案C5下列各项中，在现代刑侦领域，可以用来进行下列各项中，在现代刑侦
21、领域，可以用来进行DNA指纹鉴指纹鉴 定的是定的是 ()。6下图表示一个下图表示一个DNA分子上的三个片段分子上的三个片段A、B、C，请回答，请回答 下列问题。下列问题。(1)片段片段A和片段和片段C之所以被称为基因，是因为它们都是之所以被称为基因，是因为它们都是_。(2)片段片段A和片段和片段C的不同之处是的不同之处是_。(3)片段片段A和片段和片段B的不同之处是的不同之处是_。(4)人类染色体人类染色体DNA不表达的片段中有一部分是串联重复不表达的片段中有一部分是串联重复的序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列的序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列应该位于图中的应该位于图中的_。答案答案(1)有遗传效应的有遗传效应的DNA片段，能控制生物性状片段，能控制生物性状(2)遗传信息即脱氧核苷酸排列顺序不同遗传信息即脱氧核苷酸排列顺序不同(3)片段片段B中不携带遗传信息，不具有遗传效应中不携带遗传信息，不具有遗传效应(4)基因间区基因间区B课堂小结课堂小结
