3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 学案 2024—2025学年高一下学期生物人教版必修2

3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 【知识目标】 1.说明基因与DNA关系的实例 2.掌握DNA片段中的遗传信息 【能力目标】 能够理解基因通常是有遗传效应的DNA片段相关知识 目标一：说明基因与DNA关系的实例 【自主学习】 1．分析下列材料，回答问题： 材料一：大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7×106个碱基对，在DNA分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。 （1）生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？ （2）生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗?如果不同，说明了什么？ 材料二：生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为水母的DNA上有一段长度为5.17 × 103个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像水母一样发光。 （1） 材料二说明了基因的作用是什么？ （2） 如何理解基因具有遗传效应？ 材料三：人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上DNA的碱基序列。每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约含有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。 （1） 说明人的基因与DNA有怎样的数量关系？ （2） 说明了基因在染色体上的特点是什么？ 2． 归纳与总结 归纳：资料一：基因是 DNA片段。 资料二：基因具有 效应，基因能 。 资料三：基因在染色体上是 的。 总结：从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。 基因是 的 。 【典型例题】 例1．关于基因与染色体关系的叙述中，不正确的是（ ） A．染色体上存在基因 B．基因在染色体上呈线性排列 C．基因是染色体片段 D．染色体是基因的载体 例2．大肠杆菌细胞的拟核中有1个DNA分子，长度约为4．7×106bp（碱基对），在该DNA分子上分布有大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000bp．根据题中信息，不能得出的结论是（ ） A．基因位于DNA分子上 B．一个DNA分子上有多个基因 C．DNA分子上有非基因片段 D．DNA分子的碱基总数与所含有的基因的碱基总数相等 【合作学习】 1. 基因与RNA的关系某些病毒的遗传物质是 ，如人类免疫缺陷病毒（ 病毒）、流感病毒等 对于这类病毒来说，基因是具有遗传效应的 片段 2. 完善概念 【典型例题】 例3．在高等生物体内，基因指的是（    ） A．有遗传效应的DNA片段 B．有遗传效应的RNA片段 C．所有的DNA和RNA片段 D．有遗传效应的氨基酸片段 目标二：DNA片段中的遗传信息 【自主学习】 一个DNA分子上有许多个基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。DNA只含有4种____________核苷酸（分别含______、______、______、______ 4种碱基），为什么能够储存大量的遗传信息呢？ · 比较右图的两个DNA分子，找出它们在结构上有什么不同？ · 导致DNA分子结构不同的原因是什么？ · 若1个碱基对组成1个基因有_____排列方式 若2个碱基对组成1个基因有_____排列方式 若3个碱基对组成1个基因有_____排列方式 若4个碱基对组成1个基因有_____排列方式 若n个碱基对组成1个基因有_____排列方式 DNA分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在 之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的_________，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的_________；DNA分子的_______和________是生物体多样性和特异性的物质基础，__________通常是有遗传效应的DNA片段。 【典型例题】 例4．已知豌豆细胞中的DNA有84%在染色体上，而其染色体组成中DNA占36.7%，RNA占9.6%，蛋白质占48.9%。以上数据表明（ ） A．染色体主要由DNA和蛋白质组成 B．染色体是DNA唯一的载体 C．DNA能传递遗传信息 D．蛋白质不是遗传物质 【合作学习】 1．基因的内涵： （1）结构：含有特定遗传信息的 排列序列。 （2）功能：生物体遗传的功能单位和结构单位，控制生物的性状。 （3）实质：有遗传效应的 片段；每个DNA分子上有多个 。 （4）基本组成单位：________________。 （5）遗传信息：基因中脱氧核苷酸的________________。 （6）存在位置：细胞核染色体（核基因），线粒体和叶绿体（质基因），细菌拟核区域，质粒中，病毒体内等。 2．DNA的结构特性 作为绝大多数生物遗传物质的DNA，其结构具有__________、__________和相对的稳定性，这也是其作为遗传物质的基础。 （1）稳定性：是指DNA__________空间结构的相对稳定性。每个特定的DNA分子中，碱基的数量和排列顺序稳定不变。 （2）多样性：尽管组成DNA的碱基只有_______种，四种碱基的配对方式又只有_______种，但是碱基的排列顺序可以千变万化，因而构成了DNA的多样性。 （3）特异性：每个特定的DNA分子中都存在特定的__________排列顺序，而特定的碱基排列顺序中有遗传效应的片段代表__________，所以每个特定的DNA分子中都储存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就构成了每个DNA分子的特异性。 3．基因与脱氧核苷酸、DNA、染色体和生物形状之间的关系： 提醒：对于________细胞来说，细胞核里的基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的______________；对于________细胞来说，基因则是在拟核中的________分子上，没有染色体这一载体。 【典型例题】 例5．下列关于DNA的叙述，正确的是 （　　） A. 不同的空间结构构成了DNA的多样性 B. DNA指纹技术利用的是DNA多样性的特点 C. 碱基的特定排列顺序决定了DNA的特异性 D. 同一生物体内不同细胞的DNA体现了多样性 例6．对染色体、DNA，基因三者来说，错误的是（ ） A．染色体主要是由DNA和蛋白质组成 B．一般一条染色体上有一个DNA C．DNA的片段就是基因 D．一个DNA上有许多个基因 例7．如图是由3个圆构成的关系图，其中Ⅰ为大圆，Ⅱ和Ⅲ分别为大圆之内的小圆。符合这种类别关系的是（　　） A．Ⅰ脱氧核糖核酸、Ⅱ核糖核酸、Ⅲ核酸                B．Ⅰ染色体、ⅡDNA、Ⅲ基因 C．Ⅰ固醇、Ⅱ胆固醇、Ⅲ维生素D                           D．Ⅰ蛋白质、Ⅱ酶、Ⅲ激素 【当堂检测】 1．有关遗传信息的叙述，正确的是（ ） A．遗传信息只储存在DNA分子中 B．HIV的遗传信息储存在RNA分子中 C．所有生物的DNA，都具有相同的脱氧核苷酸排列顺序 D．某DNA分子中，腺嘌呤有20个，鸟嘌呤30个，其他碱基充足的情况下，该DNA的排列方式有450种 2．下列有关基因的叙述中，错误的是（ ） A．人类的基因只存在于细胞核中 B．基因通常是具有遗传效应的DNA片段 C．果蝇的基因在染色体上呈线性排列 D．新型冠状病毒的基因就是有遗传效应的RNA片段 3．下列是某同学构建的关于基因的概念模型，其中均不合理的一组是（ ） ①基因在染色体上呈线性排列 ②一条染色体上有多个基因，基因中的碱基数小于DNA中的碱基总数 ③基因通常是有遗传效应的DNA片段 ④原核生物基因携带的遗传信息蕴藏在核糖核苷酸的排列顺序中 ⑤原核生物与真核生物的基因本质不同 A．①②⑤ B．①③⑤ C．③④ D．④⑤ 4．下列有关染色体和基因关系的叙述，正确的是（　　） A．X和Y两条性染色体上所含的基因数量不同 B．基因是染色体的载体 C．性染色体上的基因都和性别决定有关 D．性染色体上的基因仅在生殖细胞中表达，常染色体上的基因仅在体细胞中表达 5．2020年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了发现丙型肝炎病毒的科学家，丙型肝炎病毒是一种单链RNA病毒，科学家已经确定其RNA碱基总数为n，基因数为m。下列说法正确的是（ ） A．该病毒基因的平均长度为n/m B．该病毒RNA的碱基排列顺序有4n种 C．该病毒RNA上相邻碱基通过磷酸-核糖-磷酸相连 D．该病毒RNA分子上有一个游离的磷酸基团 6．下列对果蝇X染色体上红眼基因的叙述，正确的是（ ） A．该基因在复制时，具有全保留复制的特点 B．脱氧核苷酸单链中，相邻的A、T碱基以氢键相连接 C．该基因全部碱基中，若A占比为n，则G占比为50%-n D．该基因与其等位基因（白眼基因）在X染色体上呈线性排列 读书不觉已春深，一寸光阴一寸金。第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $