内容正文:
基因通常是有遗传效应的DNA片段学案
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学习目标:
1.通过资料分析,运用归纳与概括的科学思维方法,概述基因与DNA的关系。
2.结合DNA结构模型,运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性以及DNA能够储存遗传信息。
3.举例说明基因通常是具有遗传效应的DNA片段。
探究一
活动1:阅读教材P57“思考·讨论 分析基因与DNA的关系”,思考下列问题。
问题(1):根据教材资料1填写下表。
大肠杆菌
细胞拟核
DNA
分子数
DNA分子
的碱基
总对数
基因数
每个基因
的平均碱
基对数
数量/个
4.7×106
1×103
提示:1 4.4×103
问题(2):生物体内所有基因的碱基总数与DNA的碱基总数相同吗?
问题(3):由上面总结你能得出什么结论?
问题(4):请你从DNA水平上给基因下一个定义,要求既能反应基因与DNA的关系,又能体现基因的作用,并试着画出一个DNA片段上有三个基因(分别用A基因、B基因和C基因来表示)的示意图。
活动2:请结合下面的模型,分析染色体、DNA、基因及脱氧核苷酸之间的关系。
问题(5):D、E、F、H之间有什么数量关系?
问题(6):真核生物中,H是F的唯一载体吗?
问题(7):有些病毒的遗传物质是RNA,如人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)、流感病毒等。对这类病毒而言,它们的基因是什么?由此,你对基因的本质是否有了更全面的认识?
点拔:
染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
(1)本质上,基因通常是有遗传效应的DNA片段。
(2)结构上,基因是含有特定遗传信息的核苷酸序列。
(3)功能上,基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。
(4)位置上,基因(核基因)在染色体上呈线性排列。
探究二
活动:DNA作为遗传物质,必定蕴藏着丰富的遗传信息。阅读教材P58“思考·讨论 分析脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性”,讨论回答下列问题。
问题(1):如果是100个碱基对组成1个基因,可能组合成多少种基因?
问题(2):基因中的遗传信息蕴藏在DNA分子的哪种结构中?怎样理解DNA的多样性和特异性?
问题(3):你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗?为什么?
点拔:
(1)遗传信息:DNA分子中4种碱基的排列顺序。
(2)DNA的特点
①多样性:构成DNA分子的碱基只有4种,配对方式只有2种,但是碱基的数目却可以成千上万,形成的碱基的排列顺序也可以千变万化(4n种),从而构成了DNA分子的多样性,也决定了遗传信息的多样性。
②特异性:每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序。而特定的碱基排列顺序中有遗传效应的片段代表遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子的特异性。
(3) DNA与生物体多样性和特异性的关系
DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
总结归纳:
完善概念图
关键语句
1.组成DNA的碱基虽然只有4种,但是碱基的排列顺序却是千变万化的。碱基序列的多样性构成了DNA的多样性。
2.DNA能够储存大量的遗传信息。遗传信息就蕴藏在DNA分子的碱基排列顺序中。
3.碱基特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性。
4.对绝大多数生物来说,基因是有遗传效应的DNA片段。
同步练习:
1.在某种生物中检测不到绿色荧光,将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后,结果可以检测到绿色荧光。由此可知( )
A.该生物的基因型是杂合的 B.该生物与水母有很近的亲缘关系
C.绿色荧光蛋白基因具有特定的遗传效应
D.改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对,就不能检测到绿色荧光
2.如图是果蝇某染色体上的白眼基因(S)示意图,下列叙述正确的是( )
A.白眼基因片段中,含有成百上千个核糖核苷酸
B.S基因是有遗传效应的DNA片段
C.白眼基因在细胞核内,不遵循遗传规律
D.基因片段中有5种碱基、8种核苷酸
3.DNA分子具有特异性,体现在( )
A.DNA分子外侧,磷酸和脱氧核糖交替连接的方式稳定不变
B.DNA分子内侧,碱基对的配对方式不变
C.DNA分子碱基对的排列顺序千变万化
D.每个DNA分子的碱基都有其特定的排列顺序
4.历经近百年的发展,分子遗传学对遗传物质有了充分的认识。下列关于遗传物质概念图的相关叙述,错误的是( )
A.D有四种,E在H上呈线性排列
B.同源染色体同一位置上存在的基因可能不同
C.所有E的总和构成F且E在F上的排列顺序代表遗传信息
D.若E位于H上,则E是具有遗传效应的DNA片段
5.如图表示一个DNA分子上三个片段A、B、C,请回答下列问题。
(1)片段A和C之