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1、第第4节基因是有遗传效应的节基因是有遗传效应的DNA片段片段课标解读课标解读1举举例例说说明明基基因因是是有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段。2.运运用用数数学学方方法法说说明明DNA分分子子的的多多样样性性和和特特异异性性。3.说说明明基基因因和和遗遗传传信信息息的关系。的关系。1资料分析资料分析(阅读教材阅读教材P5556“资料资料14”填写下列空白：填写下列空白：)(1)由资料由资料1、资料、资料3知大肠杆菌、人的全部基因的碱基知大肠杆菌、人的全部基因的碱基对总数只是对总数只是DNA分子碱基对总数的分子碱基对总数的 ，说明基，说明基因是因是 的片段。的片段。(2)由资料由资料2、资料
2、、资料4知转入绿色荧光蛋白基因的小鼠发知转入绿色荧光蛋白基因的小鼠发出出 、小鼠体内的、小鼠体内的HMGIC基因与基因与 直接直接有关，说明基因具有有关，说明基因具有 。说明基因与说明基因与DNA关系的实例关系的实例 一部分一部分DNA绿色荧光绿色荧光肥胖肥胖特定的遗传效应特定的遗传效应2判断正误判断正误(1)基基因因是是有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段，是是遗遗传传物物质质的的结结构构和和功能单位。功能单位。()(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)真核细胞的细胞核和细胞质中均有基因。真核细胞的细胞核和细胞质中均有基因。 ()
3、(4)人人体体24条条染染色色体体(22XY)DNA的的碱碱基基中中构构成成基基因因的的碱基占碱基总数的比例不足碱基占碱基总数的比例不足2%。 ()思维激活思维激活1 DNA指指纹为何常被用于刑事侦破或亲子鉴定？纹为何常被用于刑事侦破或亲子鉴定？提示提示特定的特定的DNA具有特定的碱基排列顺序，蕴含着特定具有特定的碱基排列顺序，蕴含着特定的遗传信息，而不同的的遗传信息，而不同的DNA蕴含的遗传信息不同。故可利蕴含的遗传信息不同。故可利用用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。 1对基因概
4、念的理解对基因概念的理解(1)基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段即即基基因因是是DNA的的片片段段，但但该该片片段段必必须须有有遗遗传传效效应应，有有的的DNA片片段段属属间间隔隔区区段段，没没有有控控制制性性状状的的作作用用，这这样样的的DNA片段不属基因。片段不属基因。(2)基基因因是是决决定定性性状状的的结结构构单单位位。控控制制某某性性状状的的基基因因是是特特定定的的DNA片片段段，可可以以切切除除，可可以以拼拼接接到到其其他他生生物物的的DNA分分子子上上去去，从从而而获获得得某某种种性性状状的的表表达达，所所以以说说基基因因是是决决定定性性状状的的结结构构单单位，具
5、有一定的独立性。位，具有一定的独立性。(3)基基因因是是决决定定性性状状的的功功能能单单位位，即即生生物物的的特特定定基基因因决决定定生生物物的的特特定定性性状状。如如人人的的黑黑发发由由黑黑发发基基因因控控制制，人人的的双双眼眼皮皮由由双双眼皮基因控制。眼皮基因控制。2基因和基因和DNA关系的概括关系的概括每每个个DNA分分子子上上有有许许多多个个基基因因。一一个个DNA分分子子上上的的碱碱基基总总数数大大于于该该DNA分分子子上上所所有有基基因因中中的的碱碱基基数数之之和和，基基因因与与DNA的关系概括如下：的关系概括如下：【强化训练【强化训练1】 下下列关于基因的说法错误的是列关于基因的
6、说法错误的是()。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解析析DNA分分子子上上有有遗遗传传效效应应的的片片段段才才是是基基因因，同同时时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D1遗传信息遗传信息蕴藏在蕴藏在4种碱基的种碱基的 之中。之中。2特点特点(1)多样性：碱基多样性：碱基 的千变万化。的千
7、变万化。(2)特异性：每一个特异性：每一个DNA分子有特定的分子有特定的 。DNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息 排列顺序排列顺序排列顺序排列顺序碱基排列顺序碱基排列顺序DNA分子分子 生物体生物体 4判断正误判断正误(1)并并非非任任何何一一个个DNA片片段段都都是是基基因因，只只有有具具有有遗遗传传效效应应的的DNA片段才是基因。片段才是基因。 ()(2)基因可以准确地复制。基因可以准确地复制。 ()(3)基因能够存储遗传信息。基因能够存储遗传信息。 ()(4)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。 ()思思维维激激活活2 豌豌豆豆的的高高茎茎基基因因(D)与与矮矮茎茎基
8、基因因(d)的的根根本本区区别别是是什么？什么？提提示示不不同同基基因因间间(如如D与与d)的的根根本本区区别别是是脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的排排列顺序不同。列顺序不同。1遗传信息遗传信息(1)概概念念：由由于于基基因因是是有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段，因因此此基基因因中中脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的排排列列顺顺序序可可以以代代表表遗遗传传信信息息；由由于于不不同同基基因因的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的排排列列顺顺序序(碱碱基基顺顺序序)不不同同，因因此此不不同同的基因就含有不同的遗传信息。的基因就含有不同的遗传信息。(2)遗传信息的多样性和特异性遗传信息的多样性和特异性多多样样性性：构构成
9、成DNA分分子子的的碱碱基基只只有有4种种，配配对对方方式式只只有有2种种，但但是是碱碱基基对对的的数数目目却却可可以以成成千千上上万万，形形成成的的碱碱基基对对的的排排列列顺顺序序也也可可以以千千变变万万化化。(如如一一个个由由1 000个个碱碱基基对对组组成成的的DNA分分子子，它它的的碱碱基基对对可可能能的的排排列列方方式式就就有有41 000种种)，从从而而构构成成了了DNA分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性。分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性。特特异异性性：每每个个特特定定的的DNA分分子子都都有有特特定定的的碱碱基基排排列列顺顺序序，都贮存着特定的遗传信息，即遗传信息的特异
10、性。都贮存着特定的遗传信息，即遗传信息的特异性。2染色体、染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系、基因和脱氧核苷酸的关系(1)基因与脱氧核苷酸的关系基因与脱氧核苷酸的关系基因的基本组成单位是脱氧核苷酸。基因的基本组成单位是脱氧核苷酸。基基因因中中脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的排排列列顺顺序序称称为为遗遗传传信信息息，脱脱氧氧核核苷酸的排列顺序的多样性决定了基因的多样性。苷酸的排列顺序的多样性决定了基因的多样性。(2)基因与基因与DNA的关系的关系基基因因是是具具有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段，每每个个DNA分分子子上上有有许许多个基因。多个基因。(3)基因与染色体的关系基因与染色体的关系基基
11、因因在在染染色色体体上上呈呈线线性性排排列列。染染色色体体是是基基因因的的主主要要载体。载体。(4)脱氧核苷酸、基因、脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体关系图解和染色体关系图解关系图解关系图解果蝇某条染色体上线性排列的基因：果蝇某条染色体上线性排列的基因：【强强化化训训练练2】 染染色色体体、DNA、基基因因三三者者关关系系密密切切，下下列列叙叙述述不正确的是不正确的是()。A正正常常细细胞胞中中每每条条染染色色体体上上含含有有一一个个或或两两个个DNA分分子子，每每个个DNA分子中有很多个基因分子中有很多个基因B在复制、分离和传递时，三者都能相伴而行在复制、分离和传递时，三者都能相伴而行C三者
12、都是遗传物质，都能行使生物的遗传作用三者都是遗传物质，都能行使生物的遗传作用D在在生生物物的的传传种种接接代代过过程程中中，染染色色体体行行为为决决定定后后两两者者的的行行为为解析解析DNA是主要的遗传物质，基因是有遗传效应的是主要的遗传物质，基因是有遗传效应的DNA片段，染色体是片段，染色体是DNA与基因的载体，而不是遗传物质。与基因的载体，而不是遗传物质。答案答案C【例【例1】 如如图表示染色体、图表示染色体、DNA、基因三者之间的关系，关、基因三者之间的关系，关于三者之间关系的叙述不正确的是于三者之间关系的叙述不正确的是()。解读基因内涵解读基因内涵 A都能复制、分离和传递，且三者行为一
13、致都能复制、分离和传递，且三者行为一致B染色体的任一片段均可称作基因染色体的任一片段均可称作基因C每每条条染染色色体体上上含含有有1个个或或2个个DNA分分子子，DNA分分子子上上含含有有多个基因多个基因D在在生生物物的的细细胞胞核核遗遗传传中中，染染色色体体的的行行为为决决定定着着DNA和和基基因的行为因的行为深深度度剖剖析析 在在有有染染色色体体的的生生物物体体中中，DNA是是遗遗传传物物质质，染染色色体体是是遗遗传传物物质质的的主主要要载载体体，而而基基因因是是具具有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段。段。答案答案B方法提炼方法提炼特别提醒特别提醒基因概念理解的两大误区基因概念理解的两大
14、误区(1)并并不不是是所所有有的的DNA片片段段都都是是基基因因，必必须须是是具具有有遗遗传传效效应应的的DNA片段。片段。(2)并并不不是是所所有有的的基基因因都都位位于于染染色色体体上上，叶叶绿绿体体和和线线粒粒体体也也是是基因的载体。基因的载体。【例例2】 在在现现代代刑刑侦侦领领域域中中，DNA指指纹纹技技术术正正在在发发挥挥着着越越来来越越重重要要的的作作用用，刑刑侦侦人人员员只只需需要要一一滴滴血血、精精液液或或是是一一根根头头发发等等样样品品，就就可可以以进进行行DNA指指纹纹鉴鉴定定。此此外外，DNA指指纹技术还可以用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。纹技术还可以用于亲子鉴定、死者
15、遗骸的鉴定等。(1)利用指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_。(2)现现有有从从一一受受害害者者体体内内取取出出的的精精液液样样品品，请请利利用用DNA指指纹技术来确认怀疑对象。纹技术来确认怀疑对象。DNA分子特异性的应用分子特异性的应用DNA指纹指纹技术技术 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。用用电电泳泳的的方方法法将将这这些些片片段段按按大大小小分分开开，再再经经过过一一系系列列步步骤骤，最后形成如图所示的最后形成如图所示的DNA指纹图。指纹图。请请从从上上图图的的DNA指指纹纹图图中中判判断断出出
16、怀怀疑疑对对象象中中_是是罪罪犯犯，原因是原因是_。深深度度剖剖析析(1)利利用用指指纹纹技技术术进进行行DNA指指纹纹鉴鉴定定的的原原理理是是DNA分分子子的的特特异异性性，因因为为每每个个人人的的DNA都都具具有有特特定定的的排排列列顺顺序序，故故每每个个人人的的DNA指指纹纹图图都都是是独独一一无无二二的的。(2)从从图图解解中中可可以以看看出出，在在怀怀疑疑对对象象中中1号号与与从从受受害害者者体体内内分分离离出出来来的的精精液液中中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分分子的特异性子的特异性(2)11号号的的DNA指指纹纹图图与
17、与从从受受害害者者体体内内分分离离的的精精液液样样品品的的DNA指纹图相同指纹图相同规律总结规律总结 在人类的在人类的DNA分子中，核苷酸序列多样性表现为分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像可以像指纹一样用来鉴别身份。指纹一样用来鉴别身份。DNA指纹的特异性主要是由于在指纹的特异性主要是由于在人人(或其他生物或其他生物)的染色体的染色体DNA中，不表达的碱基对中存在中，不表达的碱基对中存在着的一部分串联重复的短序列，它们在个体之间具有显著着的一部分串联重复的短序列，它们在个体之间具有显著的差异性。的差异性。【变变式
18、式训训练练】 “DNA指指纹纹技技术术”在在刑刑事事侦侦破破、亲亲子子鉴鉴定定等等方方面作用巨大，这主要是根据面作用巨大，这主要是根据DNA具有具有()。A稳定性稳定性 B特异性特异性C多样性多样性 D可变性可变性解解析析不不同同的的DNA分分子子中中脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的排排列列顺顺序序各各不不相相同同，即即DNA分分子子具具有有特特异异性性，根根据据这这一一特特性性可可辅辅助助进进行行刑事侦破、亲子鉴定等。刑事侦破、亲子鉴定等。答案答案B课堂小结课堂小结 1下列关于基因的叙述，正确的是下列关于基因的叙述，正确的是()。ADNA分子上任意一个片段都是基因分子上任意一个片段都是基因B人体细胞
19、中染色体是基因的唯一载体人体细胞中染色体是基因的唯一载体C等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同D基因的多样性决定了基因的多样性决定了DNA分子的多样性分子的多样性解解析析基基因因是是有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段，而而不不是是DNA分分子子中中任任意意一一片片段段；人人体体细细胞胞中中染染色色体体是是基基因因的的主主要要载载体体，线线粒粒体体中中也也分分布布着着一一定定数数量量的的基基因因；构构成成基基因因的的基基本本组组成成单单位位是是脱脱氧氧核核苷苷酸酸；基基因因的的多多样样性性与与DNA分分子子的的多多样样性性均均与与脱脱氧氧核
20、核苷苷酸酸的数量和排列顺序有关。的数量和排列顺序有关。答案答案C2科科学学研研究究发发现现，小小鼠鼠体体内内HMIGIC基基因因与与肥肥胖胖直直接接相相关关。具具有有HMIGIC基基因因缺缺陷陷的的实实验验小小鼠鼠与与作作为为对对照照的的正正常常小小鼠鼠，吃吃同同样样多多的的高高脂脂肪肪食食物物，一一段段时时间间后后，对对照照组组小小鼠鼠变变得得十十分分肥肥胖胖，而而具具有有HMIGIC基基因因缺缺陷陷的的实实验验小小鼠鼠体体重仍然保持正常，这说明重仍然保持正常，这说明()。A基因在基因在DNA上上 B基因在染色体上基因在染色体上C基因具有遗传效应基因具有遗传效应 DDNA具有遗传效应具有遗传
21、效应解解析析根根据据对对照照实实验验，正正常常小小鼠鼠吃吃高高脂脂肪肪食食物物则则肥肥胖胖，具具有有HMIGIC基基因因缺缺陷陷的的小小鼠鼠吃吃同同样样多多的的高高脂脂肪肪食食物物体体重重仍仍保保持持正正常常，说说明明肥肥胖胖由由基基因因控控制制，从从而而得得出出基基因因能能够够控控制制性性状状，具有遗传效应。具有遗传效应。答案答案C3分析下图，回答相关问题。分析下图，回答相关问题。(1)图图中中B是是_，C是是_，D是是_，F是是_，G是是_。(2)F的的基基本本组组成成单单位位是是图图中中的的_，共共有有_种种。F与与H的关系是的关系是_。(3)图图中中E和和F的的关关系系是是_。决决定定F结结构构多多样样性性的的是是_的排列顺序。的排列顺序。(4)通通 常常 情情 况况 下下 ， 1个个 H中中 含含 有有 _个个 F,1个个 F中中 含含 有有_个个E,1个个E中含有中含有_个个D。答案答案(1)脱脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸DNA蛋白质蛋白质(2)D4H是是F的主要载体的主要载体(3)E是有遗传效应的是有遗传效应的F片段，片段，1个个F上有许多个上有许多个ED(4)1许多成百上千许多成百上千
