3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段--2023-2024学年高一下册生物同步教材解读（人教版2019必修2）

第3章 基因的本质 3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 课标导航 1. 能举例说出基因是有遗传效应的DNA片段。 2. 能够准确说出DNA分子的多样性和特异性。 3.尝试运用比较归纳法比较归纳基因、DNA和染色体的关系。 问题导入 DNA片段中的遗传信息 1．遗传信息 遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸（4种碱基）的排列顺序。不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同，含有的遗传信息不同。 2．DNA分子的多样性和特异性 (1)多样性：DNA分子中共有4种类型的碱基，但是碱基对的数目却可以成千上万，形成的碱基对的排列顺序也可以千变万化，若某个DNA分子具有n个碱基对，则DNA分子可有4n种组合方式。从而构成了DNA分子的多样性。 (2)特异性：每个特定的DNA分子都有特定的碱基排列顺序，即DNA分子的特异性。 3．生物体多样性和特异性与DNA分子的关系 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。 知识点拨 知识点01：基因与核酸关系的实例 1. 基因与DNA的关系 2. 基因与RNA的关系 像HIV、SARS病毒、流感病毒和新型冠状病毒（SARS-CoV-2）一样，有些病毒的遗传物质为 RNA 。对这类病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段。 知识点02：DNA片段中的遗传信息 1.遗传信息 DNA分子（基因）中4种 碱基对的排列顺序 代表着遗传信息。 2.DNA的特点 1. 多样性： 碱基排列顺序 的千变万化，构成了DNA的多样性。 2. 特异性：每一个DNA分子都有特定的 碱基排列顺序 。 3.DNA与生物体多样性和特异性的关系 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。 知识点03 基因、DNA、蛋白质、染色体等之间的关系 1. 染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系 2. 基因、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系 思维拓展 拓展一、基因概念的理解 ⑴从结构上看： ①基因是DNA上一个个特定的片段，一个DNA分子上有许多个基因。 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，也是双螺旋结构。 ③每个基因的脱氧核苷酸数目及排序是特定的。 ④基因中的碱基排列顺序（或脱氧核苷酸的排列顺序）代表遗传信息。 ⑵从功能上看： 基因具有遗传效应（即：基因能复制、转录和翻译），即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。 拓展二、基因都是有遗传效应的DNA片段吗？ 遗传效应就是对蛋白质合成有直接或间接影响的能力，有遗传效应的DNA片段就是能够直接指导或间接调控蛋白质合成的碱基序列。研究发现，人体每个体细胞染色体DNA上共有碱基对三十亿个，其中绝大部分遗传信息并不会表达出来，同时对性状也没有直接的影响，这些我们称之为没有遗传效应的DNA片段，反之即为有遗传效应，称为基因。基因分编码区和非编码区两部分，而非编码区只能调节蛋白质的合成，但是无论是非编码区还是编码区对于生物性状的正常表达来说都是不可或缺的，因此都是基因的一部分，也就都有遗传效应。 基因是有遗传效应的DNA片段，一般指位于染色体上编码一个特定功能产物的一段核苷酸序列。但对于RNA病毒来说，RNA上的某些特定的核糖核苷酸序列也是基因，基因又是有遗传效应的RNA片段。 可见，基因是有遗传效应的RNA或RNA片段。 易错点归纳 1.基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有许多基因，DNA和蛋白质结合形成染色体，一个染色体上有一个或两个DNA，染色体是DNA的载体。 2.基因和DNA在染色体上，染色体的行为决定着DNA和基因的行为，因此基因和染色体行为存在着平行关系 3.基因是有遗传效应的DNA片段或RNA片段，其组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸，组成元素是C、H、O、N、P。 4.DNA中碱基（对）的排列顺序蕴含遗传信息 5.真核生物的DNA主要分布在细胞核中，和蛋白质结合形成染色体（质），线粒体和叶绿体中也有DNA分布；原核生物的DNA主要分布在细胞质，所以DNA的载体除了染色体，还有线粒体、叶绿体等。 6.等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因，它们控制同一性状不同表型。 实验探究 探究一、说明基因与DNA关系的实例 例1请据图回答下列问题： 1．D、E、F、H之间有什么数量关系？ 解析：多个D(脱氧核糖核苷酸)组成E(脱氧核苷酸单链)，2条E(脱氧核苷酸链)组成F(DNA)。在不同的时期染色体上的DNA的数目是不同的，在有丝分裂的间期染色质复制螺旋成为染色体,这时染色体和DNA是1:2的关系，在有丝分裂的后期,着丝点分裂染色体和 DNA是1:1的关系。 2．真核生物中，H是F的唯一载体吗？ 解析：真核生物中H(染色体)不是F