課程標(biāo)準(zhǔn)
概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上
素養(yǎng)達(dá)成
1.理解遺傳信息，認(rèn)同DNA的遺傳物質(zhì)觀。(生命觀念)
2．比較歸納基因、DNA和染色體的關(guān)系。(科學(xué)思維)
設(shè)疑激趣
染色體是遺傳信息的載體，染色體的主要組成成分是DNA和蛋白質(zhì)。那么蘊(yùn)藏生物遺傳信息的究竟是DNA，還是蛋白質(zhì)？遺傳信息分子應(yīng)該具備什么特點(diǎn)？這些遺傳信息與我們常說的基因又有什么關(guān)系呢？
夯基提能·分層突破——互動·探究·智涂
學(xué)習(xí)主題一 說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例
活動1 閱讀教材P57～58資料分析，討論下列問題：
1．生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)與基因數(shù)目相同嗎？
2．生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與DNA的堿基總數(shù)相同嗎？
3．由1和2題你能得出什么結(jié)論？
活動2 請據(jù)圖回答下列問題：
1．D、E、F、H之間有什么數(shù)量關(guān)系？
2．真核生物中，H是F的唯一載體嗎？
名師提醒
(1)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，即具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等功能，能夠控制一定的性狀(轉(zhuǎn)錄、翻譯的相關(guān)知識見第4章)。
(2)基因可以是一段DNA，但一段DNA不一定是基因。有的DNA片段沒有控制性狀的作用，這樣的DNA片段就不是基因。
(3)對于RNA病毒來說，基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。
對教材第57～58頁【思考·討論】的總結(jié)如下：
1．(合格考)最新研究表明，人類24條染色體上含有3萬～4萬個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因。這一事實(shí)說明( )
A．基因是DNA上有遺傳效應(yīng)的片段
B．基因是染色體
C．1條染色體上有許多個(gè)基因
D．基因只存在于染色體上
2．(合格考)如圖表示基因與染色體之間的關(guān)系，下列相關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是( )
A.H是遺傳物質(zhì)的主要載體
B．C的種類有五種
C．E在H上呈線性排列
D．E中的遺傳信息在復(fù)制過程中嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對原則
學(xué)習(xí)主題二 DNA片段中的遺傳信息
活動1 基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，對于不含DNA的RNA病毒而言，該定義準(zhǔn)確嗎？試完善基因的定義。
活動2 如圖甲表示果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因，圖乙表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的從屬關(guān)系，請分析回答：
1．圖甲體現(xiàn)了基因與染色體有什么關(guān)系？基因都在染色體上嗎？
2．一條染色體上有幾個(gè)DNA分子？一個(gè)DNA分子中有很多個(gè)基因，這些基因是不是連續(xù)排列的？
3．若由2 000個(gè)脫氧核苷酸構(gòu)成一個(gè)基因，則可能有多少種脫氧核苷酸排列順序？由此可說明DNA(基因)具有什么特性？某個(gè)基因中含2 000個(gè)脫氧核苷酸，則該基因中有多少種脫氧核苷酸排列順序？
4．圖乙中表示染色體、基因、DNA、脫氧核苷酸之間的關(guān)系，則a、b、c、d分別是什么？
5．在刑偵領(lǐng)域，DNA分子能夠像指紋一樣用來鑒定個(gè)人的身份，你能解釋其中的生物學(xué)原理嗎？
歸納總結(jié)
脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體的關(guān)系
1.基因的內(nèi)涵
2．染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系
3．基因、染色體、蛋白質(zhì)、性狀的關(guān)系
(1)對于真核細(xì)胞來說，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體是基因的次要載體。
(2)對于原核細(xì)胞來說，基因存在于擬核中的DNA分子或質(zhì)粒上，DNA是裸露的，并沒有與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體，因此，沒有染色體這一載體。
4．DNA分子的特性
(1)穩(wěn)定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對的方式不變。
(2)多樣性：不同DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)量不同，排列順序多種多樣。n個(gè)堿基對構(gòu)成的DNA分子中，脫氧核苷酸的排列順序有4n種。
(3)特異性：每種DNA都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基排列順序。
1．(合格考)下列關(guān)于基因的敘述中，不正確的是( )
A．同種生物不同個(gè)體之間DNA完全相同
B．一個(gè)DNA可以控制許多性狀
C．基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息
D．基因中的脫氧核苷酸共有4種
2．(合格考)用a表示DNA，b表示基因，c表示脫氧核苷酸，d表示堿基，則四者的關(guān)系是( )
3．(等級考)下列關(guān)于染色體、DNA、基因之間關(guān)系的敘述，正確的是( )
A．染色體是DNA的唯一載體
B．1條染色體上含有1個(gè)或2個(gè)基因
C．基因在染色體上呈線性排列
D．基因是DNA分子的任意片段
強(qiáng)化落實(shí)·學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)——?dú)w納·提升·素養(yǎng)
網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)
主干落實(shí)
1.基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
2．DNA分子具有多樣性、特異性和穩(wěn)定性。
3．DNA中堿基對的排列順序代表遺傳信息。
高效課堂·實(shí)踐運(yùn)用——鞏固·達(dá)標(biāo)·反饋
1.遺傳信息是指( )
A．核苷酸
B．脫氧核苷酸
C．蛋白質(zhì)上的氨基酸序列
D．DNA上的脫氧核苷酸序列
2．下列屬于基因的是( )
A．控制抗體合成的DNA片段
B．組成DNA的4種脫氧核苷酸及其序列
C．組成染色體的主要化學(xué)成分
D.含有編碼淀粉酶遺傳信息的DNA分子
3．DNA分子的多樣性和特異性分別決定于( )
A．堿基對不同的排列順序和特定的堿基排列順序
B．細(xì)胞分裂的多樣性和DNA復(fù)制的穩(wěn)定性
C．堿基對不同的排列順序和堿基互補(bǔ)配對原則
D．DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)和解旋酶的特異性
4．據(jù)圖回答下列相關(guān)問題。
(1)1條A含有________個(gè)B分子。
(2)C在A上一般呈________，C通常是________的DNA片段，每個(gè)B上有許多個(gè)________(填字母，下同)。
(3)每個(gè)C中可以含成百上千個(gè)________，________的排列順序代表著E。
(4)生物的性狀遺傳主要是通過B上的________傳遞給后代的，實(shí)際上是通過________的排列順序來傳遞________的。
疑難解答·全程培優(yōu)——釋疑·解惑·教材
教材第57頁?【問題探討】
1．提示：導(dǎo)入了生長激素基因。
2．提示：導(dǎo)入的外源基因是DNA分子的一段脫氧核苷酸序列。
教材第57～58頁?【思考·討論】
1．提示：生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目小于基因數(shù)目。生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。這說明基因是DNA的片段，基因不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將其分隔開的。
2．提示：基因具有遺傳效應(yīng)就是說可以編碼蛋白質(zhì)。生長激素基因的遺傳效應(yīng)是使生長速率更快。
3．提示：基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
教材第58～59頁?【思考·討論】
1．4100種。
2．提示：堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA的多樣性，而堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。
3．提示：在人類的DNA分子中，脫氧核苷酸序列的多樣性表現(xiàn)為每個(gè)人的DNA幾乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指紋一樣用來鑒別身份。
4．提示：基因不是堿基對隨機(jī)排列成的DNA片段。理論上，所有堿基對的隨機(jī)排列都能構(gòu)成基因，但是在生物的進(jìn)化過程中，由于自然選擇的作用，環(huán)境只選擇能與其相適應(yīng)的具有特定脫氧核苷酸序列的基因，因此，一些隨機(jī)排列的脫氧核苷酸序列會被淘汰，從而消失。
教材第59頁?【練習(xí)與應(yīng)用】
一、概念檢測
1．B 基因中4種堿基對的排列順序是特定的。
2.
二、拓展應(yīng)用
1．提示：DNA測序，DNA具有特異性，每種生物的基因的堿基序列都有特定的排列順序。
2．略。
第4節(jié) 基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
夯基提能·分層突破
學(xué)習(xí)主題一
【師問導(dǎo)學(xué)】
活動1
1．提示：不相同。生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)少于基因數(shù)目。
2．提示：不相同。生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)小于DNA的堿基總數(shù)。
3．提示：基因是DNA的片段，基因不是連續(xù)地分布在DNA上的，而是由堿基序列分隔開的。
活動2
1．提示：每一條H(染色體)上有1個(gè)或者2個(gè)F(DNA)分子；每個(gè)F(DNA)分子上有許多個(gè)E(基因)；每個(gè)E(基因)含有許多個(gè)D(脫氧核苷酸)。
2．提示：不是，染色體是DNA的主要載體，另外葉綠體和線粒體也是DNA的載體。
【過程評價(jià)】
1．解析：24條染色體上含有3萬～4萬個(gè)基因，說明1條染色體上含有許多個(gè)基因，C正確。
答案：C
2．解析：細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)全部分布在染色體上，但細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)分布在線粒體和葉綠體中，所以說染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體，A正確；因?yàn)镈是構(gòu)成DNA的基本單位——脫氧核苷酸，所以C(堿基)的種類只有四種，B錯(cuò)誤；基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，基因在染色體上呈線性排列，C正確；基因在復(fù)制過程中要嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對原則，以確保遺傳信息準(zhǔn)確地傳遞給子代，D正確。
答案：B
學(xué)習(xí)主題二
【師問導(dǎo)學(xué)】
活動1
提示：不準(zhǔn)確。對于RNA病毒而言，基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。準(zhǔn)確地說，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA或RNA片段。
活動2
1．提示：①基因在染色體上呈線性排列；②一條染色體上含有多個(gè)基因；③染色體是基因的主要載體。不是，真核生物的核基因位于染色體上，質(zhì)基因位于葉綠體或線粒體中，原核生物的基因位于擬核或質(zhì)粒中，病毒的基因位于核酸分子中。
2．提示：一條染色體上有1個(gè)或2個(gè)DNA分子。一個(gè)DNA分子中基因并非是連續(xù)排列的，基因之間有一些堿基序列不屬于基因。
3．提示：41 000種；多樣性；1種。
4．提示：a為染色體，b為DNA，c為基因，d為脫氧核苷酸。
5．提示：DNA分子具有多樣性和特異性，每個(gè)人的DNA分子中脫氧核苷酸序列是不同的，故每個(gè)人的DNA分子中脫氧核苷酸序列是特定的。
【過程評價(jià)】
1．解析：DNA具有多樣性，不同種生物、同種生物的不同個(gè)體之間DNA不同，每一個(gè)體的DNA又具有特異性。基因能控制性狀，一個(gè)DNA上有多個(gè)基因，可以控制多種性狀；遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序；脫氧核苷酸是構(gòu)成基因的基本組成單位，有4種。
答案：A
2．解析：基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，二者的基本組成單位均為脫氧核苷酸，每一分子脫氧核苷酸又是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖，一分子含氮堿基組成的。
答案：D
3．解析：染色體是DNA的主要載體，A錯(cuò)誤；每條染色體上含有一個(gè)或兩個(gè)DNA，DNA分子上含有多個(gè)基因，B錯(cuò)誤；一條染色體含有多個(gè)基因，基因在染色體上呈線性排列，C正確；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，D錯(cuò)誤。
答案：C
高效課堂·實(shí)踐運(yùn)用
1．解析：遺傳信息是指基因中能控制生物性狀的脫氧核苷酸的排列順序。
答案：D
2．解析：基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，而非任意的DNA序列，故A正確、B錯(cuò)誤；染色體的主要成分是蛋白質(zhì)和DNA，C錯(cuò)誤；含有編碼淀粉酶遺傳信息的DNA分子中可能含有一個(gè)或多個(gè)基因，同時(shí)存在無遺傳效應(yīng)的片段，D錯(cuò)誤。
答案：A
3．解析：堿基對的不同排列順序決定了DNA分子的多樣性，而特定的堿基排列順序決定了DNA分子的特異性。
答案：A
4．解析：(1)1條染色體含有1個(gè)或2個(gè)DNA分子。(2)基因在染色體上一般呈線性排列，基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，每個(gè)DNA上有許多個(gè)基因。(3)遺傳信息是指基因中脫氧核苷酸的排列順序。(4)性狀的遺傳主要是通過基因的遺傳來完成的，實(shí)際上是通過脫氧核苷酸的排列順序來傳遞遺傳信息的。
答案：(1)1個(gè)或2 (2)線性排列 有遺傳效應(yīng) C (3)D D (4)C D E

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第4節(jié) 基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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