第3章 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化 创新导学案课件PPT（人教版2019 单选版）

　　　　　　　　　　　　　 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 1.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。2.运用数学方法说明DNA的多样性和特异性。3.说明基因与DNA的关系。 2 目录 CONTENTS 02 知识框架构建 04 课时作业 01 知识自主梳理 03 重点难点突破 01 知识自主梳理 一读·课本夯实基础 知识点一　说明基因与DNA关系的实例 许多 部分 DNA 独立性 性状 遗传效应 有遗传效应的DNA片段 知识自主梳理 5 知识点二　DNA片段中的遗传信息 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 知识自主梳理 6 (P58思考·讨论)填空：人类基因组计划测定的是________条染色体(________条常染色体＋X＋Y)上DNA的碱基序列。 24 22 知识自主梳理 7 知识框架构建 再读·课本整体感知 02 知识框架构建 9 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上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。(课本P59) 练习　(1)一条染色体上含有一个或两个DNA分子，每个DNA分子上有很多个基因。(　　) (2)脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。(　　) √ √ 知识框架构建 10 (3)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。(　　) (4)烟草花叶病毒中有遗传效应的RNA片段也叫作基因。(　　) × √ 知识框架构建 11 重点难点突破 三读·课本质疑疑难 03 重难一　基因与DNA的关系 1．基因：通常是有遗传效应的DNA片段。 2．基因间区：没有遗传效应的片段。 3．基因通常是一段DNA，但一段DNA不一定是基因。 重点难点突破 13 4．基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系 重点难点突破 14 [例1]　分析图示，回答有关问题： (1)图中B是________，G是__________。 (2)A与C有两种数量关系：________和________。 (3)D与A的位置关系是_____________________。 (4)从分子水平看，D与C的关系是______________。 (5)真核生物中，D的主要载体是图中的________，除此之外，________和________中也含有D。 (6)在E构成的链中，与1分子G相连接的有_____分子的F和________分子的H。 (7)遗传信息是D中________的特定排列顺序。 蛋白质 脱氧核糖 1∶1 1∶2 D在A上呈线性排列 D是C的片段 A 线粒体 叶绿体 1 1或2 碱基 重点难点突破 15 解题分析：(1)染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA，因此B是蛋白质；1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成，因此G是脱氧核糖，F是含氮碱基。 (2)一般情况下，一条染色体含有1个DNA分子，DNA复制后、着丝粒分裂之前，一条染色体上含有2个DNA分子，因此A与C有两种数量关系：1∶1和1∶2。 (3)基因与染色体的位置关系是基因在染色体上呈线性排列。 (4)基因与DNA的关系是基因通常是有遗传效应的DNA片段。 (5)真核生物中，染色体是基因的主要载体，线粒体和叶绿体中也含有基因。 (6)在脱氧核苷酸构成的链中，与1分子脱氧核糖相连接的有1分子的含氮碱基和1或2分子的磷酸。 重点难点突破 16 重难二　脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系 如果1个基因由100个碱基对组成，可能组合成4100种基因。但对于一个基因来说，其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。 重点难点突破 17 [例2]　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 重点难点突破 18 [例3]　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 解题分析： 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。 重点难点突破 19 课时作业 04 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 题点 基因与DNA关系 基因与DNA关系 染色体、基因与DNA关系 DNA的特异性 基因的 本质 DNA的多样性与特异性 基因的本质 DNA片段中的遗传信息 题号 9 10 11 12 13 14 难度 ★★★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★ 题点 基因与DNA关系、DNA复制相关 计算 遗传信息及DNA分子的特 异性 基因的本质 基因与染色体关系 基因的本质 基因与DNA关系 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 21 [基础对点] 知识点一　说明基因与DNA关系的实例 1.对绝大多数生物来说，基因是有遗传效应的DNA片段。下列有关细胞中基因的叙述错误的是(　　) A．基因通过DNA分子的复制而复制 B．基因的基本组成单位是脱氧核苷酸 C．每个DNA分子上都只有一个基因 D．DNA分子的结构发生改变，基因的结构不一定发生改变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 22 解析：细胞中的基因是有遗传效应的DNA片段，基本组成单位是脱氧核苷酸，每个基因都是DNA分子上的一个片段，每个DNA分子上不只含有一个基因，B正确，C错误；细胞中的基因通过DNA分子的复制而复制，若DNA分子的结构发生改变，但改变的部分不位于基因中，则基因的结构不发生改变，A、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 23 2．大肠杆菌的拟核DNA由4.7×106对脱氧核苷酸组成，分布有4400个基因。下列说法不正确的是(　　) A．大肠杆菌基因的化学本质是DNA片段 B．大肠杆菌基因的复制通过DNA的复制来实现 C．大肠杆菌的遗传物质是DNA D．一个基因的碱基对通常不超过100个 解析：大肠杆菌细胞中每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 24 3．下列有关染色体、DNA、基因的说法，错误的是(　　) A．每条染色体上都含有1或2个DNA分子 B．位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状 C．DNA中碱基对数目不等于其中所有基因的碱基对数目 D．所有的基因都在染色体上呈线性排列 解析：细胞质中也有基因，这些基因不在染色体上，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 25 知识点二　DNA片段中的遗传信息 4.某犯罪嫌疑人为逃脱法律的制裁，进行了面部整容，让人很难辨其真伪，假如你是一位专家，你认为在国家公安部门已经获得该犯罪嫌疑人的照片、指纹、口腔上皮细胞标本的条件下，哪种鉴定方法最可靠(　　) A．研究嫌疑人的牙齿结构、成分和年龄，然后进行分析判断 B．鉴定指纹特点，并与档案中指纹相比较，进行确认 C．检测嫌疑人口腔上皮细胞中DNA的碱基排列顺序，并与档案中的相比较 D．检测嫌疑人口腔上皮细胞中RNA的核苷酸排列顺序，并与档案中的相 比较 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 26 解析： DNA分子具有特异性，两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此在个体鉴定中DNA的鉴定是最可靠的鉴定方法。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 27 5．如图是摩尔根果蝇实验中，果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是(　　) A．白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸 B．S基因是有遗传效应的DNA片段 C．白眼基因在常染色体上 D．基因片段中有5种碱基，8种核苷酸 解析：白眼基因位于X染色体上，是有遗传效应的DNA片段，组成该基因片段的基本单位是脱氧核苷酸，基因中有4种碱基，4种脱氧核苷酸。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 28 6．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．碱基的排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性 B．碱基特定的空间结构，又构成了每一个DNA分子的特异性 C．一个含2000个碱基的双链DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有42000种 D．人体内控制β­珠蛋白的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41700种 解析：一个含2000个碱基的双链DNA分子，其碱基对可能的排列方式有41000种，C错误；β­珠蛋白基因碱基对的排列顺序是β­珠蛋白基因所特有的，任意改变碱基的排列顺序后，合成的就不一定是β­珠蛋白，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 29 7．太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，此种水母的DNA分子上有一段长度为5170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的DNA具有双螺旋结构 B．绿色荧光蛋白基因可能有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．该DNA片段有特定的碱基排列顺序 解析：绿色荧光蛋白基因位于DNA上，DNA上的基因是有遗传效应的DNA片段，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 30 8．狗是人类最早驯化的动物，有研究对27个古代犬的基因组进行测序，发现所有的狗都来自一个共同祖先——已经绝种的一种狼。下列有关分析不正确的是(　　) A．狗的基因是由两条反向平行的脱氧核苷酸链通过氢键连接构成的 B．脱氧核糖与磷酸连接的顺序决定了不同品种狗所含遗传信息不同 C．判定共同祖先主要依据的是不同品种狗的相同基因序列 D．通过基因组测序可以确定不同生物间亲缘关系的远近 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 31 解析：狗的基因是有遗传效应的DNA片段，由两条反向平行的脱氧核苷酸链通过氢键连接构成，A正确；DNA分子中，脱氧核糖与磷酸都是交替连接的，不同品种狗所含遗传信息不同是因为不同DNA中碱基排列顺序不同，B错误；不同品种的狗有相同的基因序列，说明这些狗有共同的祖先，C正确；通过基因组测序可以确定不同生物间亲缘关系的远近，相同序列越多，说明亲缘关系越近，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 32 9．下图表示与遗传物质结构相关的示意图，请据图回答： (1)若①②表示某一物质在细胞不同分裂时期的两种结构形态，则②的名称为________。 (2)细胞中基因是DNA中特殊的一段， “特殊的一段”指的是_____________________。 若一对同源染色体相同位置的DNA片段上是基因 D与d，这两个DNA片段的根本区别是_________________________。 (3)请按照自上向下的顺序写出⑤中碱基的名称________、________、________(写中文名称)。图中④处化学键名称为________。 染色质 有遗传效应的DNA片段 脱氧核苷酸的排列顺序不同 胸腺嘧啶 腺嘌呤 胞嘧啶 氢键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 33 解析： (1)根据图示可知，①为染色体，②为染色质。 (2)细胞中基因是DNA中特殊的一段，“特殊的一段”指的是有遗传效应的DNA片段。不同基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 34 10．水稻的弯曲穗和直立穗是一对相对性状，野生型水稻为弯曲穗。与直立穗相关的基因有多个，目前在生产上广泛应用的直立穗品系是水稻9号染色体上的DEP1基因的突变体——突变体1。请回答问题： (1)DEP1基因的遗传信息储存在__________________。 (2)另外一个直立穗基因DEP2位于7号染色体上，在遗传学上，DEP1与DEP2基因称为____________。已知组成这两个基因的核苷酸数目是相同的，那么，二者的根本区别是______________________。 (3)已知前两种直立穗品系增产不同，科学家还发现一种产量明显下降的直立穗水稻，其直立穗基因DEP3内增加了3个相邻的碱基对。这一事实可说明_______________________________________________________________________。 碱基排列顺序中 非等位基因 碱基排列顺序不同 基因的碱基序列不同，其蕴藏的遗传信息则不同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 35 [能力提升] 11．下图表示果蝇某染色体上的几个基因。下列相关叙述正确的是(　　) A．图示DNA上有多个基因，且这些基因是相互连续的 B．图示每个基因都是特定的DNA片段，有特定的遗传效应 C．图示4种基因中脱氧核苷酸的种类和数量均不相同 D．图中各基因在一个体细胞中均表达 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 36 解析：基因通常是有遗传效应的DNA片段，从图中可看出DNA上有的片段不是基因，是非基因序列，A错误；真核生物中基因是有遗传效应的DNA片段，图示每个基因都是特定的DNA片段，有特定的遗传效应，B正确；组成基因的脱氧核苷酸的种类相同，均为4种，C错误；因为基因的选择性表达，图中的各基因在一个体细胞中不会全部表达，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 37 12．下列有关基因和染色体的叙述正确的是(　　) A．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上有多个等位基因 B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因全都位于染色体上 C．含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子 D．等位基因或同源染色体在形成新的体细胞过程中不发生分离 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 38 解析：真核生物染色体是DNA的主要载体，一条染色体上有多个基因，等位基因位于同源染色体相同的位置上，控制着相对性状，A错误；摩尔根等人以果蝇为实验材料，采用假说—演绎法，证明基因在染色体上，但没有证明基因全部位于染色体上，B错误；含X染色体的配子可以是雌配子，也可以是雄配子，而含Y染色体的配子一定是雄配子，C错误；新的体细胞形成是通过有丝分裂产生的，而等位基因或同源染色体的分离发生在减数分裂过程中，因此，等位基因或同源染色体在形成新的体细胞过程中不发生分离，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 39 13．拟南芥AtNX1基因编码一个位于液泡膜上的转运蛋白，将Na＋逆浓度梯度转运至液泡内，以降低Na＋的毒害。研究人员将AtNX1基因转化到了烟草中。下列说法不正确的是(　　) A．AtNX1基因可能会提高烟草的抗盐性 B．该转运蛋白的转运方式为主动运输 C．该基因只有在拟南芥中具有遗传效应 D．该基因的特异性在于脱氧核苷酸的排列顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 40 解析：由题意可知，该转运蛋白可将Na＋逆浓度梯度转运至液泡内，因此该转运蛋白的转运方式为主动运输，B正确；由题可知，该基因在其他生物体内也可能具有遗传效应，C错误；该基因的特异性在于脱氧核苷酸(或碱基)特定的排列顺序，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 41 14．我国科学家成功将正常单倍体酿酒酵母细胞中的全部16条染色体融合，创建了只有1条线型染色体的酵母菌株SY14，这是国际上首次人工创建的单染色体真核细胞。菌株SY14除表现出小的适应性限制和有性生殖缺陷外，在形态、功能等其他各方面全部都正常。下列有关叙述错误的是(　　) A．该条人造单染色体上含有多个基因 B．该条人造单染色体上的基因呈线性排列 C．该条人造单染色体复制后含1个亲代DNA分子和1个子代DNA分子 D．菌株SY14可能因细胞中只含1条染色体，不能发生联会，从而导致其有性生殖缺陷 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 42 解析： DNA的复制方式为半保留复制，故该条人造单染色体复制后含2个DNA分子，且每个DNA分子都有一条链来自亲代，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 43 　　　　　　　　　　　　　 R $$