高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段课文内容课件ppt

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学习目标1.通过分析材料案例,概括基因与DNA的关系,归纳基因通常是有遗传效应的DNA片段。（生命观念、科学思维）
2.通过应用数学方法理解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。（科学思维、科学探究）
3.归纳基因与遗传信息的关系,形成结构与功能相适应的观念。（生命观念、科学思维）
一、说明基因与DNA关系的实例
分析基因与DNA的关系,判断正误。
（1） DNA分子上有基因,基因都在染色体上。( )
（2） 细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等。( )
（3） DNA分子上每一个片段都是一个基因。( )
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二、DNA片段中的遗传信息
1.遗传信息：基因中①______________________的排列顺序。不同基因的脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序②________,含有的遗传信息③________。
2.DNA分子的结构特性
（1）稳定性;（2）④__________;（3）⑤__________。
3.生物体多样性和特异性与DNA的关系：⑥________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.基因的本质：基因通常是⑦______________的⑧________片段。
5.根据DNA的结构特点和基因的本质,判断下列说法是否正确。
（1） 遗传信息储存在4种碱基的排列顺序中。( )
（2） DNA分子具有多样性和特异性都与遗传信息有关。( )
（3） 基因中碱基的数目与其多样性有关。( )
（4） 基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸。( )
（5） 基因一定位于DNA上。( )
（6） 从广义上来说,烟草花叶病毒具有遗传效应的RNA片段也叫作基因。( )
任务1 探究说明基因与DNA的关系的实例
活动1 分析资料,明确基因与DNA的关系
1.课本P57“思考·讨论”中的资料1能说明什么？
2.分析课本P57“思考·讨论”中的资料2,思考为什么水母这一荧光的性状能在小鼠身上表现。这说明基因有什么特点?
提示 因为小鼠获得了水母的绿色荧光蛋白基因,所以荧光能在小鼠身上表现。说明基因具有遗传效应。
3.真核生物中,染色体是DNA的唯一载体吗?
提示 不是,真核生物的细胞中,染色体是DNA的主要载体,另外叶绿体和线粒体也是DNA 的载体。
基因、染色体、蛋白质和性状的关系
1.对于真核生物来说,染色体是基因的主要载体;线粒体和叶绿体是基因的次要载体。
2.对于原核生物来说,基因存在于拟核中的DNA分子或质粒上,DNA是裸露的,并没有与蛋白质一起构成染色体,因此,没有染色体这一载体。
例1 下列关于DNA和基因关系的叙述,不正确的是( )。A.基因通常是有遗传效应的DNA片段B.生物体的DNA分子数目小于基因数目C.基因在DNA上,DNA上所有序列都属于基因D.基因并不是碱基对随机排列成的DNA片段
[解析] DNA分子上分布着多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段,DNA上还包含不具有遗传效应的片段,这些片段不能称为基因。
任务2 探究DNA片段中的遗传信息
活动2 分析资料,归纳DNA片段中的遗传信息及特点
1.如果由2000个脱氧核苷酸构成一个基因,那么这2000个脱氧核苷酸可以排列出大约多少种基因？由此可说明DNA（基因）具有什么特性？某个基因中有2000个脱氧核苷酸,则该基因中有多少种脱氧核苷酸排列顺序？由此可说明基因具有什么特性？
2.假设人类基因组中第1号染色体上第1个基因由17个碱基对随机排列构成,那么你与你同桌相比,这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性为多少？这说明了遗传信息的什么特点？
3.DNA分子如何能够储存足够多的遗传信息？
提示 不同的DNA分子中脱氧核苷酸的数目有差异,排列顺序多种多样,不同的排列顺序可以表示不同的遗传信息,所以DNA分子能够储存足够多的遗传信息。
4.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 蛋白质结构的多样性和特异性。DNA分子（基因）的多样性和特异性。
5.在刑侦领域,DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性,你能分析这一方法的科学依据吗?
提示 在人类的DNA中,脱氧核苷酸序列多样性和特异性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同,因此,DNA可以像指纹一样用来鉴定身份。
1.全方位理解“基因”
（1）本质上,基因通常是有遗传效应的DNA片段。
（2）结构上,基因通常是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。
（3）功能上,基因是遗传物质结构和功能的基本单位。
（4）位置上,基因在染色体上呈线性排列。
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：是指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分子双螺旋结构中间为碱基对,碱基之间形成氢键;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,碱基对的数量和排列顺序稳定不变。
（2）多样性：尽管组成DNA分子的碱基只有四种,四种碱基的配对方式只有两种,但是碱基对的数目和排列顺序可以千变万化,因而构成了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对排列顺序,而特定的碱基对排列顺序中有遗传效应的片段代表遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都储存着特定的遗传信息,这种特定的碱基对排列顺序就构成了DNA分子的特异性。
3.对于绝大多数生物来说，基因是具有遗传效应的DNA片段，其染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系可用下图表示:
例2 下图是果蝇某条染色体上一个DNA片段的示意图。下列说法正确的是( )。
A.白眼基因含有多个核糖核苷酸B.白眼基因是有遗传效应的DNA片段C.白眼基因位于细胞质内D.白眼基因的基本组成单位是4种碱基
[解析] 每个DNA分子上含有很多个基因,每个基因中含有许多个脱氧核苷酸,A错误;基因通常是有遗传效应的DNA片段,其基本组成单位与DNA相同,即为脱氧核苷酸,脱氧核苷酸共有4种,B正确,D错误;染色体是DNA的主要载体,白眼基因位于染色体上,是细胞核基因,C错误。
对点练2.“DNA指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大,其依据的原理是DNA具有( )。A.稳定性B.特异性C.多样性D.可变性
[解析] 不同的DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序不同,即DNA分子具有特异性,根据这一特性可辅助进行刑事侦破、亲子鉴定等。