資源簡(jiǎn)介

3.4基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.理解基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
2.理解DNA的多樣性和特異性。
3.說明基因和遺傳信息的關(guān)系。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
1.教學(xué)重點(diǎn)
（1）基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA 片段。
（2）DNA 分子具有多樣性和特異性。
2.教學(xué)難點(diǎn)：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。
【預(yù)習(xí)新知】
說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例
由教材57-58頁資料分析可以得出：
資料1：全部基因的堿基對(duì)總數(shù)只是DNA分子堿基對(duì)總數(shù)的一部分，因此，基因是________的片段。
資料2：基因具有________的________效應(yīng)。
資料3：進(jìn)一步明確基因是________________。
總結(jié)：基因與DNA的關(guān)系
(1)基因是有________________的DNA片段；(2)每個(gè)DNA分子中含有________個(gè)基因；(3)DNA分子中存在________________的片段。
DNA片段中的遺傳信息
1.DNA能夠儲(chǔ)存足夠的遺傳信息；遺傳信息蘊(yùn)藏在 之中；堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的 ，而堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每個(gè)DNA分子的 ；DNA的多樣性和特異性是 的物質(zhì)基礎(chǔ)。DNA上分布著許多基因， 通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
2.基因的內(nèi)涵：
功能上：是遺傳物質(zhì)的 單位
本質(zhì)上：是具有 片段
結(jié)構(gòu)上：含有 序列
位置上：在染色體上特定位置，呈 排列
3.染色體、DNA、基因之間的關(guān)系
【易錯(cuò)提示】
（1）基因A和基因B的根本區(qū)別是這兩種基因所含的脫氧核苷酸的種類不同（ ）
（2）遺傳信息是指DNA中的堿基排列順序（ ）
（3）基因具有多樣性的原因是構(gòu)成基因的堿基種類、數(shù)目和排列順序不同（ ）
答案：（1）×（2）×（3）×
【深化探究】
探究點(diǎn)一　說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例
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)(2)你能得出什么結(jié)論？
2.請(qǐng)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(shí)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(duì)于RNA病毒來說，基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。
對(duì)教材第57～58頁【思考·討論】的總結(jié)如下：
探究點(diǎn)二　基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
1.基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，對(duì)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。
2.下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(qǐng)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？
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(duì)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(duì)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。
【鞏固訓(xùn)練】
1.如圖為某些物質(zhì)（或結(jié)構(gòu)）的關(guān)系圖。相關(guān)分析錯(cuò)誤的是( )
A.a主要由b和c構(gòu)成，b由c上的d表達(dá)
B.d是c上的功能片段，d在a上呈線性排列
C.病毒的d都是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段
D.豌豆根尖分生區(qū)細(xì)胞中的e共有四種
2.擬南芥AtNHXl基因編碼一個(gè)位于液泡膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可將Na+逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)至液泡內(nèi)，以降低Na+的毒害。研究人員將AtNHXl基因轉(zhuǎn)化到了煙草中。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.AtNHXl基因可提高煙草的耐鹽性
B.該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與的轉(zhuǎn)運(yùn)方式為協(xié)助擴(kuò)散
C.該基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段
D.該基因的特異性在于脫氧核苷酸特定的排列順序
3.一個(gè)雙鏈被32P標(biāo)記的DNA片段有100個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的20%，將其置于含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.該DNA片段中含有胞嘧啶的數(shù)目是60個(gè)
B.第三次復(fù)制過程需要240個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸
C.復(fù)制3次后，子代DNA中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1︰7
D.復(fù)制3次后，子代DNA中含32P與含31P的分子數(shù)之比為1︰3
4.在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基總數(shù)的54%。若其中一條鏈的鳥嘌呤占該鏈堿基總數(shù)的22%、胸腺嘧啶占28%，則另一條鏈上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的( )
A.24%，22% B.22%，28% C.22%，26% D.23%，27%
5.從分子水平上對(duì)生物多樣性或特異性的分析，錯(cuò)誤的是( )
A.堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA的多樣性
B.堿基特定的排列順序，構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性
C.一個(gè)含有2000個(gè)堿基的DNA分子，其堿基對(duì)可能的排列順序有41000種
D.人體內(nèi)控制β-珠蛋白的基因由1700個(gè)堿基對(duì)組成，其堿基對(duì)的排列方式有41700種
參考答案
1.答案：C
解析：從圖中可以看出，a是染色體，b是蛋白質(zhì)，c是DNA, d是基因，e是脫氧核苷酸。a（染色體）的主要組成物質(zhì)是b（蛋白質(zhì)）和c（DNA），d（基因）是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，可以控制蛋白質(zhì)的生物合成，A正確；d（基因）是DNA上有遺傳效應(yīng)的片段，在a（染色體）上呈線性排列，B正確；有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以相應(yīng)的d（基因）是有遺傳效應(yīng)的RNA片段，C錯(cuò)誤；豌豆根尖分生區(qū)細(xì)胞中的脫氧核苷酸有四種，D正確。
2.答案：B
解析：該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可將Na+逆濃度梯度運(yùn)輸至液泡內(nèi)，其參與的轉(zhuǎn)運(yùn)方式為主動(dòng)運(yùn)輸，B錯(cuò)誤。
3.答案：D
解析：該DNA片段有100個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的20%，則腺嘌呤數(shù)目為100×2×20%=40(個(gè))，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A=T，G=C，故該DNA片段中含有胞嘧啶的數(shù)目是(100×2-40×2)÷2=60(個(gè))，A正確；第三次復(fù)制過程DNA分子數(shù)由4個(gè)變?yōu)?個(gè)，增加4個(gè)DNA分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸60×4=240(個(gè))，B正確；復(fù)制3次，共得到8個(gè)DNA分子，16條DNA單鏈，其中只有2條單鏈含32P，含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1︰7，C正確；由于DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，子代DNA均含31P，其中有2個(gè)DNA分子含32P，所以子代DNA中含32P與含31P的分子數(shù)之比為1︰4，D錯(cuò)誤。
4.答案：C
解析：解此類型題時(shí)，可先繪出兩條鏈及其鏈上的堿基，再依題意注明已知堿基的含量，通過繪圖直觀形象地將題中信息呈現(xiàn)出來，有利于理清解題思路，尋求解題方法。在雙鏈DNA分子中，當(dāng)A+T=54%時(shí)，在一條鏈中（如a鏈）A+T占這條鏈堿基的54%，A=54%-28%=26%；a鏈中G占22%，另一條鏈中C占22%。（如圖）。
5.答案：D
解析：堿基對(duì)的排列順序（脫氧核苷酸的排列順序）千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，A正確；每個(gè)DNA分子的堿基對(duì)都有特定的排列順序，特定堿基對(duì)的排列順序構(gòu)成了DNA分子的特異性，B正確；一個(gè)含2000個(gè)堿基的DNA分子，有1000個(gè)堿基對(duì)，其堿基對(duì)可能的排列方式有41000種，C正確；控制該蛋白合成的基因是一個(gè)特定的基因，故人體內(nèi)控制該蛋白合成的基因堿基對(duì)的排列順序是固定的，即只有1種排列方式，D錯(cuò)誤。

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