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第3章第4节——基因通常是有遗传效应的DNA片段
【学习目标】
举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。
DNA分子的多样性和特异性。
说明基因与遗传信息的关系。
【重点难点】
基因是有遗传效应的DNA片段。
DNA分子具有多样性和特异性。
【难点】
脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。
【教学方法】
资料分析法 讲练结合法 多媒体课件
【教学课时】1课时
【教学流程】
【自主学习】
一、说明基因与DNA关系的实例
阅读课文P55-56“资料分析”，看懂图A、B、C：[来源
1、大肠杆菌的DNA与基因。DNA分子数目比基因数目 ，所有基因的碱基总数比DNA碱基总数 　，因此， 。
2、海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术。
3、人类基因组计划（HGP计划）：测定 条染色体（ ）上的碱基序列。
4、小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。
二、DNA片段中的遗传信息
1、基因与DNA分子存在何种数量关系？一个DNA分子上有 基因，每个基因都是 ，有着特定 ，这说明DNA必然蕴含大量的 。
2、DNA分子为何能储存大量遗传信息？一个DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，从头到尾 （有或没有）变化，而骨架内侧，4种碱基的排列顺序却是 变化的，该顺序足以储存生物体必需的全部遗传信息。
3、什么叫遗传信息？DNA分子具有哪些特性？该特性有何意义？
（1）遗传信息蕴藏在四种碱基的 之中。
（2） 构成了DNA分子的多样性，而 ，又构成了DNA分子的特异性。
（3）DNA分子的多样性和特异性是 的物质基础。
（4）什么是基因？　　基因是　 　　　　。
4.基因不同的实质：不同的基因，四种脱氧核苷酸的 不同，但是每个基因都有 。[来
XK]
【合作探究】基因概念的理解
（一）．从结构上看
(1)基因是DNA分子上一个个特定的片段，一个DNA分子上有很多个基因。
(2)基因与DNA结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的序列。
(3)每个基因的脱氧核苷酸数目及排列顺序是特定的。
(4)不同的基因，差别在于碱基数目及排列顺序不同。
(5)基因中碱基的排列顺序代表遗传信息。
（二）、基因与脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系
关系 内容
基因与脱氧 核苷酸 基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息。
基因与DNA 基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有很多个基因。
基因与染色体 基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。
基因与生物 性状 基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状。遗传学上把这一过程叫做基因的表达。
（三）、基因的内涵：
功能上：是遗传物质的结构和功能单位； 本质上：是有遗传效应的DNA片段；
结构上：含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列；
位置上：在染色体上有特定位置，呈线性排列。
【拓展提升】
(1)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体也是基因的载体。
(2)对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的，没有与蛋白质一起构成染色体。
(3)位于染色体上的基因随着染色体传递给子代，其遗传遵循孟德尔遗传规律。位于线粒体和叶绿体中的基因随线粒体和叶绿体传给子代，是控制细胞质遗传的基因，特点是母系遗传。
【课堂检测】
1、细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是 （ ）
A.DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因 B.染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因
C.DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸 D.染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
2、关于基因的概念，下列哪种说法是错误的　　　　　　　　　　　　　　　（ ）
A．基因是染色体的一段
B．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位
C．基因是有遗传效应的DNA片段　
D．基因是DNA上有控制生物性状功能 的特定脱氧核苷酸排列顺序
3、下列有关染色体、DNA、基因三者关系的叙述,错误的是 （ ）
A. 每条染色体上含有一个或两个DNA，DNA分子上含有许多个基因
B. 都能复制和传递，且三者的行为一致
C. 三者都是生物细胞内的遗传物质
D. 生物的传宗接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为
第3章第4节——基因是有遗传效应的DNA片段练案
班级 姓名
1、遗传信息是指 ( )
A．有遗传效应的脱氧核苷酸序列 B．脱氧核苷酸
C．氨基酸序列 D．核苷酸
2、揭示基因化学本质的表述是 （ ）
A、基因是遗传物质的功能单位 B、基因是有遗传效应的DNA片段
C、基因是蕴含遗传信息的核苷酸序列 D、基因在染色体上呈直线排列
3、DNA具有多样性的原因是 （ ）
A、组成基因的碱基数目庞大 B、空间结构千变万化
C、碱基种类有许多种 D、碱基排列顺序的千变万化
4、下列叙述中正确的是 （ ）
A、细胞中的DNA都在染色体上
B、细胞中每条染色体都只有一个DNA分子
C、减数分裂过程中染色体与基因的行为一致
D、以上叙述均对
5、不同的基因携带不同的遗传信息的原因是 （ ）
A.不同基因的碱基的种类不同
B.碱基对的排列顺序决定基因的不同
C.磷酸和核糖排列顺序决定了基因的不同
D.碱基种类的不同决定了基因的不同
6、基因的功能之一，是传递遗传信息，下列哪一项与这一功能没有直接关系 （ ）
　 A．DNA复制 B．生殖 C．细胞分裂 D．蛋白质合成
7、“人类基因组计划”研究表明,人体的23对染色体约含有3万～3.5万多个基因,这一事实说明（ ）
A.基因是DNA上的有遗传效应的片段 B.基因是染色体的片段
C.一个DNA分子上有许多基因 D.基因只存在于染色体上
8、人类14号染色体信息已破译，总计含87410661个碱基对，并于2003年1月4日发表在英国科学周刊《自然》杂志上，研究报告称，第14号染色体含有1050个基因和基因片段，则平均每个基因含有的碱基数为 ( )
A．83248 B．166496 C．1050 D．不能确定
9、由120对碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达 ( )
A．4120 B．1204 C．460 D．604
10、利用DNA分子杂交的方法，让来自不同生物的两条DNA分子单链进行杂交，可以判断两种生物的亲缘关系。已知人的一段DNA分子单链是：AGGCATAAACCA，下面给出四种生物相应的一段DNA分子单链，其中与人亲缘关系最远的是 ( )
A．TCCGGGGAAGGT B．TCCGTGGAACGT
C．TCCGTAGAAGGT D．TGCGGGGAAGGT
11、基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术，涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等众多的学科，固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子，而待测DNA分子用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对的，它们就会结合起来，并在结合的位置发出荧光或者射线，出现“反应信号”，下列说法中不正确的是 ( )
A．基因芯片的工作原理是碱基互补配对
B．待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序
C．待测的DNA分子可以直接用基因芯片测序
D．由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，因而具有广泛的应用前景，好比能识别的“基因身份”
12、左图是用DNA测序仪测出的某人DNA片段的碱基排列顺序。右四幅图是DNA测序仪测出的另外四人DNA片段的碱基排列顺序，请认真比较这四幅图，其中与左图碱基排列顺序最相似的是 ( )
13、将海蜇的绿色光蛋白基因移到小鼠体内的DNA上，小鼠在紫外线的照射下,也能发出荧光，基因能够转移成功的主要原因是___________________________；当把绿色荧光蛋白基因用技术手段切成两部分后，将其中的一部分转移到小鼠体内，结果，小鼠在紫外线的照射下不再发出荧光，该实验说明 。
14． “人类基因组计划”是一个庞大的工程，参加这项计划的有美、英、日、法、德和中国科学家，这项计划的目标是绘制四张图，每张图都涉及到人类一个染色体组，大约3～5万个基因。2000年6月26日，六国科学家向全世界宣布：“人类基因组草图”的绘制已经全部完成。它的实际内容是人类24条染色体上的30亿个碱基对的测序工作已经完成，其准确率达90％以上，2001年1月，六国科学家又宣布“人类基因组精图”绘制完成。不久前，中国科学家宣布：我国在世界上第一次完成“水稻基因组”的全部测序工作。
(1)“人类基因组计划”需要测定人类的24条染色体的基因和碱基顺序，试指出这24条染色体是___________，为什么不测定23条，因为____________________________。
(2)若水稻的体细胞中含24条染色体，则“水稻基因组”测定的染色体是______条。_
(3)DNA分子只含有4种脱氧核苷酸，能构成人的3～5万个基因的原因是__________。
(4)DNA克隆技术是指将外源DNA片段与运载体结合，然后转入某种生物细胞中进行扩增至几百万倍的过程，你认为转入到________细胞中较为合适，原因是________。
(5)科学发现：人类蛋白质有61%与果蝇同源，43％与线虫同源，46％与酵母菌同源，这一事实可以从_________水平说明生物之间存在__________________关系。
(6)你认为完成“人类基因组计划”有哪些意义？____________________________
_________________________________________________________________________。
(7)中国参与人类基因组计划，测定了1％序列，其意义是____________________
_________________________________________________________________________。
基因是有遗传效应的DNA片段答案
自主预习1．D 2．A 3．C
练案
1-5：AB DCB
6-10：D C DC D
11-12：C C
13．海蜇的绿色荧光蛋白基因与小鼠体内的DNA的基本组成单位相同；基因是控制形状的基本单位
14．(1)22条常染色体和X、Y两条性染色体；因为X、Y染色体上具有不同的基因和碱基序列，所以一共测定24条 (2)12条 (3) 碱基对的排列顺序多种多样(千变万化) (4) 细菌等微生物 细菌等微生物的繁殖速度快(5)分子；或远或近的亲缘(6) 能够为基因治疗、药物生产、疾病预测与防治、身份鉴定……带来方便，同时也带来一些社会伦理方面的问题，如能否据此影响一个人的就业、保险等权利。(7)关系到我国在生命科学与生物产业的发展，不参与序列图的绘制将失去与别国在这一技术领域的竞争地位

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