3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 （课件）-【步步高】2023-2024学年高一生物学必修2 遗传与进化（人教版2019，苏冀）

基因通常是有遗传效应的DNA片段 第4节 第3章　基因的本质 学习目标 1.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。 2.说出DNA分子的多样性和特异性。 一、说明基因与DNA关系的实例 内容索引 课时对点练 二、DNA片段中的遗传信息 一 说明基因与DNA关系的实例 4 教材梳理 1.教材“思考·讨论”中资料1和3说明基因中的碱基数目只是DNA分子碱基总数的一部分，可推测每个DNA分子上有_____个基因，只有_____碱基参与基因的组成，结论是基因是_____________片段。 2.教材“思考·讨论”资料2中绿色荧光与基因有关，且基因具有一定的独立性，可推测基因能控制生物体的_____，结论是基因具有特定的_________。 由上述材料可知：基因通常是有遗传效应的DNA片段。 许多 部分 特定的DNA 性状 遗传效应 (1)DNA的片段就是基因( ) (2)真核生物的基因均在染色体上呈线性排列( ) × 有遗传效应的DNA片段才是基因。 线粒体和叶绿体中的基因不在染色体上。 × 判断正误 6 任务一：辨析基因 请结合模式图完成下面内容，并从以下两方面理解“基因”： 核心探讨 (1)从结构上看：①基因是DNA上特定的片段，但DNA上的片段________ (填“一定”或“不一定”)就是基因；②基因与DNA分子的结构一样，也是由四种___________按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构；③每个基因上脱氧核苷酸的_______________是特定的；④基因中碱基的_________代表遗传信息。 不一定 脱氧核苷酸 数目及排列顺序 排列顺序 (2)从功能上看：基因具有_________，即基因能控制生物体的性状，基因是控制生物体_____的基本单位，特定的基因决定特定的性状。 (3)从生物类型上看：基因可以分成真核基因和_________。 (4)从分布上看：基因可以分为细胞核基因和____________，细胞核基因遗传时遵循孟德尔两大定律，而细胞质基因遗传时不遵循，表现为母系遗传。 遗传效应 性状 原核基因 细胞质基因 核心归纳 基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系 1.“人类基因组计划”研究表明，人类基因组计划测定的24条染色体上有2～2.5万个基因，这一事实说明 A.基因是DNA上有遗传效应的片段 B.基因是染色体的片段 C.一个DNA分子上有许多个基因 D.基因只存在于染色体上 典题应用 √ 人类基因组计划测定的24条染色体上含有24个DNA分子，由题中所给数据可知，其上的基因已发现的有2～2.5万个，因此可推出一个DNA分子上有许多个基因。 2.(多选)如图表示脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体间的关系。下列有关叙述正确的是 A.d是脱氧核苷酸，其种类取决于c的种类 B.基因通常是具有遗传效应的f片段 C.e含有的碱基总数等于f D.e在h上呈线性排列 √ √ √ 图中c为含氮碱基，d为脱氧核苷 酸，根据含氮碱基不同，可将脱 氧核苷酸分为四种，A正确； 基因(e)通常是有遗传效应的DNA(f)片段，故基因含有的碱基总数小于f，B正确，C错误； 基因的主要载体是h染色体，并在其上呈线性排列，D正确。 二 DNA片段中的遗传信息 14 教材梳理 1.遗传信息：蕴藏在4种碱基的_________之中。 2.DNA分子的多样性和特异性 (1)多样性：碱基的排列顺序_________。 (2)特异性：碱基_____的排列顺序，构成了DNA分子的特异性。 (3)意义：DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的_________。 3.基因的概念 (1)基因通常是___________的DNA片段。 (2)有些病毒的遗传物质是RNA，对这些病毒而言，基因就是有遗传效应的_________。 排列顺序 千变万化 特定 物质基础 有遗传效应 RNA片段 (1)基因A和基因a的根本区别是这两种基因所含的脱氧核苷酸的种类不同( ) (2)基因中碱基对的数目与其多样性有关( ) (3)基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸( ) √ × 基因A和基因a的根本区别是这两种基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同。 × 遗传物质为RNA的基因的基本组成单位是核糖核苷酸。 判断正误 16 (4)从广义上来说，烟草花叶病毒中有遗传效应的RNA片段也叫作基因 ( ) √ 判断正误 17 任务二：基因的多样性和特异性 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？这说明了基因的什么特点？ 核心探讨 提示　可能组合成4100种基因；说明了基因的多样性。 2.基因是碱基随机排列成的DNA片段吗？为什么？ 提示　不是；基因的碱基排列顺序是特定的，具有特异性；如果把碱基随机排列，不一定具有遗传效应，则构不成基因。 3.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 典题应用 √ DNA分子的多样性主要表现为碱基排列顺序的千变万化；特异性主要表现为每个特定的DNA分子的碱基都有特定的排列顺序。 4.下列关于DNA和基因的叙述，不正确的是 A.基因是有遗传效应的核酸分子片段 B.遗传信息能够由亲代传递到子代 C.亲代DNA通过复制向子代传递遗传信息 D.一个DNA片段上有一个基因 √ 基因是有遗传效应的核酸分子片段，而核酸包括DNA和RNA，A正确；一个DNA片段上可以有多个基因，D错误。 网络构建 课时对点练 三 22 题组一　说明基因与DNA关系的实例 1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7×106 bp(碱基对)，在该DNA分子上分布有大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000 bp。根据题中信息，不能得出的结论是 A.基因位于DNA分子上 B.1个DNA分子上有多个基因 C.DNA分子上有非基因片段 D.DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 该DNA分子上分布有大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为 1 000 bp，则所有基因含有的碱基对总数约为4.4×106个，小于DNA分子含有的碱基对总数，这同时也说明DNA分子上有非基因片段，故选D。 2.(2022·江苏南通高一月考)科学研究发现，小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，这说明 A.基因在DNA上 B.基因在染色体上 C.基因具有遗传效应 D.DNA具有遗传效应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 由题干信息可知，肥胖这一性状是由HMGIC基因决定的，说明基因控制生物的性状，具有遗传效应，C正确。 3.(2023·河北石家庄高一统考)太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，此种海蜇的DNA分子上有一段长度为5 170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因，下列有关叙述错误的是 A.绿色荧光蛋白基因所在DNA具有双螺旋结构 B.绿色荧光蛋白基因有A、U、C、G四种碱基 C.绿色荧光蛋白基因是有遗传效应的DNA片段 D.海蜇的遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 绿色荧光蛋白基因有A、T、C、G四种碱基，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 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；基因通常是有遗传效应的DNA片段，C错误； 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 5.(2023·江苏盐城高一期中)下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是 A.等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上 B.基因与染色体是多对一的关系 C.抗维生素D佝偻病的基因位于X染色体上 D.性染色体的基因并不都与性别决定有关 √ 一般情况下，等位基因位于同源染色体的相同位置上，A错误； 基因在染色体上，且一条染色体上含有多个基因，B正确； 抗维生素D佝偻病基因位于X染色体上，该病属于伴X染色体显性遗传病，C、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 题组二　DNA片段中的遗传信息 6.(2023·河北唐山高一月考)下列与遗传信息有关的叙述，正确的是 A.DNA分子中的全部片段都含有遗传信息 B.细胞核中的DNA携带遗传信息，细胞质中的DNA不携带遗传信息 C.DNA分子中遗传信息来自4种碱基的特定排列顺序 D.RNA病毒没有DNA分子，所以没有遗传信息 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 7.(2023·江苏无锡高一期末)Y－STR检测技术是一种特殊的DNA指纹技术，可检测Y染色体的DNA序列。警方可利用已有的Y－STR数据库，迅速定位犯罪分子的家族。该技术利用了DNA分子的 A.稳定性 B.特异性 C.多样性 D.可变性 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 碱基特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性，导致每个人的DNA指纹图都是独一无二的，据此，我们可以根据分析指纹图的吻合程度来帮助确认身份。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 8.下列有关DNA多样性的叙述，正确的是 A.DNA多样性的原因是DNA分子空间结构千变万化 B.含有200个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有4200种 C.DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的基础 D.DNA的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因 √ DNA的多样性是指DNA分子中碱基排列顺序的千变万化；含有200个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有4100种。 9.(2023·河北廊坊高一质检)如图是用集合的方法表示各种概念之间的关系，表中与图示相符的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 选项 1 2 3 4 A 染色体 DNA RNA 基因 B DNA 基因 脱氧核苷酸 碱基 C 核酸 DNA 脱氧核苷酸 基因 D 核酸 染色体 DNA 基因 √ 染色体由DNA和蛋白质组成，但是RNA不属于DNA，A错误； 一个DNA分子含有很多个基因，基因的基本单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由含氮碱基、磷酸和脱氧核糖组成，B正确； 基因不属于脱氧核苷酸，C错误； 核酸不包括染色体，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 10.(2023·江苏镇江高一模拟)如图是通过荧光标记技术显示基因在染色体上位置的照片。图中字母表示存在于染色体上的部分基因，其中A和a显示黄色荧光，B和b显示红色荧光。下列叙述正确的是 A.A和a彼此分离发生在减数分裂Ⅱ后期 B.图中染色体上的基因A与基因B遗传时遵循自由组合定律 C.甲、乙两条染色体上相同位置的四个黄色荧光点脱氧核苷 酸序列相同 D.据荧光点分布判断，甲、乙为一对含姐妹染色单体的同源染色体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 √ A和a位于一对同源染色体上，A和a在减数分裂Ⅰ后期 随着同源染色体的分开而分离，A错误； 图中染色体上的基因A与基因B位于一对同源染色体上， 在遗传时不遵循自由组合定律，B错误； 甲、乙两条染色体上相同位置的四个荧光点为一对等位 基因的四个荧光点，等位基因的脱氧核苷酸序列不同，C错误； 等位基因位于同源染色体上，复制后的姐妹染色单体上基因一般是相同的，所以据荧光点分布判断，甲、乙为一对含姐妹染色单体的同源染色体，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 11.(多选)基因通常是有遗传效应的DNA片段。下列关于基因与DNA的说法，不正确的是 A.豌豆体细胞中的基因都是成对存在的，在产生配子时成对的基因彼此 分离 B.同源染色体上含有等位基因A、a的两个DNA分子中(A＋G)/(T＋C)的 值不同 C.同一条染色体上的DNA和基因的复制与分离总是同步的 D.同一生物体不同细胞的结构和功能不同的根本原因是所含基因不同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 √ √ √ 一般情况下，豌豆体细胞的细胞核中的基因都是成对存在的，细胞质中的基因不是成对存在的，在产生配子时细胞核中成对的基因彼此分离，A错误； 根据碱基互补配对原则，A与T配对，G与C配对，则不同的DNA分子中，(A＋G)/(T＋C)的值都是1，B错误； 同一生物体不同细胞是由同一受精卵经有丝分裂而来的，所含基因相同，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 12.(多选)(2023·江苏南京高一月考)下列有关基因、DNA、染色体的叙述，正确的是 A.人体细胞中所有基因含有的碱基总数小于所有DNA分子含有的碱基总数 B.真核生物内染色体是基因的主要载体 C.人的β-珠蛋白基因由1 700个碱基对组成，则其碱基排列顺序有41 700种 D.遗传信息就是指DNA中碱基的排列顺序 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 √ 由于DNA中存在非基因片段，故人体细胞中所有基因含有的碱基总数均小于所有DNA分子含有的碱基总数，A正确； 人的β-珠蛋白基因中碱基的排列顺序是特定的，C错误； RNA病毒的遗传物质是RNA，所以遗传信息是指DNA或RNA中碱基的排列顺序，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 13.(2023·河北衡水高一质检)如图所示 细胞中与基因有关的物质或结构，请 分析并回答下列问题： (1)细胞内的遗传物质是[ ]_____，基因和b的关系是_________________ _________________。 (2)遗传物质的主要载体是[　]_______，基因和a的关系是_____________ _______________。 (3)c和b的关系是____________________________________，b被彻底水解后的产物是________(填字母)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 b DNA 基因通常是有遗传 效应的DNA(b)片段 a 染色体 (a)上呈线性排列 基因在染色体 脱氧核苷酸(c)是组成DNA(b)的基本单位 d、e、f (4)如果基因存在于_________上，则其遗传方式与性别相关联，这就是________。这种遗传方式既遵循________定律，又有特殊性。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 性染色体 伴性遗传 基因分离 14.如图表示一个DNA分子上三个片段A、B、 C，请回答下列相关问题： (1)片段A和片段B之所以能称为基因，是因为它们都是________________ ___________________________________。 (2)片段A和片段B的不同之处是____________________________________ __________。 (3)片段C和片段A的不同之处是____________________________________ _____________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 应的DNA片段，能控制一定的生物性状 一段具有遗传效 其内部的遗传信息(或脱氧核苷酸的排列 顺序)不同 片段C中的碱基序列不携带遗传信息，不 具有遗传效应 (4)在人类染色体DNA不控制生物体性状的片段中有一部分是串联重复的序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列应该位于图中的___________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 基因间区C $$