【學習目標】
1.理解基因通常是有遺傳效應的DNA片段。
2.理解DNA的多樣性和特異性。
3.說明基因和遺傳信息的關系。
【學習重難點】
1.教學重點
（1）基因是有遺傳效應的 DNA 片段。
（2）DNA 分子具有多樣性和特異性。
2.教學難點：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。
【預習新知】
說明基因與DNA關系的實例
由教材57-58頁資料分析可以得出：
資料1：全部基因的堿基對總數(shù)只是DNA分子堿基對總數(shù)的一部分，因此，基因是________的片段。
資料2：基因具有________的________效應。
資料3：進一步明確基因是________________。
總結：基因與DNA的關系
(1)基因是有________________的DNA片段；(2)每個DNA分子中含有________個基因；(3)DNA分子中存在________________的片段。
DNA片段中的遺傳信息
1.DNA能夠儲存足夠的遺傳信息；遺傳信息蘊藏在 之中；堿基排列順序的千變萬化，構成了DNA分子的 ，而堿基的特定的排列順序，又構成了每個DNA分子的 ；DNA的多樣性和特異性是 的物質基礎。DNA上分布著許多基因， 通常是有遺傳效應的DNA片段。
2.基因的內涵：
功能上：是遺傳物質的 單位
本質上：是具有 片段
結構上：含有 序列
位置上：在染色體上特定位置，呈 排列
3.染色體、DNA、基因之間的關系
【易錯提示】
（1）基因A和基因B的根本區(qū)別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中的堿基排列順序（ ）
（3）基因具有多樣性的原因是構成基因的堿基種類、數(shù)目和排列順序不同（ ）
答案：（1）×（2）×（3）×
【深化探究】
探究點一 說明基因與DNA關系的實例
1.閱讀教材P57～58資料分析，討論下列問題：
(1)生物體內的DNA分子數(shù)與基因數(shù)目相同嗎？
(2)生物體內所有基因的堿基總數(shù)與DNA的堿基總數(shù)相同嗎？
(3)由(1)(2)你能得出什么結論？
2.請據(jù)圖回答下列問題：
(1)D、E、F、H之間有什么數(shù)量關系？
(2)真核生物中，H是F的唯一載體嗎？
名師提醒：
(1)基因通常是有遺傳效應的DNA片段，即具有復制、轉錄、翻譯等功能，能夠控制一定的性狀(轉錄、翻譯的相關知識見第4章)。
(2)基因可以是一段DNA，但一段DNA不一定是基因。有的DNA片段沒有控制性狀的作用，這樣的DNA片段就不是基因。
(3)對于RNA病毒來說，基因是有遺傳效應的RNA片段。
對教材第57～58頁【思考·討論】的總結如下：
探究點二 基因通常是有遺傳效應的DNA片段
1.基因通常是有遺傳效應的DNA片段，對于不含DNA的RNA病毒而言，該定義準確嗎？試完善基因的定義。
2.下圖甲表示果蠅某一條染色體上的幾個基因，圖乙表示物質或結構的從屬關系，請分析回答：
(1)圖甲體現(xiàn)了基因與染色體有什么關系？基因都在染色體上嗎？
(2)一條染色體上有幾個DNA分子？一個DNA分子中有很多個基因，這些基因是不是連續(xù)排列的？
(3)若由2 000個脫氧核苷酸構成一個基因，則可能有多少種脫氧核苷酸排列順序？由此可說明DNA(基因)具有什么特性？某個基因中含2 000個脫氧核苷酸，則該基因中有多少種脫氧核苷酸排列順序？
(4)圖乙中表示染色體、基因、DNA、脫氧核苷酸之間的關系，則a、b、c、d分別是什么？
(5)在刑偵領域，DNA分子能夠像指紋一樣用來鑒定個人的身份，你能解釋其中的生物學原理嗎？
1.基因的內涵
2.染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關系
3．基因、染色體、蛋白質、性狀的關系
(1)對于真核細胞來說，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體是基因的次要載體。
(2)對于原核細胞來說，基因存在于擬核中的DNA分子或質粒上，DNA是裸露的，并沒有與蛋白質一起構成染色體，因此，沒有染色體這一載體。
【鞏固訓練】
1.如圖為某些物質（或結構）的關系圖。相關分析錯誤的是( )
A.a主要由b和c構成，b由c上的d表達
B.d是c上的功能片段，d在a上呈線性排列
C.病毒的d都是具有遺傳效應的DNA片段
D.豌豆根尖分生區(qū)細胞中的e共有四種
2.擬南芥AtNHXl基因編碼一個位于液泡膜上的轉運蛋白，該轉運蛋白可將Na+逆濃度梯度轉運至液泡內，以降低Na+的毒害。研究人員將AtNHXl基因轉化到了煙草中。下列說法錯誤的是( )
A.AtNHXl基因可提高煙草的耐鹽性
B.該轉運蛋白參與的轉運方式為協(xié)助擴散
C.該基因是具有遺傳效應的DNA片段
D.該基因的特異性在于脫氧核苷酸特定的排列順序
3.一個雙鏈被32P標記的DNA片段有100個堿基對，其中腺嘌呤占堿基總數(shù)的20%，將其置于含31P的環(huán)境中復制3次。下列敘述錯誤的是( )
A.該DNA片段中含有胞嘧啶的數(shù)目是60個
B.第三次復制過程需要240個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸
C.復制3次后，子代DNA中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1︰7
D.復制3次后，子代DNA中含32P與含31P的分子數(shù)之比為1︰3
4.在一個DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基總數(shù)的54%。若其中一條鏈的鳥嘌呤占該鏈堿基總數(shù)的22%、胸腺嘧啶占28%，則另一條鏈上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的( )
A.24%，22%B.22%，28%C.22%，26%D.23%，27%
5.從分子水平上對生物多樣性或特異性的分析，錯誤的是( )
A.堿基排列順序的千變萬化，構成了DNA的多樣性
B.堿基特定的排列順序，構成了每一個DNA分子的特異性
C.一個含有2000個堿基的DNA分子，其堿基對可能的排列順序有41000種
D.人體內控制β-珠蛋白的基因由1700個堿基對組成，其堿基對的排列方式有41700種
參考答案
1.答案：C
解析：從圖中可以看出，a是染色體，b是蛋白質，c是DNA, d是基因，e是脫氧核苷酸。a（染色體）的主要組成物質是b（蛋白質）和c（DNA），d（基因）是有遺傳效應的DNA片段，可以控制蛋白質的生物合成，A正確；d（基因）是DNA上有遺傳效應的片段，在a（染色體）上呈線性排列，B正確；有些病毒的遺傳物質是RNA，所以相應的d（基因）是有遺傳效應的RNA片段，C錯誤；豌豆根尖分生區(qū)細胞中的脫氧核苷酸有四種，D正確。
2.答案：B
解析：該轉運蛋白可將Na+逆濃度梯度運輸至液泡內，其參與的轉運方式為主動運輸，B錯誤。
3.答案：D
解析：該DNA片段有100個堿基對，其中腺嘌呤占堿基總數(shù)的20%，則腺嘌呤數(shù)目為100×2×20%=40(個)，根據(jù)堿基互補配對原則，A=T，G=C，故該DNA片段中含有胞嘧啶的數(shù)目是(100×2-40×2)÷2=60(個)，A正確；第三次復制過程DNA分子數(shù)由4個變?yōu)?個，增加4個DNA分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸60×4=240(個)，B正確；復制3次，共得到8個DNA分子，16條DNA單鏈，其中只有2條單鏈含32P，含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1︰7，C正確；由于DNA的復制為半保留復制，子代DNA均含31P，其中有2個DNA分子含32P，所以子代DNA中含32P與含31P的分子數(shù)之比為1︰4，D錯誤。
4.答案：C
解析：解此類型題時，可先繪出兩條鏈及其鏈上的堿基，再依題意注明已知堿基的含量，通過繪圖直觀形象地將題中信息呈現(xiàn)出來，有利于理清解題思路，尋求解題方法。在雙鏈DNA分子中，當A+T=54%時，在一條鏈中（如a鏈）A+T占這條鏈堿基的54%，A=54%-28%=26%；a鏈中G占22%，另一條鏈中C占22%。（如圖）。
5.答案：D
解析：堿基對的排列順序（脫氧核苷酸的排列順序）千變萬化，構成了DNA分子的多樣性，A正確；每個DNA分子的堿基對都有特定的排列順序，特定堿基對的排列順序構成了DNA分子的特異性，B正確；一個含2000個堿基的DNA分子，有1000個堿基對，其堿基對可能的排列方式有41000種，C正確；控制該蛋白合成的基因是一個特定的基因，故人體內控制該蛋白合成的基因堿基對的排列順序是固定的，即只有1種排列方式，D錯誤。

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第4節(jié) 基因通常是有遺傳效應的DNA片段

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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