第三章 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段-【创新教程】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化五维课堂教师用书word（人教版）

本讲义聚焦“基因通常是有遗传效应的DNA片段”核心知识点，系统梳理基因与DNA关系的实例，阐释DNA片段中遗传信息的多样性与特异性，构建基因、染色体、DNA及核苷酸间的关系模型，辅以基础诊断、例题解析和分类练习作为学习支架。 该资料通过基础诊断判断题夯实概念理解，结合数学方法（如4^1000种碱基排列方式）培养科学思维，借助物理模型构建深化生命观念中的结构与功能观。课中助力教师引导学生突破抽象关系，课后通过分层练习帮助学生查漏补缺，强化知识应用能力。

第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段 课标内容要求 核心素养对接 DNA中碱基的排列顺序编码遗传信息 1.根据实例，理解“基因通常是有遗传效应的DNA片段”的含义 2．利用数学方法，理解DNA分子的多样性和特异性 3．构建物理模型，掌握基因、染色体和DNA以及遗传信息间的关系 [基础梳理] 一、说明基因与DNA关系的实例 二、DNA片段中的遗传信息 [基础诊断] 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．DNA的一个片段就是基因。(　　) 2．遗传信息是指DNA中的碱基排列顺序。(　　) 3．一条染色体上只有一个DNA分子，每个DNA分子上有多个基因。(　　) 4．基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。(　　) 5．人体细胞的所有基因都在染色体上。(　　) 6．不同基因的根本差异是碱基排列顺序不同。(　　) 答案：1.×　2.√　3.× 4．√　提示：对于绝大多数生物来说，基因是有遗传效应的DNA片段；对于遗传物质为RNA的病毒来说，基因是有遗传效应的RNA片段。但基因都是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。 5．×　6.√ 　　基因与DNA、染色体、核苷酸之间的关系 [例1]　下列有关生物体基因的叙述，正确的是(　　) A．基因一般是有遗传效应的脱氧核苷酸序列 B．所有生物基因的基本单位都是脱氧核苷酸 C．组成基因的碱基数量多于组成DNA分子的碱基数量 D．基因与DNA是同一物质在不同时期的两种名称 [解析]　A　[基因通常是有遗传效应的DNA片段，其基本单位为脱氧核苷酸，但部分RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，其基本单位是核糖核苷酸，A正确，B、D错误；组成基因的碱基总数小于组成DNA分子的碱基总数，C错误。] [例2]　染色体、DNA和基因三者关系密切，下列叙述中不正确的是(　　) A．正常细胞中每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多个基因 B．复制、分离和传递，三者都能相伴而行 C．三者都是遗传物质，三者都能行使生物的遗传作用 D．在进行有性生殖的生物的传宗接代过程中，染色体行为决定后两者 [解析]　C　[DNA是主要的遗传物质；基因是有遗传效应的DNA片段；染色体是DNA与基因的载体，而不是遗传物质。] 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2万～2.5万个基因，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 解析：C　[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2万～2.5万个，因此可推出一个DNA分子上有许多个基因。] 2．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．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性 B．碱基特定的排列顺序，又构成了每个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．人体内控制β珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41 700种 解析：D　[碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，A正确；碱基特定的排列顺序，构成了每个DNA分子的特异性，B正确；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，C正确；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。] 3．下列关于生物体内基因、DNA与染色体的叙述，正确的是(　　) A．生物体内含有大量的基因，基因的载体均是染色体 B．DNA中的遗传信息储存在核糖核苷酸的排列顺序之中 C．在减数分裂过程中，细胞核基因与染色体的行为是平行的 D．原核生物的基因在染色体上一般呈线性排列 解析：C　[生物体内含有大量的基因，基因的载体不一定都是染色体，如原核生物有基因但无染色体，A、D错误。DNA中的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序之中，B错误。细胞核基因的载体为染色体，在减数分裂过程中细胞核基因与染色体的行为是平行的，C正确。] 4．据图回答问题。 ———— (1)1条A含有　____________　个B分子。 (2)C在A上一般呈　____________　，C通常是　__________　的DNA片段，每个B上有许多个　________　(填字母，下同)。 (3)每个C中可以含成百上千个　________　，　______　的排列顺序代表着E。 (4)生物的性状遗传主要是通过B上的　________　传递给后代的，实际上是通过　________　的排列顺序来传递　________　的。 解析：(1)1条染色体含有1个或2个DNA分子。(2)基因在染色体上一般呈线性排列，基因通常是有遗传效应的DNA片段，每个DNA上有许多个基因。(3)遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序。(4)性状的遗传主要是通过基因的遗传来完成的，实际上是通过脱氧核苷酸的排列顺序来传递遗传信息的。 答案：(1)1个或2　(2)线性排列　有遗传效应　C (3)D　D　(4)C　D　E [知识点一]　基因的结构和功能 1．下列关于基因概念的叙述，错误的是(　　) A．基因是有遗传效应的DNA片段 B．基因是DNA上有一定功能的碱基序列 C．基因是染色体上的DNA D．基因是遗传物质的结构和功能单位 解析：C　[基因是具有遗传效应的DNA片段，A正确；基因的特定的碱基排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异性，故基因是DNA上有一定功能的特异碱基排列顺序，B正确；染色体主要由DNA和蛋白质组成，基因是有遗传效应的DNA片段，因此基因不是染色体上的一段，C错误；基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，D正确。故选C。] 2．确认两个基因是相同基因的依据是两者(　　) A．位于同一条染色体上 B．控制相对性状 C．位于同源染色体的冋一位置 D．具有相同的碱基排列顺序 解析：D　[A.一条染色体上含有多个基因，位于同一条染色体上的两个基因一般来说是不同的，A错误；B.控制着相对性状的基因携带的遗传信息不同，因此基因不同，B错误；C.位于同源染色体的同一位置上的基因不一定相同，也可能是等位基因，C错误；D.具有相同碱基序列的基因的遗传信息相同，因此是判断基因相同的依据，D正确。] 3．下列有关基因的说法，错误的一项是(　　) A．每个基因都是DNA分子上的一个片段 B．DNA分子上的每一个片段都是基因 C．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位 D．基因位于染色体上，在染色体上呈线性排列 解析：B　[基因是DNA分子上具有遗传效应的DNA片段，故A正确。DNA分子上的每一个片段不一定是基因，故B错误。基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构的基本单位，故C正确。基因位于染色体上，在染色体上呈线性排列，故D正确。] 4．下列有关细胞中基因的叙述，错误的是(　　) A．基因能指导蛋白质的合成 B．隐性基因控制隐性性状，不能表现出来 C．基因是具有遗传效应的DNA片段 D．基因的基本组成单位是脱氧核苷酸 解析：B　[A.基因通过转录和翻译过程指导蛋白质合成，A正确；B.隐性基因控制隐性性状，可以表现出来，B错误；C.基因是具有遗传效应的DNA片段，C正确；D.基因的本质是DNA，因此基本组成单位是脱氧核苷酸，D正确。故选B。] 5．等位基因不可能存在于(　　) A．四分体中 B．姐妹染色单体上 C．非姐妹染色单体上 D．DNA分子的两条脱氧核苷酸链上 解析：D　[A.联会的一对同源染色体可构成一个四分体，同源染色体上可能含有等位基因，故四分体上可能含有等位基因，A不符合题意；B.若发生基因突变或四分体时期发生交叉互换可在姐妹染色单体上出现等位基因，B不符合题意；C.一对同源染色体的非姐妹染色单体上可能含有等位基因，C不符合题意；D.基因是有遗传效应的DNA片段，故基因也含有两条脱氧核苷酸链，所以DNA分子的两条脱氧核苷酸链上不会含有等位基因，D符合题意。故选D。] [知识点二]　染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系 6．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是(　　) A．基因一定位于染色体上 B．基因在染色体上呈线性排列 C．一条染色体上含有1个或2个DNA分子 D．基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息 解析：A　[A.基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上，A错误；B.多个基因位于同一条染色体上，且在染色体上呈线性排列，B正确；C.没有复制的每条染色体含有1个DNA分子，复制后的每条染色体含有2个DNA分子，C正确；D.基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA的特异性是指脱氧核苷酸的排列顺序，D正确。] 7．下列有关基因与DNA的说法中，正确的是(　　) A．DNA分子是基因的集合体 B．基因是4种碱基对的随机排列 C．每个基因的长度相同 D．基因是有遗传效应的DNA片段 解析：D　[A.基因是有遗传效应的DNA片段，所以DNA不仅仅是基因的集合体，A错误；B.基因是4种脱氧核苷酸对按照一定的顺序排列而成的，B错误；C.每个基因的长度不一定相同，C错误；D.基因是有遗传效应的DNA片段，D正确。故选D。] 8．关于基因和染色体的关系，下列说法正确的是(　　) A．一条染色体上有许多个基因 B．染色体是基因的唯一载体 C．非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也发生自由组合 D．性染色体上的基因都可以控制性别 解析：A　[A.一条染色体含有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列，A正确；B.染色体是基因的主要载体，B错误；C.非同源染色体自由组合，使非同源染色体上的非等位基因之间也发生自由组合，但同源染色体上的非等位基因不能自由组合，C错误；D.控制性别的基因位于性染色体上，但性染色体上的基因不都可以控制性别，D错误。故选A。] 9．下列有关染色体、DNA、基因三者关系的叙述，错误的是(　　) A．每条染色体上含有一个或两个DNA，DNA分子上含有多个基因 B．生物的传种接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为 C．三者都是生物细胞内的遗传物质 D．三者能复制、分离和传递 解析：C　[每条染色体上含有一个或两个DNA，DNA分子上含有多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段，A正确；每条染色体上含有一个或两个DNA，DNA分子上含有许多个基因，所以生物的传种接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为，B正确；染色体是真核生物遗传物质的主要载体，不是遗传物质，C错误；染色体是真核生物遗传物质的主要载体，染色体的行为决定着DNA和基因的行为，三者都能复制、分离和传递，且三者的行为一致，D正确。] 10．分析下图，回答有关问题： (1)图中B是一种五碳糖，则B是　__________　，D是　____________　。 (2)F的基本组成单位是图中的　________　，共有　________　种。E在H上呈　__________　排列。 (3)通常情况下，1个H中含有　________　个F，1个F中含有　________　个E,1个E中含有　__________　个D。 解析：(1)基因是有遗传效应的DNA片段，因此组成基因的D是脱氧核苷酸。脱氧核苷酸的组成成分是脱氧核糖、碱基和磷酸，据此可推知：如果图中B是一种五碳糖，则B是脱氧核糖。(2)染色体的主要成分是DNA和蛋白质，据此分析图示可知：F代表DNA，G代表蛋白质。F所示的DNA的基本组成单位是图中D所示的脱氧核苷酸，共有4种。E所示的基因在H所示的染色体上呈线性排列。(3)通常情况下，1个H所示的染色体中含有1个F所示的DNA,1个F所示的DNA中含有许多个E所示的基因，1个E所示的基因中含有成百上千D所示的脱氧核苷酸。 答案：(1)脱氧核糖　脱氧核苷酸　(2)D　4　线性　(3)1　许多　成百上千 1．近来的科学研究发现，小鼠体内HMIGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，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基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常，说明(　　) A．基因在DNA上 B．基因在染色体上 C．DNA具有遗传效应 D．基因具有遗传效应 解析：D　[A.该题干中没有涉及基因和DNA的关系，A错误；B.该题干没有涉及染色体与基因的关系，B错误；C.该实验的研究对象是基因，不是DNA，C错误；D.由题干信息可知，肥胖这一性状是由HMGIC基因决定的，说明基因具有遗传效应，D正确。] 2．同源染色体上的两个DNA分子一般大小是相同的，下列有关同源染色体上这两个DNA分子的同一位置上的基因的说法错误的是(　　) A．一定是互为等位基因 B．减数分裂过程中可能发生交叉互换 C．都是有遗传效应的DNA片段 D．碱基对的排列顺序可能相同也可能不同 解析：A　[A.同源染色体上相同位置的基因可能是等位基因或相同基因，A错误；B.减数分裂过程中，同源染色体的相同位置可能发生交叉互换，B正确；C.基因都是有遗传效应的DNA片段，C正确；D.这两个基因可能是相同基因或等位基因，碱基对的排列顺序可能相同也可能不同，D正确。故选A。] 3．如图为某果蝇体细胞中的一对同源染色体，用“|”表示部分基因的相对位置，A、a表示位于该对同源染色体上的一对等位基因。下列有关该图的分析，错误的是(　　) A．图示说明一条染色体上有多个基因 B．图示说明基因在染色体上呈线性排列 C．基因A、a的碱基排列顺序有差异 D．位于同源染色体上相同位置的基因是等位基因 解析：D　[由题意“|”表示部分基因的相对位置，所以由图可知，一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，A、B正确；不同基因的碱基对的排列顺序不同，所以基因A、a的碱基排列顺序有差异，C正确；位于同源染色体上相同位置的基因是等位基因或相同基因，D错误。故选D。] 4．下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是(　　) A．基因都位于染色体上，每条染色体上有许多个基因 B．在果蝇的所有细胞中染色体都是成对存在的 C．萨顿运用类比推理法证明了基因在染色体上 D．摩尔根和他的学生们提出基因在染色体上呈线性排列 解析：D　[A.真核细胞的基因主要位于染色体上，此外真核细胞的线粒体和叶绿体的DNA分子中、原核细胞的拟核和质粒上都有基因，A错误；B.基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，而在配子中是成单存在的，B错误；C.萨顿运用类比推理法提出了基因在染色体上的假说，C错误；D.摩尔根和他的学生们提出基因在染色体上呈线性排列，D正确。故选D。] 5．如图是基因型为AABb的某二倍体动物进行细胞分裂的示意图。据图分析，下列叙述错误的是(　　) A．此细胞在形成过程中发生了交叉互换 B．等位基因A、a能在减数分裂Ⅱ时期发生分离 C．等位基因B、b能在减数分裂Ⅰ时期发生分离 D．A、a基因中的氢键数目不一定相等 解析：A　[A.根据分析可知，此细胞在形成过程中发生了基因突变，A错误；B.等位基因A、a存在于姐妹染色单体上，在减数分裂Ⅱ时期发生分离，B正确；C.等位基因B、b存在于同源染色体上，在减数分裂Ⅰ时期发生分离，C正确；D.基因突变包括碱基对的增添、缺失和替换，故A、a基因中的碱基对可能不同，所以二者的氢键数目不一定相等，D正确。故选A。] 6．下列关于染色体、DNA和基因的叙述，正确的是(　　) A．在细胞核中，基因和染色体的行为存在平行关系 B．DNA上的片段都是有遗传效应的基因 C．一条染色体上含有两个DNA分子 D．DNA分子中的碱基排在双螺旋结构的外侧 解析：A　[A.在细胞核中，基因存在于染色体的DNA上，基因和染色体的行为存在平行关系，A正确；B.基因是DNA上有遗传效应的片段，但DNA上的片段不都是有遗传效应的基因，B错误；C.一条染色体上含有一个或两个DNA分子，C错误；D.DNA分子中的碱基排列在双螺旋结构的内侧，外侧是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的基本骨架，D错误。故选A。] 7．在现代刑侦领域中，DNA指纹技术正在发挥着越来越重要的作用。刑侦人员只需要一滴血迹、一块精斑或是一根头发等样品，就可以进行DNA指纹鉴定。此外，DNA指纹技术还可以用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。 (1)利用指纹技术进行DNA指纹鉴定的原理是　____________________________　。 (2)现有从一受害者体内取出的精液样品，请利用DNA指纹技术来确认怀疑对象。 鉴定步骤： ①用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段。 ②用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成如图所示的DNA指纹图。 请从上图的DNA指纹图中判断出怀疑对象中　____________　号是犯罪嫌疑人，原因是　__________________________________________　。 解析：(1)进行DNA指纹鉴定的原理是每个人的遗传信息不同，即每个人的DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同。(2)据图分析，1号DNA指纹图与受害者体内分离的精液样品的DNA指纹图相同，所以怀疑对象中1号是犯罪嫌疑人。 答案：(1)每个人的遗传信息不同[或每个人的DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同(DNA分子的特异性)]　(2)1号　DNA指纹图与受害者体内分离的精液样品的DNA指纹图相同 1．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是(　　) A．在DNA分子结构中，核糖与磷酸交替链接，排列在外侧 B．基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因 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，一条染色体上含有1个或2个DNA分子 解析：A　[A.在DNA分子结构中，外侧是脱氧核糖与磷酸交替连接，A错误；B.基因一般是指具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因，B正确；C.基因的组成单位是脱氧核苷酸，且脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，也决定了基因的特异性，C正确；D.DNA主要分布在细胞核的染色体上，因此染色体是DNA的主要载体，且一条染色体上含有1个(间期或末期)或2个DNA分子(分裂期)，D正确。] 2．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。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。这个资料不能表明(　　) A．基因是有遗传效应的DNA片段 B．基因是DNA上的有一定功能的特异性的碱基排列顺序 C．基因是控制生物性状的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 解析：D　[根据题干信息“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”可知，基因是DNA分子上的片段，是具有遗传效应的DNA片段，A正确；根据以上分析已知，基因在DNA分子上，是具有一定功能的特异性的碱基排列顺序，B正确；基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，C正确；基因是有遗传效应的DNA片段，只有基因才能控制生物性状，因此DNA上有些片段是不能控制生物性状的，D错误。] 学科网（北京）股份有限公司 $