新人教（2019）生物必修2同步学案：第3章 第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段

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新人教（2019）生物必修2同步学案
3.4　基因通常是有遗传效应的DNA片段
一、说明基因与DNA关系的实例
说明基因与DNA关系的实例
(1)教材思考·讨论中资料1和3说明基因中的碱基数目只是DNA分子碱基总数的一部分，可推测每个DNA分子上有许多个基因，只有部分碱基参与基因的组成，结论是基因是特定的DNA片段。
(2)教材思考·讨论资料2中绿色荧光与基因有关，且基因具有一定的独立性，可推测基因能控制生物体的性状，结论是基因具有特定的遗传效应。
由上述材料可知：基因通常是有遗传效应的DNA片段。
(1)染色体是DNA的唯一载体(　　)
(2)真核生物的基因均在染色体上呈线性排列(　　)
(3)基因和DNA是同一概念(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×
1．请结合模式图完成下面内容，并从以下两方面理解“基因”：
(1)从结构上看：①基因是DNA上特定的片段，但DNA上的片段不一定(填“一定”或“不一定”)就是基因；②基因与DNA分子的结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构；③每个基因上脱氧核苷酸的数目及排列顺序是特定的；④基因中碱基的排列顺序代表遗传信息。
(2)从功能上看；基因具有遗传效应，即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。
2．请辨析基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系：
(1)图解
(2)范围大小：请将脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体填入下图
二、DNA片段中的遗传信息
1．遗传信息：遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸的排列顺序。不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同，含有的遗传信息不同。
2．DNA分子的多样性和特异性
(1)多样性：DNA分子中共有4种类型的碱基，但是碱基对的数目却可以成千上万，形成的碱基对的排列顺序也可以千变万化，若某个DNA分子具有n个碱基对，则DNA分子可有4n种组合方式，从而构成了DNA分子的多样性。
(2)特异性：每个特定的DNA分子都有特定的碱基排列顺序，构成了DNA分子的特异性。
3．生物体多样性和特异性与DNA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。
4．基因的本质：基因通常是有遗传效应的DNA片段。
注：有些病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。
(1)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(　　)
(2)遗传信息是指DNA中的碱基排列顺序(　　)
(3)基因中碱基对的数目与其多样性有关(　　)
(4)基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸(　　)
(5)从广义上来说，烟草花叶病毒中有遗传效应的RNA片段也叫作基因(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
1．为什么一个含有2n个碱基的DNA分子有4n种碱基排列顺序，而不是42n种？
提示　因为一个DNA分子有两条链，两条链上的碱基互补配对，只要其中一条链上的碱基排列顺序确定，另一条链上的碱基排列顺序也就确定了，故只考虑DNA分子中一条链上碱基的种类和排列顺序即可。
2．假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因，那么这17个碱基对可以排列出大约多少种基因？这说明了基因的什么特性？
提示　417种基因；说明了基因的多样性。
3．假设人类基因组中第1号染色体上第1个基因由17个碱基对随机排列构成，那么你与你同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性为多少？这说明基因的什么特点？
提示　1/(417×417)，完全相同的概率很小；说明基因的特异性。
1．基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息
(1)每条染色体上含有一个或两个(复制后)DNA分子，每个DNA分子上有许多个基因，每个基因通常都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应。
(2)遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，而DNA片段并不都携带遗传信息。基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2．脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性：碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。
3．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。
1．下列有关生物体基因的叙述，正确的是(　　)
A．基因通常是有遗传效应的脱氧核苷酸序列
B．所有生物基因的基本单位都是脱氧核苷酸
C．组成基因的碱基数量多于组成DNA分子的碱基数量
D．基因与DNA是同一物质在不同时期的两种名称
答案　A
解析　基因通常是有遗传效应的DNA片段，其基本单位为脱氧核苷酸，但部分RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，其基本单位是核糖核苷酸，A正确，B、D错误；组成基因的碱基总数小于组成DNA分子的碱基总数，C错误。
2．下列有关真核生物中基因的叙述，错误的是(　　)
A．每个基因都是DNA分子上的一个片段
B．DNA分子上的每一个片段都是基因
C．DNA分子的结构发生改变，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
答案　B
解析　基因通常是有遗传效应的DNA片段，B错误；DNA分子的非基因结构发生改变，不会引起基因结构的改变，C正确；染色体是基因的主要载体，核基因在染色体上呈线性排列，D正确。
3．(2019·山西运城高一下期中)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是(　　)
A．一个DNA分子上可含有许多个基因
B．没有复制的每条染色体上含有一个DNA分子
C．基因的特异性主要是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
D．基因和染色体行为存在明显的平行关系，所以基因全部在染色体上
答案　D
4．决定DNA分子的多样性和特异性的是(　　)
A．脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点
B．嘌呤总数与嘧啶总数的比值
C．碱基互补配对原则
D．碱基排列顺序
答案　D
解析　DNA分子的多样性主要表现为碱基排列顺序的千变万化；特异性主要表现为每个特定的DNA分子的碱基都有特定的排列顺序。
5．如图是果蝇某染色体上的白眼基因(S)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
B．S基因是有遗传效应的DNA片段
C．白眼基因在细胞核内，不遵循遗传规律
D．基因片段中有5种碱基、8种核苷酸
答案　B
解析　组成白眼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，A、D项错误；S基因控制果蝇的白眼性状，所以是有遗传效应的DNA片段，B项正确；白眼基因位于染色体上，属于核基因，遵循遗传规律，C项错误。
6．如图表示一个DNA分子上的三个片段A、B、C，请完成下列问题：
(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和片段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)具有遗传效应的DNA片段，能控制一定的生物性状　(2)其内部的遗传信息即脱氧核苷酸的排列顺序及数目不同　(3)片段B中的碱基序列不携带遗传信息，不具有遗传效应　(4)大于　(5)基因间隔区B