人教版高中生物必修第2册 遗传与进化 3.第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段

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提示:41 000 种;多样性;1 种。
(4)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。
(5)在刑侦领域,DNA 分子能够像指纹一样用来鉴定个人的 身份,你能解释其中的生物学原理吗?
提示:DNA 分子具有多样性和特异性,每个人的 DNA 分子 中脱氧核苷酸序列是不同的,故每个人的 DNA 分子中脱氧核苷酸 序列是特定的。
答案:C
2.如图表示基因与染色体之间的关系,下列相关叙述,错 误的是( )
A.H 是遗传物质的主要载体 B.C 的种类有五种 C.E 在 H 上呈线性排列 D.E 中的遗传信息在复制过程中严格遵循碱基互补配对原 则
解析:细胞核中的遗传物质全部分布在染色体上,但细胞质中 的遗传物质分布在线粒体和叶绿体中,所以说染色体是遗传物质的 主要载体,A 正确;因为 D 是构成 DNA 的基本单位——脱氧核苷 酸,所以 C(碱基)的种类只有四种,B 错误;基因是具有遗传效应 的 DNA 片段,基因在染色体上呈线性排列,C 正确;基因在复制 过程中要严格遵循碱基互补配对原则,以确保遗传信息准确地传递 给子代,D 正确。
探究点一 说明基因与 DNA 关系的实例 【师问导学】
1.阅读教材 P57~58 资料分析,讨论下列问题: (1)生物体内的 DNA 分子数与基因数目相同吗?
提示:不相同。生物体内的 DNA 分子数少于基因数目。
(2)生物体内所有基因的碱基总数与 DNA 的碱基总数相同 吗?
提示:不相同。生物体内所有基因的碱基总数小于 DNA 的碱 基总数。
4.提示:基因不是碱基对随机排列成的 DNA 片段。理论 上,所有碱基对的随机排列都能构成基因,但是在生物的进化过 程中,由于自然选择的作用,环境只选择能与其相适应的物质, 因此,一些随机排列的脱氧核苷酸序列会被淘汰从而消失。
【针对检测】
1.下列关于基因的叙述中,不正确的是( ) A.同种生物不同个体之间 DNA 完全相同 B.一个 DNA 可以控制许多性状 C.基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息 D.基因中的脱氧核苷酸共有 4 种
解析:DNA 具有多样性,不同种生物、同种生物的不同个体 之间 DNA 不同,每一个体的 DNA 又具有特异性。基因能控制性 状,一个 DNA 上有多个基因,可以控制多种性状;遗传信息是基 因中脱氧核苷酸的排列顺序;脱氧核苷酸是构成基因的基本组成单 位,有 4 种。
答案:A
2.用 a 表示 DNA,b 表示基因,c 表示脱氧核苷酸,d 表示 碱基,则四者的关系是( )
解析:基因通常是有遗传效应的 DNA 片段,二者的基本组成 单位均为脱氧核苷酸,每一分子脱氧核苷酸又是由一分子磷酸、一 分子脱氧核糖,一分子含氮碱基组成的。
答案:D
3.(等级考选做)染色体、DNA 和基因三者关系密切,下列 叙述中,不正确的是( )
【智涂笔记】 脱氧核苷酸、基因、DNA 和染色体的关系
1.基因的内涵
【师说核心】
2.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
3.基因、染色体、蛋白质、性状的关系
(1)对于真核细胞来说,染色体是基因的主要载体;线粒体 和叶绿体是基因的次要载体。
(2)对于原核细胞来说,基因存在于拟核中的 DNA 分子或质 粒上,DNA 是裸露的,并没有与蛋白质一起构成染色体,因此, 没有染色体这一载体。
(3)由(1)(2)你能得出什么结论?
提示:基因是 DNA 的片段,基因不是连续地分布在 DNA 上 的,而是由碱基序列分隔开的。
2.请据图回答下列问题:
(1)D、E、F、H 之间有什么数量关系?
提示:每一条 H(染色体)上有 1 个或者 2 个 F(DNA)分子;每 个 F(DNA)分子上有许多个 E(基因);每个 E(基因)含有许多个 D(脱 氧核苷酸)。
第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段
课前自主预习案
一、基因与 DNA 关系的实例
独立性
许多
部分
性状
DNA
遗传效应
有遗传效应的 DNA
二、DNA 片段中的遗传信息 1.遗传信息:DNA 中_4__种__碱_基__的排列顺序。 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 分子有特__定__的__碱__基__排__列__顺__序。 ③稳定性:DNA 的结构较稳定。
(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:①基因在染色体上呈线性排列;②一条染色体上含有多 个基因;③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?
(2)真核生物中,H 是 F 的唯一载体吗?
提示:不是,染色体是 DNA 的主要载体,另外叶绿体和线粒 体也是 DNA 的载体。
【智涂笔记】 名师提醒: (1)基因通常是有遗传效应的 DNA 片段,即具有复制、转录、 翻译等功能,能够控制一定的性状(转录、翻译的相关知识见第 4 章)。 (2)基因可以是一段 DNA,但一段 DNA 不一定是基因。有 的 DNA 片段没有控制性状的作用,这样的 DNA 片段就不是基 因。 (3)对于 RNA 病毒来说,基因是有遗传效应的 RNA 片段。
解析:基因通常是有遗传效应的 DNA 片段,而非任意的 DNA 序列,故 A 正确、B 错误;染色体的主要成分是蛋白质和 DNA,C 错误;含有编码淀粉酶遗传信息的 DNA 分子中可能含有一个或多 个基因,同时存在无遗传效应的片段,D 错误。
答案:A
3.据图回答下列相关问题。
(1)1 条 A 含有_1__个__或__2_个 B 分子。 (2)C 在 A 上一般呈线__性__排__列__,C 通常是有__遗__传__效__应_的 DNA 片段,每个 B 上有许多个_C_______(填字母,下同)。 (3)每个 C 中可以含成百上千个____D____,___D_____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____C____传递给后代 的,实际上是通过___D_____的排列顺序来传递____E____的。
教材第 57 页►【问题探讨】 1.提示:导入了生长激素基因。 2.提示:导入的外源基因是 DNA 分子的一段脱氧核苷酸 序列。
教材第 57~58 页►【思考·讨论】 1.提示:生物体内的 DNA 分子数目小于基因数目。生物 体内所有基因的碱基总数小于 DNA 分子的碱基总数。这说明基 因是 DNA 的片段,基因不是连续分布在 DNA 上的,而是由碱 基序列将其分隔开的。 2.提示:此题要理解遗传效应的含义。可以结合提供的资 料来理解,如能使生物体发出绿色荧光。生长激素基因的遗传效 应是使生长速率更快。 3.提示:基因通常是有遗传效应的 DNA 片段。
3.与生物体多样性和特异性的关系 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__。
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”) 1.基因通常是 DNA 上的片段。( √ )
2.基因通常是 DNA 上有一定功能的特异性碱基排列顺序。 (√ )
答案:B
探究点二 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段 【师问导学】
1.基因通常是有遗传效应的 DNA 片段,对于不含 DNA 的 RNA 病毒而言,该定义准确吗?试完善基因的定义。
提示:不准确。对于 RNA 病毒而言,基因是有遗传效应的 RNA 片段。准确地说,基因是有遗传效应的核酸片段。
2.下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:
提示:一条染色体上有 1 个或 2 个 DNA 分子。一个 DNA 分 子中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)若由 2 000 个脱氧核苷酸构成一个基因,则可能有多少种 脱氧核苷酸排列顺序?由此可说明 DNA(基因)具有什么特性? 某个基因中含 2 000 个脱氧核苷酸,则该基因中有多少种脱氧核 苷酸排列顺序?
课堂互动探究案
课程标准 概述多数生物的基因是 DNA 分子的功能片段,有些病毒的 基因在 RNA 分子上 素养达成 1.理解遗传信息,认同 DNA 的遗传物质观。(生命观念) 2.比较归纳基因、DNA 和染色体的关系。(科学思维)
染色体是遗传信息的载体,染色体的主要组成成分是 DNA 和蛋白质。那么蕴藏生物遗传信息的究竟是 DNA,还是蛋白质? 遗传信息分子应该具备什么特点?这些遗传信息与我们常说的 基因又有什么关系呢?
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。
3.基因和 DNA 是同一概念。( × )
4.任何生物的基因都是有遗传效应的 DNA 片段。(× ) 5.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。( × ) 6.遗传信息是指 DNA 中的碱基排列顺序。( × ) 7.基因具有多样性Fra Baidu bibliotek原因是构成基因的碱基种类、数目和
排列顺序不同。( × )
教材第 58~59 页►【思考·讨论】 1.4100 种。 2.提示:碱基排列顺序的千变万化,构成了 DNA 的多样 性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个 DNA 分子的特 异性。DNA 分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的 物质基础。
3.提示:在人类的 DNA 分子中,脱氧核苷酸序列的多样 性表现为每个人的 DNA 几乎不可能完全相同,因此,DNA 可以 像指纹一样用来鉴别身份。
解析:每个基因都是核酸的一个片段,A 正确;基因通常是有 遗传效应的 DNA 片段,B 错误;DNA 的非基因结构发生改变,不 会引起基因结构的变化,C 正确;染色体是基因的主要载体,基因 在染色体上呈线性排列,D 正确。
答案:B
2.下列属于基因的是( ) A.控制抗体合成的 DNA 片段 B.组成 DNA 的 4 种脱氧核苷酸及其序列 C.组成染色体的主要化学成分 D.含有编码淀粉酶遗传信息的 DNA 分子
【师说核心】 对教材第 57~58 页【思考·讨论】的总结如下:
【针对检测】
1.最新研究表明,人类 24 条染色体上含有 3 万~4 万个蛋 白质编码基因。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 C.1 条染色体上有许多个基因 D.基因只存在于染色体上
解析:24 条染色体上含有 3 万~4 万个基因,说明 1 条染色体 上含有许多个基因;线粒体内的基因就不在染色体上。
A.正常细胞中每个染色体含有一个 DNA,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种接代过程中,染色体行为 决定后两者
解析:在生物的体细胞中,染色体是成对存在的,基因也是成
对存在的,分别位于成对的染色体上,一条染色体上有一个 DNA 分子,而每个 DNA 分子有很多个基因,A 正确;染色体、DNA 和 基因复制、分离和传递,三者都能相伴而行,B 正确;染色体是遗 传物质的载体,C 错误;在生物的传种接代过程中,染色体行为决 定后两者行为,D 正确。
答案:C
染色体
【网络建构】
1 个或 2 个
DNA
线性 脱氧核苷酸
很多
性状
脱氧核苷酸
基因
【主干落实】 1.基因通常是有遗传效应的 DNA 片段。 2.DNA 分子具有多样性、特异性。 3.DNA 中碱基对的排列顺序代表遗传信息。
1.下列有关基因的叙述中,错误的是( ) A.每个基因都是核酸的一个片段 B.DNA 上的每一个片段都是基因 C.DNA 的结构发生改变,基因的结构不一定发生改变 D.真核细胞的核基因位于染色体上,在染色体上呈线性排 列
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