5 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段-【金版新学案】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 多选）

第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段 [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。　3.通过构建模型，理解基因、染色体、DNA和遗传信息的关系。 知识点一　说明基因与DNA关系的实例 　教材P57“思考·讨论”资料分析 提醒：基因与DNA的关系：①基因与DNA不是一对一的关系，一个DNA分子上有多个基因；②并不是DNA分子任意一段序列都能构成基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。 [判断正误] 1．染色体是DNA的唯一载体。(×) 2．基因和DNA是同一概念。(×) 3．真核细胞的基因只存在于细胞核中，而核酸并非仅存在于细胞核中。(×) 4．不管是原核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数。(√) 任务　分析基因及其与DNA的关系 1．请结合模式图完成下面内容，并从以下两方面理解“基因”： (1)从结构上看：基因是DNA上特定的片段，但DNA上的片段不一定（填“一定”或“不一定”）就是基因。 (2)从功能上看：基因具有遗传效应，即基因能控制生物体的性状，特定的基因决定特定的性状。 2．如图甲表示果蝇某一条染色体上的几个基因，图乙表示物质或结构的从属关系，请分析回答： (1)图甲体现了基因与染色体有什么关系？基因都在染色体上吗？ 提示：基因在染色体上呈线性排列；一条染色体上含有多个基因；染色体是基因的载体。不是，真核生物的核基因位于染色体上，质基因位于叶绿体或线粒体中，原核生物的基因位于拟核或质粒中，病毒的基因位于核酸分子中。 (2)一条染色体上有几个DNA分子？一个DNA分子中有很多个基因，这些基因是不是连续排列的？ 提示：一条染色体上有1个或2个DNA分子。一个DNA分子中的基因并非是连续排列的，基因之间有一些碱基序列不属于基因。 (3)图乙中表示染色体、基因、DNA、脱氧核苷酸之间的关系，则a、b、c、d分别是什么？ 提示：a为染色体，b为DNA，c为基因，d为脱氧核苷酸。 学生用书第86页 [核心归纳] 1．基因与DNA、染色体之间的关系 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。 应用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 答案：C 解析：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，C正确。 应用2.如图表示脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体间的关系。下列有关叙述错误的是(　　) 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．基因的主要载体是染色体 答案：C 解析：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4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；基因的主要载体是染色体，并在染色体上呈线性排列，D正确。 知识点二　DNA片段中的遗传信息 1．DNA片段中的遗传信息 (1)遗传信息：蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。 (2)特点 ①多样性：碱基排列顺序的千变万化。 ②特异性：每一个DNA分子的碱基有特定的排列顺序。 (3)与生物体多样性和特异性的关系 ①DNA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分子多样性和特异性的客观体现。 2．基因的概念 (1)基因通常是有遗传效应的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RNA片段。 [判断正误] 1．基因A和基因B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．遗传信息是指DNA中的碱基排列顺序。(×) 3．基因具有多样性的原因是构成基因的碱基种类、数目和排列顺序不同。(×) 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。(√) 任务　分析基因的多样性和特异性 分析教材P58～59相关内容，回答下列有关问题： (1)为什么一个含有2n个碱基的DNA分子有4n种碱基排列顺序，而不是42n种？ 提示：因为一个DNA分子有两条链，两条链上的碱基互补配对，只要其中一条链上的碱基排列顺序确定，另一条链上的碱基排列顺序也就确定了，故只考虑DNA分子中一条链上碱基的种类和排列顺序即可。 学生用书第87页 (2)假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因，那么这17个碱基对可以排列出大约多少种基因？这说明了基因的什么特性？ 提示：417种基因；说明了基因的多样性。 (3)假设人类基因组中第1号染色体上第1个基因由17个碱基对随机排列构成，那么你与你同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性为多少？这说明基因的什么特点？ 提示：1/(417×417)；说明基因的特异性。 应用3.（2023·湖北宜昌期末）下列关于遗传信息的说法不正确的是(　　) A．基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息 B．真核生物的遗传信息主要是通过染色体上的基因传递的 C．生物体内的DNA分子上储存着大量的遗传信息 D．遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状 答案：D 解析：遗传信息通常是指DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序，不是指生物体所表现出来的性状，D错误。 应用4.下列叙述从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，错误的是(　　) A．碱基的排列顺序千变万化，构成了DNA的多样性 B．碱基特定的排列顺序，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有41 000种 D．人体内合成β-珠蛋白的基因长度为1 700个碱基对，其碱基对可能的排列方式有41 700种 答案：D 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有41 000种，C正确；β-珠蛋白基因碱基对的排列顺序是β-珠蛋白所特有的，其碱基对的排列方式只有1种，D错误。 思维导图 要语必背 1.遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性；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.DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。 1．下图是果蝇某条染色体上的一段DNA的示意图。下列说法正确的是(　　) A．白眼基因含有多个核糖核苷酸 B．白眼基因是有遗传效应的DNA片段 C．白眼基因位于细胞质内 D．白眼基因的基本组成单位是4种碱基 答案：B 解析：白眼基因中含有多个脱氧核苷酸，A错误；白眼基因是有遗传效应的DNA片段，其基本组成单位为脱氧核苷酸，脱氧核苷酸共有4种，B正确，D错误；染色体是DNA的主要载体，白眼基因位于染色体上，是核基因，C错误。 2．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碱基排列顺序的千变万化；特异性主要表现为每个DNA分子的碱基都有特定的排列顺序，D正确。 学生用书第88页 3.由60个脱氧核苷酸组成的双链DNA分子片段，可因其脱氧核苷酸的排列顺序不同而携带不同的遗传信息，其种类最多可达(　　) A．430 B．460　 C．604 D．304 答案：A 解析：含有60个脱氧核苷酸的双链DNA分子片段，有30对脱氧核苷酸，所以脱氧核苷酸的排列方式最多有430种，即最多可以编码430种遗传信息，A正确。 4．（2023·大连期末）下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是(　　) A．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基 B．基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有许多个基因 C．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的 D．染色体是DNA的主要载体，基因在染色体上呈线性排列 答案：A 解析：在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基，A错误。 5．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(多选)(　　) 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 答案：ABC 解析：基因通常是有遗传效应的DNA片段，是遗传物质的结构和功能的基本单位，DNA的任意片段不一定都具有遗传效应，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$