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高中生物必修二生物必修1基因是有遗传效应的DNA片段·学案【学习目标】1．染色体、DNA和基因三者之间的关系2．基因的本质。【温故而知新】1、孟德尔应用__________方法，证明生物的性状是由_________决定的。2、萨顿应用_________方法推理基因与染色体存在什么关系？_________________________________________________________________________3、摩尔根应用_______方法证明萨顿的假说是正确的，并且还进一步提出基因与染色体存在什么关系？___________________________________________。4、1909年，丹麦的生物学家_______给孟德尔的________起了一个新名词，叫________（Gene）。5、从1928年________的肺炎双球菌转化实验，到1944年艾佛里的实验，再到1952年蔡斯和赫尔希的___________________实验，前后经历了24年，人们才确信______是遗传物质。后来研究又证明有些病毒的遗传物质是_____。因为绝大多数的生物的遗传物质是____，所以说______是主要的遗传物质。【学习过程】一、说明基因与DNA关系的实例资料分析1、大肠杆菌的DNA与基因。分析DNA与基因在数量上存在什么关系？__________________________________________________________2、海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术。分析基因有什么作用？__________________________________________________________3、人类基因组计划（HGP计划）：分析①NA上的所有碱基都参与构成基因吗？______________②人体体细胞有____条染色体，人类基因组计划测定只测定其中的____条。为什么？_________________________________________________________。4、小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。分析说明基因有什么作用？__________________________________________________________________二、DNA片段中的遗传信息通过以上实例分析可知：每个染色体含有____个DNA分子，每个DNA分子有______个基因，每个基因都是特定的DNA片段，有着特定的_____________，这说明DNA必然蕴含了大量的_____________,即__________的排列顺序。1.基因的化学组成：基因的基本单位是：____________________基因的_____________排列顺序代表遗传信息。例如：白花基因有特定的______________排列顺序，这样特定的排列顺序就代表白花的遗传信息。上一代传给下一代的是____________而不是白花的本身，在下一代就可以将白花遗传信息表达为白花。高中生物必修二生物必修22.基因不同的实质：不同的基因，______________排列顺序不同，但是每个基因都有___________的排列顺序3.基因的位置：___________是基因的主要载体，每个________含有一个DNA分子，每个DNA分子含有多个基因，基因在________上呈直线排列。4.基因是有遗传效应的DNA片段这就是说，基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应。有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。控制某种性状的基因有特定的DNA片段，蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，从而获得某种性状的表达。例如：把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA上，大肠杆菌可以生产胰岛素。总结：____________蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的_____________，构成DNA分子多样性，而碱基的__________的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性；DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA上分布着多个________，_______是有遗传效应的_____________。【随堂训练】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．下列关于基因的叙述不．正确的是()A．基因是决定生物性状的基本单位B．基因的化学本质是DNAC．基因只存在于细胞核中D．基因的脱氧核苷酸顺序代表着遗传信息3．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．83248B．166496C．1050D．不能确定4．DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，人的DNA“指纹”是指DNA的()A．双螺旋结构B．磷酸和脱氧核糖的排列顺序C．碱基互补配对原则D．脱氧核苷酸的排列顺序5．蛋白质分子、核酸分子均具有特异性，下列选项中与核酸分子特异性无关的是()A．结构单元的种类B．结构单元的数目C．结构单元的排列顺序D．整个分子的空间结构6．中国生物学家参与“人类基因组计划”1%的草图测序工作，生物学家测定的是()A．DNA的碱基序列B．mRNA的碱基序列C．tRNA的碱基序列D．rRNA的碱基序列7．不同的双链DNA之间存在着差异，其原因不．可能是()A．所含的碱基数目不同B．碱基的排列顺序不同C．(A+T)：(G+C)的比值不同D．(A+G)：(T+C)的比值不同8．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．4120B．1204C．460D．6049．“DNA指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大，这主要是根据DNA具有A．稳定性B．特异性C．多样性D．可变性高中生物必修二生物必修310．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．TCCGGGGAAGGTB．TCCGTGGAACGTC．TCCGTAGAAGGTD．TGCGGGGAAGGT11．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．据图3—8分析A中四只小鼠在正常光线下不会发出绿色荧光，B中1、2、4号鼠在紫外线照射下发出绿色荧光，是由于其转入来自太平洋海蜇中的具_____________碱基对___________基因，并能在小鼠体内指导______________合成，而3号没有发出绿色荧光是因_______________________________，在实验中起_______________作用，由此推论基因具有_______________________________。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。高中生物必修二生物必修4(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_____________________________________________________________________________________________。15．人类基因组计划的首要目标是测定人类DNA中的碱基排列顺序，测序的方法有多种。化学修饰法是一种传统的DNA序列分析法，是由美国哈佛大学的Maxam和GILbert发明的，其基本原理是：①用特制的化学试剂处理末端具放射性标记的DNA片断，造成碱基的特异切割，由此产生一组由各种不同长度的DNA链组成的混合物。②将上述混合物经凝胶电泳处理，将不同长度的DNA链按大小分离。③再经放射自显影后，根据X光底片上所显现的相应谱带，读出待测DNA片段上的碱基排列顺序。图3—9是测定某DNA片段中胞嘧啶位置的过程示意图(1)下列有关图的叙述错误的是A．化学试剂的作用是切割胞嘧啶脱氧核苷酸B．图中所示的混合物是由5种不同的DNA片段组成的C．凝胶电泳的作用是将不同长度(大小)的DNA片段分离开来D．根据放射自显影的结果可判定胞嘧啶在该DNA片段上的位置(2)若要判断鸟嘌呤在该段DNA片段上的位置，在采用上述方法时：①用来切割DNA的化学试剂应有什么特点？________________________________。②用该化学试剂处理后，获得的混合物中，被32P标记的有____________种？(3)从理论上分析，按化学修饰法来测定一段DNA(双链)中的全部碱基顺序，最少按图所示模式操作________次？请简要说明理由______________________________。高中生物必修二生物必修53.4基因是有遗传效应的DNA片段1．A2．C3．D4．D5．D6．A7．D8．A9．B10．D11．C12．C13．5170绿色荧光绿色荧光蛋白没有转入绿色荧光基因对照特定的遗传效应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