1、第4节基因是有遗传效应的DNA片段学习目标1.阅读“资料分析”，概括基因与DNA的关系。2.利用数学方法分析DNA的多样性和特异性。(重点)3.说明基因和遗传信息的关系。(重点)知识点1说明基因与DNA关系的实例请仔细阅读教材第5556页，完成下面的问题。知识点2DNA片段中的遗传信息请仔细阅读教材第5657页，完成下面的问题。1遗传信息的含义：DNA分子中4种碱基的排列顺序。2特点(1)多样性构成DNA分子的碱基只有4种，配对方式只有2种，但是碱基的数目却可以成千上万，形成的碱基的排列顺序也可以千变万化(4n)，从而构成了DNA分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性。(2)特异性：每个DNA
2、分子都有特定的碱基排列顺序。而特定的碱基排列顺序中有遗传效应的片段代表遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子的特异性。3与生物体多样性和特异性的关系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。要点基因、脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系1.基因与脱氧核苷酸的关系(1)基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。(2)基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息。(3)基因中脱氧核苷酸排列顺序的多样性和特异性决定了基因的多样性和特异性。(4)若基因中有n个碱基对(n对脱氧核苷酸)，则基因有4n种。2基因与DNA的关系(1)基因是有遗传效应的DN
3、A片段，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分子上所有基因的碱基数之和。(2)基因具有遗传效应是指其能控制生物的性状。基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能的基本单位，特定的基因控制特定的性状。3基因与染色体的关系染色体是基因的主要载体，但不是唯一载体(如线粒体、叶绿体中也有少量的DNA，也是基因的载体；原核生物的基因存在于拟核和质粒上，病毒中也存在基因)。4染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系【典例】下列关于基因的说法，不正确的是()A基因是控制生物性状的DNA的功能单位B基因是DNA的随机片段，与DNA是局部与整体的关系C基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表着
4、遗传信息D一个DNA分子上有许多基因，基因具有多样性解析一个DNA分子上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段，这些片段就是遗传信息的载体，可表达为一定的产物，如蛋白质或RNA，传递着支配生命活动的指令，所有生物的生命活动无不直接或间接地受基因控制。因此，基因不是DNA上随机的片段。答案B针对训练有关染色体、DNA、基因三者关系的叙述不正确的是()A每条染色体上都含有一个或两个DNA分子，DNA分子上含有许多个基因B都能复制、分离和传递，且三者行为一致CDNA的任一片段均可称为基因D在生物的传宗接代过程中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为解析每条染色体上都含有一个DNA分子(未复制时)或
5、两个DNA分子(复制后着丝点分裂前)，DNA分子上有多个基因，A正确。染色体是DNA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、组合、传递，且行为一致，B、D正确。基因是具有遗传效应的DNA片段，无遗传效应的DNA片段不能称之为基因，C错误。答案C课堂归纳小结 网络构建自我校对：染色体1个或2个遗传物质效应多个基本单位线性脱氧核苷酸拓展阅读何为人类基因组计划人类基因组计划(Human Genome Project，HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。
6、按照这个计划的设想，在2005年，要把人体内约10万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的图谱。换句话说，就是要揭开组成人体4万个基因的30亿个碱基对的秘密。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。为什么选择人类的基因组进行研究？因为人类是在“进化”历程上最高级的生物，对其进行研究有助于认识自身、掌握生老病死规律、疾病的诊断和治疗、了解生命的起源。HGP的主要任务是测出人类基因组DNA的30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因，找出它们在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息。在人类基因组计划中，还包括对五种生物基因组的研究：大肠杆菌、酵母菌、线虫、果蝇和小鼠，称之为人
7、类的五种“模式生物”。HGP的目的是解码生命、了解生命的起源、了解生命体生长发育的规律、认识种属之间和个体之间存在差异的起因。研究人类基因组计划有什么意义？提示：认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。 学业水平合格测试1下列关于基因的叙述，正确的是()ADNA分子上任意一个片段都是基因B人体细胞中染色体是基因的唯一载体C等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同D基因的多样性决定了DNA分子的多样性解析基因是有遗传效应的DNA片段，而不是DNA分子中任意一个片段，A错误；人体细胞中染色体是基因的主要载体，线粒体中也分布着一定数量的基因，B错误；构成基因的基本单
8、位是脱氧核苷酸，基因的多样性和DNA分子的多样性均与脱氧核苷酸的数量和排列顺序有关，C正确，D错误。答案C2DNA分子具有特异性，体现在()ADNA分子外侧，磷酸和脱氧核糖交替连接的方式稳定不变BDNA分子内侧，碱基对的配对方式不变CDNA分子碱基对的排列顺序千变万化D每个DNA分子的碱基都有其特定的排列顺序解析A、B两项说明DNA分子具有稳定性，C项说明DNA分子具有多样性，D项说明了DNA分子具有特异性，是指对于某一生物具体的一个DNA分子而言。答案D3下列关于遗传信息的说法，错误的是()A基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息B真核生物亲子代间遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的
9、C生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上D遗传信息即生物体所表现出来的性状解析基因中脱氧核苷酸的排列顺序可以代表遗传信息，A正确；基因是有遗传效应的DNA片段，DNA主要存在于细胞核，少量存在于线粒体和叶绿体，所以真核生物亲子代间遗传信息的传递主要是通过细胞核中染色体上的基因传递的，B正确；大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNA，所以遗传信息主要储存在DNA分子上，C正确；遗传信息储存在遗传物质DNA或RNA中，生物体所表现出来的遗传特性是指生物的表现型，D错误。答案D学业水平等级测试4甲、乙两种生物体细胞中DNA分子数、碱基总量与种类都相同。下列说法正确的是()A甲、乙的
10、遗传信息完全相同B甲、乙是同种生物的后代C甲、乙细胞中的基因数相同D不足以得出以上任何一种结论解析遗传信息是由碱基对的排列顺序决定的，即使数目相同也会表现出不同的遗传信息，A错误；不同生物的体细胞中DNA分子数、碱基总量与种类也可能相同，B错误；基因是有遗传效应的DNA片段，因而不确定甲、乙细胞中的基因数是否相同，C错误；据分析可知，不足以得出A、B、C中的任何一种结论，D正确。答案D5下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是()A细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目B有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定C细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和D生物体中，
11、一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定解析细胞分裂间期，染色体经过复制后，每条染色体上有两条姐妹染色单体，这时染色体数量是核DNA数量的一半，A错误；有丝分裂可以保持亲子代细胞间染色体数目的相对稳定，从而保持了遗传性状的相对稳定，B正确；基因是有遗传效应的DNA片段，所以DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，C错误；基因与性状并非简单的一对一的关系，有的性状受多对基因的控制，有的基因参与多种性状的控制，D错误。答案B课后作业(十三) 学业水平合格练1下列有关基因的叙述，不正确的是()A可以准确地复制B是4种碱基对的随机排列C能够储存遗传信息D是有遗传效应的脱氧核苷酸序列解析由于
12、DNA双链为复制提供了精确的模板，且复制时遵循碱基互补配对原则，因此基因可以准确地复制，A叙述正确；基因是4种脱氧核苷酸的有序排列，每个基因都有特定的排列顺序，B叙述错误；基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息，C叙述正确；基因是有遗传效应的DNA片段，D叙述正确。答案B2下列与遗传信息有关的叙述，正确的是()ADNA分子中的全部片段都含有遗传信息B转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠在正常光线下没有发出绿色荧光，说明基因一经转移，就会丢失遗传信息CDNA分子中的遗传信息来自4种碱基的特定排列顺序DRNA病毒没有DNA分子，所以没有遗传信息解析基因是有遗传效应的DNA片段，DNA上的基因间
13、隔区是无遗传效应的，A项错误。绿色荧光需要在黑暗条件下才能显现出来，在正常光线下不显现，B项错误。DNA分子中，碱基的排列顺序代表遗传信息，C项正确。RNA病毒的遗传物质是RNA，遗传信息储存在RNA中，D项错误。答案C3下列关于真核细胞基因的叙述中错误的是()A基因中所含的脱氧核苷酸的种类共有四种B基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息C基因中所含的脱氧核苷酸的数目有成千上万个D基因在染色体上，染色体的任一片段都是基因解析基因是有遗传效应的DNA片段，其中含有四种脱氧核苷酸，A叙述正确；遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序，B叙述正确；基因中所含的脱氧核苷酸的数目有成千上万个，C叙述正确；
14、染色体是基因的主要载体，基因是有遗传效应的DNA片段，而染色体主要由蛋白质和DNA组成，染色体上的任一片段不一定都是基因，D叙述错误。答案D4关于下图的叙述正确的是()A若C代表磷酸，则A是核糖B在细胞分裂过程中F和H始终保持11的比例关系C遗传信息是E中D的排列顺序DF的基本组成单位是图中的E解析若C代表磷酸，则A是脱氧核糖，A错误；在细胞分裂过程中，DNA和染色体的比例关系为11或21，B错误；遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，C正确；DNA的基本组成单位是图中的D脱氧核苷酸，D错误。答案C5经实验测得衣藻DNA在细胞中分布如下：84%在染色体上，14%在叶绿体上，1%在线粒体上，1%
15、游离于细胞质中。这些数据说明()A衣藻的遗传物质主要是DNAB衣藻DNA的主要载体是染色体C衣藻细胞质中无DNAD衣藻染色体由DNA、蛋白质和少量RNA组成解析由题干可知，衣藻DNA大部分在染色体上，因此衣藻DNA的主要载体是染色体，故B项正确；衣藻的遗传物质是DNA，故A项错误；由题干可知，衣藻DNA有1%在线粒体上，1%游离在细胞质中，故C项错误；本题所给数据无法说明衣藻染色体的组成，故D项错误。答案B6.右图是用集合的方法表示各种概念之间的关系，其中与图示相符的是()选项1234A染色体DNARNA基因BDNA基因脱氧核苷酸碱基C核酸DNA脱氧核苷酸基因D核酸染色体DNA基因解析基因是D
16、NA的一个片段，基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，碱基是组成脱氧核苷酸的成分之一。答案B7下列关于DNA分子和基因相互关系的叙述，不正确的是()A基因是具有遗传效应的DNA片段B生物体的DNA分子数目小于基因数目C基因在DNA上，DNA上所有序列都属于基因D基因并不是碱基对随机排列成的DNA片段解析DNA分子上分布着多个基因，基因是具有遗传效应的DNA片段，基因位于DNA分子上，DNA上还包含不具有遗传效应的片段，这些片段不能称为基因。答案C8下列关于遗传信息传递的叙述，不正确的是()A遗传信息可通过细胞分裂向子细胞传递B遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递C遗传信息可通过有丝分裂和无性生
17、殖向下代传递D在同一个生物个体中，遗传信息不能传递解析DNA中的遗传信息随着DNA复制而复制，DNA可以通过减数分裂随着配子传递给后代，可以通过有丝分裂和无性生殖传递给子代，也可以在同一生物个体中通过有丝分裂传递给新的体细胞。答案D9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，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基团和一个碱基B基因一般是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有多个基因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分子解析在DNA分子结构中，与脱氧核
18、糖直接相连的一般是两个磷酸基团和一个碱基，A项错误；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项正确；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项正确；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个或2个DNA分子，D项正确。答案A学业水平等级练10下列对基因本质的描述，正确的是()A基因的基本单位是核糖核苷酸B一个DNA分子就是一个基因C基因是DNA分子上的特定片段D基因的化学结构不会发生改变解析基因是有遗传效应的DNA片段，故B错误，C正确；基因的基本单位是脱氧核苷酸，
19、故A错误；基因的结构具有稳定性，但并不绝对，可以发生突变，故D错误。答案C11由50个脱氧核苷酸构成的DNA分子，按其碱基的排列顺序不同，可分为多少种，说明了DNA分子的什么特性()504种450种425种遗传性多样性特异性A B C D解析50个脱氧核苷酸共构成了25个碱基对，共有排列顺序425种，由此说明由于碱基对(或脱氧核苷酸对)的排列顺序的多样性，决定了DNA的多样性。答案D12如图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是()A白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸BS基因是有遗传效应的DNA片段C白眼基因在常染色体上D基因片段中有5种碱基、8种核苷酸解析S基因控制果蝇的白眼
20、，所以是有遗传效应的DNA片段。白眼基因位于X染色体上，组成基因片段的基本单位是脱氧核苷酸，有4种碱基，4种脱氧核苷酸。答案B13图中表示一个DNA分子上三个片段A、B、C，请回答下列问题：(1)片段A和C之所以能称为基因，是因为它们都是_。(2)片段A和片段C的不同之处是_。(3)片段A和B的不同之处是_。(4)一般情况下，在一个DNA分子中类似于B的片段的长度要_类似于A的片段的长度。(5)在人类染色体DNA不表达的片段中有一部分是串连重复的序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列应该位于图中的_。答案(1)有遗传效应的DNA片段(2)脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同(3)B的碱基序
21、列不携带遗传信息，不具有遗传效应(4)大于(5)基因间区B14分析以下图解(图中A表示磷酸，B表示脱氧核糖)，完成下列问题：(1)C有_种，名称分别为_。(2)图中D和E的关系是_。(3)_的排列顺序代表着遗传信息(用字母表示)。(4)E在H上呈_，是_的F片段，每个F上有许多个_。(5)生物的性状遗传主要是通过F上的_传递给后代的，实际上是通过_的排列顺序来传递的。答案(1)4腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶(2)E(基因)是由成百上千个D(脱氧核苷酸)组成的(3)D(4)线性排列具有遗传效应E(5)ED应用创新综合练15由于DNA上的“遗传因子”基本都是符合孟德尔的遗传定律的，因此人类可以
22、利用PCR技术合成的DNA进行亲子鉴定，其原理是：首先获取被测试者的DNA，并进行PCR扩增，取其中一样本DNA用限制酶切成特定的小片段，放进凝胶内，用电泳推动DNA小片段分离，再使用特制的“探针”去寻找基因。相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在X光照射下，便会显示由DNA探针凝聚在一起的黑色条码。每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻合。(1)2002年6月，我国第一张18位点的“基因身份证明”在湖北武汉诞生。人的“基因身份证明”是否终身有效？_。理由是_。(2)双胞胎或多胞胎的“基因身份证明”是否一定完全相同？_。原因是_。(3)图示某小孩和其母亲以及待测定的四
23、位男性的DNA指纹图谱示意图，请推测该小孩真正生物学上的父亲是_。原因是_。解析(1)同一个体的所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的，所以DNA相同，具有个体的特异性和稳定性，故“基因身份证明”终身有效。(2)同卵双胞胎DNA相同，但异卵双胞胎DNA不同。(3)对比DNA指纹图谱就会发现孩子的基因有一半与母亲相同，还有一半与B相同，而A、C、D与孩子DNA指纹图谱不相同，所以B是孩子真正生物学上的父亲。答案(1)是同一个体的不同生长发育阶段和不同组织的DNA是相同的，所以它有高度的个体特异性和稳定性(2)不一定如果是异卵双生的双胞胎，其遗传物质不相同(3)B子代遗传物质一半来自父亲，一半来自母亲