2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章基因的本質(zhì)第4節(jié)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段教案新人教版必修第二冊

PAGEPAGE11第4節(jié)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段一、說明基因與DNA關(guān)系的實例閱讀教材“思索·探討”，說明基因與DNA的關(guān)系(1)基因通常是DNA上的片段()(2)基因通常是DNA上有肯定功能的特異性堿基排列依次()(3)基因和DNA是同一概念()答案(1)√(2)√(3)×請據(jù)圖回答下列問題：1．D、E、F、H之間有什么數(shù)量關(guān)系？提示每一條H(染色體)上有1個或者2個F(DNA)分子；每個F(DNA)分子上有很多個E(基因)；每個E(基因)含有很多個D(脫氧核苷酸)。2．真核生物中，H是F的唯一載體嗎？提示不是，染色體是DNA的主要載體，另外葉綠體和線粒體也是DNA的載體。二、DNA片段中的遺傳信息1．遺傳信息遺傳信息是指基因中的脫氧核苷酸的排列依次。不同基因的脫氧核苷酸的排列依次不同，含有的遺傳信息不同。2．DNA分子的多樣性和特異性(1)多樣性：DNA分子中共有4種類型的堿基，但是堿基對的數(shù)目卻可以成千上萬，形成的堿基對的排列依次也可以千變?nèi)f化，若某個DNA分子具有n個堿基對，則DNA分子可有4n種組合方式，從而構(gòu)成了DNA分子的多樣性。(2)特異性：每個特定的DNA分子都有特定的堿基排列依次，即DNA分子的特異性。3．生物體多樣性和特異性與DNA的關(guān)系DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。歸納總結(jié)染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系圖解注：有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，對這類病毒而言，基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。(1)基因A和基因B的根本區(qū)分是這兩種基因所含的脫氧核苷酸的種類不同()(2)遺傳信息是指DNA中的堿基排列依次()(3)基因具有多樣性的緣由是構(gòu)成基因的堿基種類、數(shù)目和排列依次不同()答案(1)×(2)×(3)×1．假設(shè)長度為17個堿基對的脫氧核苷酸序列組成一個基因，那么這17個堿基對可以排列出大約多少種基因？這說明白基因的什么特性？提示417種；說明白基因的多樣性。2．假設(shè)人類基因組中第1號染色體上第1個基因由17個堿基對隨機排列構(gòu)成，那么你與你同桌相比，這個基因的脫氧核苷酸序列完全相同的可能性為多少？這說明基因的什么特點？提示1/(417×417)，幾率很?。徽f明基因的特異性。1．對一個基因的正確描述是()①基因通常是DNA分子上特定的片段②它的分子結(jié)構(gòu)首先由摩爾根發(fā)覺③它確定著某一遺傳性狀或功能④它的化學(xué)結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變更A．①和② B．①和③C．③和④ D．①和④答案B解析基因通常是DNA分子上具有遺傳效應(yīng)的片段，確定著某一遺傳性狀或功能，①、③正確；基因的分子結(jié)構(gòu)是沃森和克里克發(fā)覺的，②錯誤；基因的結(jié)構(gòu)在肯定的內(nèi)、外環(huán)境條件下，可能發(fā)生變更，④錯誤。2．下列屬于基因的是()A．限制抗體合成的DNA片段B．組成DNA的4種脫氧核苷酸及其序列C．組成染色體的主要化學(xué)成分D．含有編碼淀粉酶遺傳信息的DNA分子答案A解析基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，而非隨意的DNA序列，故A項屬于基因而B項不屬于基因；染色體的主要成分是蛋白質(zhì)和DNA；含有編碼淀粉酶遺傳信息的DNA分子中可能含有一個或多個基因，同時存在無遺傳效應(yīng)的片段。3．“DNA指紋技術(shù)”在刑事偵破、親子鑒定等方面作用巨大，這主要是依據(jù)DNA具有()A．穩(wěn)定性 B．特異性C．多樣性 D．可變性答案B解析每個特定的DNA分子都具有特定的堿基排列依次，即DNA分子具有特異性，依據(jù)這一特性可協(xié)助進行刑事偵破、親子鑒定等。4．如圖是果蠅某染色體上的白眼基因(S)示意圖，下列敘述正確的是()A．白眼基因片段中，含有成百上千個核糖核苷酸B．S基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C．白眼基因在細胞核內(nèi)，不遵循遺傳規(guī)律D．基因片段中有5種堿基、8種核苷酸答案B解析組成白眼基因片段的基本單位是脫氧核苷酸，有4種堿基，4種脫氧核苷酸，A、D項錯誤；S基因限制果蠅的白眼性狀，所以是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，B項正確；白眼基因位于染色體上，屬于核基因，遵循遺傳規(guī)律，C項錯誤。5．(2024·宣城高二上期末)下列關(guān)于基因、DNA與染色體的敘述，正確的是()A．細胞分裂前的間期隨著DNA的復(fù)制，染色體和基因的數(shù)目也會發(fā)生變更B．DNA的片段即基因，所以一個DNA分子上有很多的基因C．染色體是基因的載體，基因只分布在染色體上D．基因中儲存著遺傳信息，基因不同的根本緣由在于脫氧核苷酸的排列依次不同答案D解析細胞分裂前的間期，DNA復(fù)制，數(shù)目加倍，但染色體數(shù)目未發(fā)生變更，A錯誤；基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，B錯誤；基因主要分布在染色體上，少數(shù)分布在細胞質(zhì)中，C錯誤；基因中儲存著遺傳信息，基因不同的根本緣由在于脫氧核苷酸的排列依次不同，D正確。6．如圖表示一個DNA分子上的三個片段A、B、C，請完成下列問題：(1)片段A和C之所以能稱為基因，是因為它們都是________________________________。(2)片段A和片段C的不同之處是________________________________________________。(3)片段A和片段B的不同之處是_______________________________________________。(4)一般狀況下，在一個DNA分子中類似于B的片段的長度要____________類似于A的片段的長度。(5)在人類染色體DNA不表達的片段中有一部分是串連重復(fù)的序列，它們在個體之間具有顯著的差異性，這種短序列應(yīng)當(dāng)位于圖中的____________。答案(1)具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，能限制肯定的生物性狀(2)其內(nèi)部的遺傳信息即脫氧核苷酸的排列依次及數(shù)目不同(3)片段B中的堿基序列不攜帶遺傳信息，不具有遺傳效應(yīng)(4)大于(5)基因間隔區(qū)BA組基礎(chǔ)對點練題組一說明基因與DNA關(guān)系的實例1．(2024·長沙?？?大腸桿菌細胞的擬核中有1個DNA分子，長度約為4.7×106bp(堿基對)，在該DNA分子上分布有大約4400個基因，每個基因的平均長度約為1000bp。依據(jù)題中信息，不能得出的結(jié)論是()A．基因位于DNA分子上B．一個DNA分子上有多個基因C．DNA分子上有非基因片段D．DNA分子的堿基對總數(shù)與所含有的基因的堿基對總數(shù)相等答案D解析該DNA分子上分布有大約4400個基因，每個基因的平均長度約為1000bp，則全部基因含有的堿基對總數(shù)約為4.4×106個，小于DNA分子含有的堿基對總數(shù)，這同時也說明DNA分子上有非基因片段，故選D。2．“人類基因組安排”最新探討表明：人體24條染色體上含有2萬到2.5萬個基因，這一事實說明()A．基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段B．一個DNA分子上有很多個基因C．基因是染色體片段D．基因只存在于染色體上答案B解析在DNA復(fù)制之前，每條染色體上有一個DNA分子，人類24條染色體上含有2萬到2.5萬個基因，說明一個DNA分子上有很多個基因。3．科學(xué)探討發(fā)覺，小鼠體內(nèi)HMGIC基因與肥胖干脆相關(guān)。具有HMGIC基因缺陷的試驗鼠與作為比照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，比照組小鼠變得非常肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的試驗鼠體重仍舊保持正常，說明()A．基因在DNA上 B．基因在染色體上C．基因具有遺傳效應(yīng) D．DNA具有遺傳效應(yīng)答案C解析缺乏HMGIC基因，小鼠體重保持正常；含有HMGIC基因，小鼠變得肥胖，說明基因具有遺傳效應(yīng)。題組二DNA片段中的遺傳信息4．(2024·成都高新試驗中學(xué)高二月考)下列關(guān)于基因的敘述中，可以揭示基因化學(xué)本質(zhì)的是()A．遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位B．在染色體上呈線性排列C．有遺傳效應(yīng)的DNA片段D．堿基排列依次代表遺傳信息答案C解析基因的本質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。5．(2024·湖北宜昌一中期末)下列關(guān)于遺傳信息的說法中，不正確的是()A．基因的脫氧核苷酸的排列依次就代表遺傳信息B．遺傳信息的傳遞主要是通過染色體上的基因傳遞的C．生物體內(nèi)的遺傳信息主要儲存在DNA分子上D．遺傳信息即生物體所表現(xiàn)出來的遺傳性狀答案D解析遺傳信息是指基因中脫氧核苷酸的排列依次，不是指生物體所表現(xiàn)出來的遺傳性狀。6．(2024·河北衡水中學(xué)周測)等位基因A與a最本質(zhì)的區(qū)分是()A．A限制顯性性狀，a限制隱性性狀B．在減數(shù)分裂時，A與a分別C．兩者的堿基序列不同D．A對a起顯性作用答案C解析基因間的本質(zhì)區(qū)分是堿基序列不同。7．由50個脫氧核苷酸構(gòu)成的DNA分子，按其堿基排列依次的不同，可分為的種類數(shù)及說明DNA分子具有的特性是()①504種②450種③425種④遺傳性⑤多樣性⑥特異性A．①④ B．②⑤C．②⑥ D．③⑤答案D解析50個脫氧核苷酸含25個堿基對，因此形成的DNA分子共有425種，同時說明白DNA分子具有多樣性。題組三基因、DNA、染色體、脫氧核苷酸的關(guān)系8．下列有關(guān)基因的說法中，正確的是()A．生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)與基因數(shù)相同B．基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系C．生物體內(nèi)全部基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)大致相同D．每個基因的長度相同答案B解析生物體內(nèi)的每條DNA上含有很多個基因，故DNA分子數(shù)與基因數(shù)不相同，A項錯誤；染色體是基因的主要載體，基因與染色體的行為是平行的，B項正確；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，DNA中還有非基因片段，故生物體內(nèi)全部基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)不相同，C項錯誤；每個基因都具有特定的堿基序列，故其長度和排列依次不肯定相同，D項錯誤。9．確定DNA分子特異性的因素是()A．兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸的交替排列依次是穩(wěn)定不變的B．構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸只有四種C．嚴格的堿基互補配對原則D．每個DNA分子都有特定的堿基排列依次答案D解析DNA分子是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成的，兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸的交替排列依次是穩(wěn)定不變的，兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基對嚴格遵循堿基互補配對原則，A、B、C均不符合題意；每個DNA分子都有特定的堿基排列依次，確定了DNA分子的特異性，D項符合題意。10．(2024·遼寧葫蘆島一中高二上月考)如圖表示細胞內(nèi)與基因有關(guān)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，請細致閱讀并回答問題：(1)細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是[]________，基因和g的關(guān)系是_________________________。(2)e和g的關(guān)系是____________________，g被徹底水解后的產(chǎn)物可用字母________表示。(3)遺傳物質(zhì)的主要載體是[]________，基因和i的關(guān)系是______________________。(4)g的成分與RNA的成分相比，主要差異在于_________________________________。(5)g的空間結(jié)構(gòu)一般表現(xiàn)為______________________，若其中(C＋G)/(T＋A)＝1/2，則A占總堿基數(shù)的比例為________，其單鏈中(C＋G)/(T＋A)為________。(6)g的功能可表達為________________________________________________________。答案(1)gDNA基因是有遺傳效應(yīng)的g(DNA)片段(2)e是組成g的基本單位b、c、d(3)i染色體基因在染色體上呈線性排列(4)堿基和五碳糖的種類不同(5)雙螺旋結(jié)構(gòu)1/31/2(6)儲存、復(fù)制、傳遞和表達遺傳信息解析依據(jù)圖示信息可以推知：g是DNA，h是蛋白質(zhì)，i是染色體，e是脫氧核苷酸，b、c、d是構(gòu)成脫氧核苷酸的磷酸、脫氧核糖和含氮堿基，a是組成元素C、H、O、N、P。(1)細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(2)脫氧核苷酸是構(gòu)成DNA的基本單位，DNA徹底水解后可用字母b、c、d表示。(3)遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體(i)，基因在染色體上呈線性排列。(4)DNA與RNA在組成成分上的主要區(qū)分是堿基和五碳糖的種類不同。(5)DNA具有雙螺旋的空間結(jié)構(gòu)。因為DNA雙鏈中，A＝T，G＝C，則A占總堿基數(shù)的比例為A/(A＋T＋C＋G)＝A/(2A＋2G)，由(C＋G)/(T＋A)＝1/2得出A＝2G，所以，A占總堿基數(shù)的比例為A/(3A)＝1/3；依據(jù)(C＋G)/(T＋A)的比值特點知，DNA單鏈中(C＋G)/(T＋A)的值與雙鏈中(C＋G)/(T＋A)的值相同。(6)DNA的功能是儲存、復(fù)制、傳遞和表達遺傳信息。B組綜合強化練1～6題為選擇題，1～4題中只有一個選項符合題目要求，5、6題中有一個或多個選項符合題目要求。1．下列關(guān)于基因的敘述中，不正確的是()A．基因能夠儲存遺傳信息B．基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C．基因在染色體上呈線性排列D．一段染色體就是一個基因答案D解析基因的脫氧核苷酸排列依次代表遺傳信息，A項正確；基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，B項正確；基因在染色體上呈線性排列，C項正確；染色體是由DNA和蛋白質(zhì)組成的，而基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，D項錯誤。2．基因探討最新發(fā)覺，人與小鼠的基因約80%相同，則人與小鼠DNA堿基序列相同的比例是()A．20% B．80%C．11% D．無法確定答案D解析每個DNA分子上有很多個基因，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，但基因在DNA上不是連續(xù)分布的，DNA中還存在著大量的非基因片段將基因分隔開。人與小鼠的基因約80%相同，但不能確定非基因部分有多少相同，所以無法推斷人與小鼠DNA堿基序列相同的比例。故選D。3．(2024·荊州沙市中學(xué)月考)下列從分子水平上對生物體具有多樣性或特異性的分析，錯誤的是()A．堿基排列依次的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性B．堿基特定的排列依次，又構(gòu)成了每一個DNA分子的特異性C．一個含2000個堿基的DNA分子，其堿基對可能的排列方式有41000種D．人體內(nèi)限制β-珠蛋白的基因由1700個堿基對組成，其堿基對排列方式有41700種答案D解析β-珠蛋白基因堿基對的排列依次是β-珠蛋白基因所特有的，隨意變更堿基的排列依次后，合成的就不肯定是β-珠蛋白。β-珠蛋白基因的堿基對排列依次是特定的，其堿基對排列方式應(yīng)只有一種。4．(2024·甘肅武威六中月考)下圖是用集合的方法表示各種概念之間的關(guān)系，表中與圖示相符的是()選項1234A染色體DNARNA基因BDNA基因脫氧核苷酸堿基C核酸DNA脫氧核苷酸基因D核酸染色體DNA基因答案B解析據(jù)圖分析，1包含了2,2包含了3,3包含了4，依次是包含關(guān)系。染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成，但是RNA不屬于DNA，A項錯誤；一個DNA分子含有很多個基因，基因的基本單位是脫氧核苷酸，脫氧核苷酸由含氮堿基、磷酸和脫氧核糖組成，B項正確；基因不屬于脫氧核苷酸，C項錯誤；核酸不包括染色體，D項錯誤。5．下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說法，正確的是()A．真核生物的染色體存在于細胞核中，原核生物的染色體存在于擬核中B．基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個DNA分子上可含有成百上千個基因C．一個基因含有很多個脫氧核苷酸，基因的特異性由堿基的排列依次確定D．染色體是DNA的主要載體，一條染色體上含有1個或2個DNA分子答案BCD解析原核生物沒有染色體結(jié)構(gòu)，A項錯誤；基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個DNA分子上可含有成百上千個基因，B項正確；一個基因含有很多個脫氧核苷酸，基因的特異性由堿基的排列依次確定，不同的DNA分子其堿基排列依次也不相同，C項正確；染色體是DNA的主要載體，一條染色體上含有1個DNA分子，DNA復(fù)制后，著絲粒分裂前，每條染色體上含有2個DNA分子，D項正確。6．有人提出“吃基因補基因”的觀點，下面對該觀點的辨析中，最合理的是()A．不贊成，因為基因被吃后會被消化分解，不行能補充或整合到人體原有的基因組中去B．不贊成，因為基因被吃后會導(dǎo)致出現(xiàn)不行預(yù)料的變異C．贊成，因為基因只是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，被吃下后不會被分解D．贊成，因為基因被吃下后，可彌補缺陷的基因或修正原有基因的不足答案A解析基因被吃后會被消化分解，不行能補充或整合到人體原有的基因組中去。7．人類有一套“生命天書”，這套書有24“本”。組成這套書的“文字”有四種“基本筆畫”，每兩個筆畫形成一個“偏旁部首”，每三個“偏旁部首”形成一個“文字”。每本“生命天書”中含有幾千個關(guān)于人類生命的結(jié)構(gòu)、功能、生老病死的“信息”，每條信息由幾千個“文字”組成。人類基因組安排就是首先要破譯這套天書中所含有的10億個文字中的30多億個偏旁部首的排列依次；然后再破譯書中每條信息的詳細含義，即詳細功能。(1)人類“生命天書”有“24本”，每本“天書”是指一條_____，這套書為什么是“24本”？_______________________________________________________________________________。(2)“生命天書”中的“信息”是指________。(3)“生命天書”中的四種“基本筆畫”是指________________________________________。(4)“生命天書”中的每個“偏旁部首”是指____________，它們是_____________________。答案(1)染色體人類22條常染色體和一對性染色體(X、Y)中的DNA分子相互之間結(jié)構(gòu)各不相同(2)基因(3)分別含A、T、C、G堿基