认识基因学案-中图版高中生物必修2学案练习

第一节认识基因

目标导航 1.阅读教材图文，说出基因和DNA的关系。2.结合探究活动，理解基因与性状的关系，归纳基因的概念。

一、“基因”的提出

1.1865年，孟德尔提出生物的性状是由“遗传因子”决定的。它具有“遗传因子”是世代相传的和“遗传因子”是决定遗传表达的两个基本属性。

2.1909年，丹麦遗传学家约翰逊提出“基因”这个名词，其含义与“遗传因子”完全一致。

二、基因概念的发展

1.摩尔根的研究成果——通过对果蝇的研究证实了

(1)基因存在于染色体上。

(2)一条染色体上有许多基因。

(3)基因在染色体上呈线性形式排列。

2.比德尔和泰特姆的实验证明：特定的酶的产生是由一个特定的基因负责的。

艾弗里等的研究成果最终证实：基因的本质是DNA。

基因是DNA分子上的一段核苷酸序列，是遗传的功能单位，可编码一段肽链或者编码一段RNA。

3.雅各布和莫诺的研究成果

研究大肠杆菌的乳糖代谢调节实验证明：基因是可分的，从功能上可以把基因分为编码蛋白质的结构基因，以及负责调节其他基因功能的调节基因和起调控作用的启动基因、操纵基因。

三、基因的现代含义

1.基因的结构特点

(1)断裂基因：大多数真核生物的基因的编码序列在DNA分子上是不连续的，而是被不编码的序列隔开，称为断裂基因。其中的编码序列称为外显子，非编码序列称为内含子。断裂基因往往由一些交替存在的内含子和外显子构成。

(2)重叠基因：指两个基因共用一段重叠的核苷酸序列。

(3)可动基因：在染色体上通过某种方式从一个位置转移到另一个位置的基因，称为可动基因，也叫做转座因子。

2.基因概念的内涵

基因是遗传的基本物质和功能单位，它携带了逐代传递的信息，是组成一个转录区域和转录调节的一段DNA序列。

判断正误：

(1)基因是有遗传效应的DNA片段，是遗传物质的结构和功能单位。( )

(2)基因是一段DNA，但一段DNA不一定就是基因。( )

(3)真核细胞的细胞核和细胞质中均有基因。( )

(4)并非任何一个DNA片段都是基因，只有具有遗传效应的DNA片段才是基因。( )

(5)基因可以准确地复制。( )

(6)基因能够存储遗传信息。( )

(7)基因是4种碱基对的随机排列。( )

答案(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√(7)×

一、基因的探究历程

1.基因的探究历程

时间科学家对基因概念的理解主要含义(内容)

1865年孟德尔遗传因子认为生物的性状由“遗传因子”传递，在体细胞中成对存在，在生殖细胞中单个存在，能世代相传

1909年约翰逊首次提出基因概念同孟德尔

1926年摩尔根基因位于染色体上一条染色体上含有许多基因。基因以线性形式排列在染色体的特定位置上

1944年艾弗里证实了基因的本质是DNA

1953年沃森、克

里克

对基因的认识发展到了分子

水平

基因是DNA分子上的一段核苷酸序

列，是遗传的功能单位，可编码一

段肽链或编码一段RNA

比德尔和

泰特姆

一基因一酶说

特定的酶的产生是由一个特定的基

因负责的

一个基因一个肽链

复杂蛋白质的不同肽链由不同的基

因决定

1961年雅各布和

莫诺

提出乳糖操纵子模型，丰富

了基因的概念

认为基因是可分的，在功能上可细

分为编码蛋白质的结构基因以及负

责调节其他基因功能的调节基因和

起调控作用的启动基因、操纵基因

2.基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系比较

关系内容

基因与脱氧核

苷酸

基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传

信息

基因与DNA 基因是有遗传效应的DNA序列，每个DNA分子上有很多个基因

基因与染色体基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体

图示

3.基因和DNA关系的概括

每个DNA分子上有许多个基因。一个DNA分子上的碱基总数大于该DNA分子上所有基因中的碱基数之和，基因与DNA的关系概括如下：

1.已知大肠杆菌细胞的拟核有一个DNA分子，长度约为4 700 000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。请计算基因中的碱基数目，与DNA的总碱基数目比较能说明什么？

答案基因总的碱基数目＝4 400×1 000＝4.4×106(对)，小于该DNA中总的碱基数目4.7×106(对)，说明DNA分子中并非所有的片段都属于基因。

2.是不是DNA的任意一个片段都是基因？

答案不是。基因具有一定的遗传效应，所以并非DNA的任意一个片段都属于基因，只有具有一定遗传效应的DNA片段才是基因。

1.如图表示染色体、DNA、基因三者之间的关系，关于三者之间关系的叙述不正确的是( )

A.都能复制、分离和传递

B.染色体的任一片段均可称作基因

C.每条染色体上含有1个或2个DNA分子，DNA分子上含有多个基因

D.在生物的细胞核遗传中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为

问题导析(1)在有染色体的生物体中，DNA是遗传物质。

(2)染色体是遗传物质的主要载体。

(3)基因是具有遗传效应的DNA片段。

答案 B

一题多变

判断正误：

(1)每个基因都是DNA分子上的一个片段。( )

(2)基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位。( )

(3)基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位。( )

(4)DNA分子上每一个片段都是一个基因。( )

答案(1)√(2)√(3)√(4)×

二、基因的现代含义

1.概念

基因是遗传的基本物质和功能单位，它携带了逐代传递的信息，是组成一个转录区域和转录调节的一段DNA序列。

2.原核生物的基因结构和真核生物的基因结构

(1)原核生物和真核生物的基因结构都由三部分组成：上游非编码区、编码区、下游非编码区。非编码区不能转录出信使RNA，编码区能转录出信使RNA。

(2)原核生物的基因编码序列是连续的，真核生物的基因编码序列(外显子)是不连续的，而是被不编码的序列(内含子)隔开。

(3)内含子不能编码蛋白质，但内含子的存在并不是没有意义。一种说法认为，内含子对基因的转录具有某种调控作用；另一种说法认为，内含子在生物进化的某一个阶段曾起过重要作