第3章 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段（课件PPT）-【金榜题名】2025-2026学年高一生物必修2 遗传与进化同步学案（人教版）

该高中生物学课件聚焦“基因的本质”核心内容，以“基因是有遗传效应的DNA片段”为重点，通过课前预习回顾DNA结构等基础，课堂探究结合绿色荧光蛋白基因实例分析基因与性状关系，构建从DNA到基因功能的学习支架。 其亮点在于融入生命观念（基因与DNA的结构功能观）和科学思维（碱基排列顺序多样性分析），采用“预习-探究-达标”三阶设计，以实例引导探究实践，帮助学生形成生命观念、提升科学思维，教师可依托清晰结构高效实施分层教学。

　　第3章　基因的本质 第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 目录 contents Part 01 一、课前预习 打基础 Part 02 二、课堂探究 陪素养 Part 03 三、随堂达标 勤演练 Part 04 课时作业（十一） 第3章　基因的本质 返回导航 1 课前预习 打基础 返回导航 第3章　基因的本质 返回导航 1 ②③④ 第3章　基因的本质 返回导航 1 小于 小于 DNA 绿色荧光蛋白基因有关系 生物性状 基因具有遗传效应 基因是有遗传效应的DNA片段 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 DNA中4种碱基的排列顺序 4100 1,4100×4100 碱基排列顺序 特定的碱基排列顺序 第3章　基因的本质 返回导航 1 物质基础 RNA 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 课堂探究 陪素养 返回导航 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 返回导航 随堂达标 勤演练 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 谢谢观看 第3章　基因的本质 返回导航 1 课标要求 素养目标 3.1.1　碱基的排列顺序编码了遗传信息 1.基于生物学事实和证据，归纳概括基因与DNA、染色体的关系。(科学思维) 2．运用数学思维，探讨脱氧核苷酸与遗传信息多样性的关系。(科学思维) 3．通过对基因与DNA、染色体关系的分析，尝试构建模型。(科学思维) 一、基因与DNA、染色体有什么关系 1．下列有关染色体的叙述正确的是 。 ①染色体的成分和核糖体的成分相同 ②染色体和染色质是同一物质不同时期的两种表现形式 ③在光学显微镜下，染色体可见，呈圆柱状或短棒状 ④染色体是DNA的载体 2．阅读教材“思考·讨论”，回答下列问题： (1)根据资料1和资料3可知：基因数目 DNA数目，构成基因的碱基数目 DNA分子的总碱基数目，即基因是 的片段。 (2)根据资料2可知：绿色荧光性状与 ，即基因可以控制 ，进而说明 ，且基因具有一定的独立性。 (3)综上所述得出基因与DNA的关系是： 。 【思考】　小鼠体内存在一种HMGIC基因，而具有HMGIC基因缺陷小鼠与正常小鼠吃相同高脂肪食物，正常小鼠会十分肥胖，而基因缺陷小鼠体重仍保持正常。想一想，这说明什么？ 提示　肥胖这一性状与HMGIC基因有关，即基因可以控制生物性状。 二、DNA为什么能够携带丰富的遗传信息？遗传信息有什么特点 1．遗传信息的定义： 。 2．分析下面两个问题并回答： (1)假设2个碱基对组成一个基因，则可能形成16种基因，如果100个碱基对组成一个基因，可能形成 种基因。 (2)假设你和你的同桌的某一个基因都是由100个碱基对组成，其相同的可能性： 。 3．DNA分子的特性： (1)多样性： 的千变万化。 (2)特异性：每一个DNA分子有 。 4．DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的 。 5．有些病毒的遗传物质是RNA，其基因是有遗传效应的 片段。 【思考】　在刑侦领域，DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份，其科学依据是什么？ 提示　DNA分子具有特异性。 　 基因、DNA、染色体的关系 结合下列基因、DNA、染色体的关系图解，讨论解决下列问题。 1．如何描述基因和染色体的关系？细胞中的基因都位于染色体上吗？ 提示 染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列。真核生物细胞的线粒体、叶绿体中的少量DNA以及原核细胞中的DNA分子上都有基因，但都没有参与形成染色体，因此这些DNA上的基因不在染色体上。 2．基因通常是具有遗传效应的DNA片段。你怎样理解“通常”“遗传效应”的含义？请举例说明。 提示　　自然界中绝大多数生物的遗传物质是DNA，但是有少数病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段，因此说基因通常是具有遗传效应的DNA片段。“遗传效应”是指基因能够控制某种蛋白质的合成，呈现出某种性状。例如我国科学家把外源的生长激素基因导入鲤鱼受精卵培育出转基因鲤鱼，生长速率加快，说明外源的生长激素基因控制了生长激素的合成，体现了遗传效应。 1．集合法表示细胞核中基因、DNA、染色体和脱氧核苷酸的关系 2．全方位理解“基因” (1)本质上，基因通常是有遗传效应的DNA片段。 (2)结构上，基因通常是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。 (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，基因在染色体上呈线性排列。 　(多选)生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为该种海蜇DNA上有一个长度为5 170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蜇一样发光。下列叙述正确的是(　　) A.基因通常是有遗传效应的DNA片段 B.基因的特异性的基础是DNA上的有一定功能的特异性的碱基序列 C.基因是遗传物质的结构单位和功能单位 D.DNA的任意片段都能在另一种生物体内控制性状 【解析】　基因通常是有遗传效应的DNA片段，是遗传物质的基本单位，DNA的任意片段不一定都具有遗传效应。 【答案】　　ABC 【练1】　果蝇的体细胞有8条染色体，携带有1万个以上的基因。这一事实说明(　　) A.基因通常是DNA上有遗传效应的片段 B.基因即染色体 C.1条染色体上有许多个基因 D.基因只存在于染色体上 【解析】　8条染色体上含有1万多个基因，说明1条染色体上含有许多个基因；基因不只存在于染色体上，线粒体内的基因就不在染色体上。 【答案】　C 【练2】　据下图分析有关叙述错误的是(　　) A.C在A上，A与C有两种比例关系 B.D在C上，1个C上有多个D C.D在A上呈线性排列 D.F是含氮碱基，G的种类不唯一 【解析】　题图中B、F、G分别是蛋白质、含氮碱基和脱氧核糖，染色体是遗传物质DNA的主要载体。一条染色体上通常含有一个DNA分子，在DNA复制后，每条染色体上含有两个DNA分子，一个DNA分子上有许多个基因。 【答案】　D 　DNA的多样性和特异性 资料1　1个DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的，从头至尾没有变化，而骨架内侧4种碱基的排列顺序却是可变的。如果1个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列可能形成4种基因(这仅仅是假设)；如果2个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列可能形成16(即4×4)种基因；如果3个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列可能形成64(即4×4×4)种基因。 资料2　央视“每周质量报告”曾播出“假羊肉真相”。餐桌上热气腾腾的涮羊肉可能是用其他肉品加工的，而且还添加了严禁使用的亚硝酸盐等非食用物质，如果亚硝酸盐在人们的体内积蓄到一定的含量，就可能致癌、致畸、中毒，甚至导致死亡。 请结合上述资料讨论解决下列问题。 1．假设有4 000个碱基组成一个DNA分子，其碱基对可能的排列方式有多少种？假设人体内控制编码胰岛素的基因由318个碱基组成，其碱基对可能的排列方式有多少种？由此说明什么问题？ 提示 4 000个碱基组成2 000个碱基对，每个碱基对都可以随机排列，因此有42 000种。人体内控制编码胰岛素的基因由318个碱基组成，但其碱基对的排列方式是唯一的，如果改变了，就不是人胰岛素基因了。由此说明DNA(基因)既有多样性又有特异性。 2．有人认为基因就是碱基对随机排列形成的DNA片段，你认同这个观点吗？ 提示 不认同。有些碱基对形成的片段没有遗传效应，有些具有遗传效应，只有具有遗传效应的DNA片段才是基因。 3．在同一草场，牛和羊虽吃同样的草料，但牛肉和羊肉的味道却不同，其根本原因是什么？不法商人往往用鸭肉冒充牛羊肉，检测机构如何鉴别鸭源性成分？ 提示 DNA(基因)不同，控制合成的蛋白质不同。检测机构可以利用基因检测鉴别鸭源性成分。 4．如何理解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？ 提示 蛋白质的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的直接原因，DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的根本原因，可以说DNA的多样性和特异性是生物多样性和特异性的物质基础。 1．基因的多样性和特异性 (1)多样性：基因中碱基对的排列顺序千变万化决定了DNA的多样性。 (2)特异性：每个特定的基因都有特定的碱基排列顺序，即基因的特异性。 2．生物多样性与DNA多样性的关系 DNA(基因)多样性决定,根本原因蛋白质多样性体现,直接原因生物多样性 (1)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。 (2)生物体的多样性和特异性是DNA多样性和特异性的客观体现。 　(多选)下列从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，正确的是(　　) A.碱基对的排列顺序千变万化，构成了DNA的多样性 B.碱基对特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性 C.一个含2 000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有42 000种 D.人体内合成β珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41 700种 【解析】　DNA的多样性是指碱基排列顺序的千变万化，DNA的特异性是指每一个DNA分子的碱基具有特定的排列顺序，A、B两项正确；2 000个碱基组成1 000个碱基对，其碱基对可能的排列方式就有41 000种，C项错误；人体β珠蛋白基因碱基对的排列顺序是特定的，D项错误。 【答案】　AB 【练3】　由80个碱基组成的DNA片段，可由其碱基对组成不同的序列而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达(　　) A.4120　　　　 B．404 C.440 D．260 【答案】　　C 【解析】　因为一个DNA分子两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，所以一条链的碱基序列决定了另一条链的碱基序列。根据数学的排列知识n个不同碱基对的排列有4n种，80个碱基构成40个碱基对，排列的种类数为440。 1．决定DNA分子的多样性和特异性的是(　　) A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点 B.嘌呤总数与嘧啶总数的比值 C.碱基互补配对原则 D.碱基排列顺序 【答案】　D 【解析】　DNA分子的多样性主要表现为DNA分子中碱基的数目成千上万，碱基的排列顺序千变万化；特异性主要表现为每个特定的DNA分子都有特定的碱基序列。 2．如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述不正确的是(　　) A.观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列 B.图示DNA中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质 C.图中每个基因均由多个脱氧核糖核苷酸组成 D.由图可知，染色体是生物体内基因的唯一载体 【解析】　图示中一条染色体含多个基因，呈线性排列。分析题图可知，基因在染色体上是不连续的，染色体上存在不编码蛋白质的核苷酸序列，果蝇的基因是具有遗传效应的DNA片段，每个基因均由多个脱氧核苷酸组成。染色体不是基因的唯一载体，线粒体和叶绿体中也有基因。 【答案】　D 3．下列关于生物体内基因、DNA与染色体的叙述，正确的是(　　) A.基因只有在染色体上才能指导蛋白质合成 B.DNA中的遗传信息储存在核糖核苷酸的排列顺序之中 C.在减数分裂过程中，细胞核基因与染色体的行为是平行的 D.原核生物的基因在染色体上一般呈线性排列 【答案】　C 【解析】　位于线粒体和叶绿体中的基因也可指导蛋白质的合成，A错误；DNA中的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序之中，B错误；细胞核基因的载体为染色体，在减数分裂过程中细胞核基因与染色体的行为是平行的，C正确；原核生物有基因但无染色体，D错误。 4．下列有关基因、染色体和DNA三者之间的关系的说法，正确的是(　　) A.真核生物的DNA分子都分布在染色体上 B.一条染色体上的多个不同基因呈线性排列 C.基因是DNA分子中能发生复制的片段 D.三者的基本组成单位都是脱氧核苷酸 【答案】B 【解析】　真核生物的DNA分子主要分布在染色体上，少量分布在线粒体和叶绿体中，A错误；一条染色体上有多个不同基因，它们在染色体上呈线性排列，B正确；基因是DNA分子中有遗传效应的片段，C错误；基因和DNA的基本组成单位都是脱氧核苷酸，但染色体主要由DNA和蛋白质组成，基本组成单位是脱氧核苷酸、氨基酸等，D错误。 5．根据下图，回答相关问题。 (1)若图中A为糖类，则A是________，C是________，G是________。 (2)F的基本组成单位是图中的________(填图中字母)。 (3)F和H的关系是________。 (4)在D构成的长链中，与1分子A相连接的有________分子的B。 (5)生物的性状遗传主要通过H上的________(填图中字母，下同)传递给后代，实际上是通过________的排列顺序来传递遗传信息。 【解析】　(1)A为脱氧核糖，C为磷酸，G为蛋白质。(2)F基因是具有遗传效应的DNA片段，其基本组成单位是D脱氧核苷酸。(3)F(DNA)和H(染色体)的关系是H是F的主要载体。(4)由于1个脱氧核糖核苷酸中只含1分子碱基、1分子磷酸和1分子脱氧核糖，所以与1分子A脱氧核糖相连接的有1分子的B碱基。(5)生物的性状遗传主要通过H上的DNA(F)传递给后代，实际上是通过脱氧核苷酸(D)的排列顺序来传递遗传信息。 【答案】　(1)脱氧核糖　磷酸　蛋白质　(2)D (3)H(染色体)是F(DNA)的主要载体 (4)1　(5)F　D $