新人教（2019）生物必修2课件：3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段(共50张PPT)

(共50张PPT)
1.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2.说出DNA分子的多样性和特异性。
学习目标
1.生命观念：通过实例，认识生命现象，揭示生命规律。
2.科学思维：比较归纳基因、DNA和染色体的关系。
素养要求
第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段
新人教（2019）生物必修2课件
说明基因与DNA关系的实例
01
梳理教材知识 夯实基础
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 个基因，只有 碱基参与基因的组成，结论是基因是 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 ，可推测基因能控制生物体的 ，结论是基因具有特定的 。
由上述材料可知：基因通常是 。
许多
部分
特定的DNA
独立性
性状
遗传效应
有遗传效应的DNA片段
辨析易错易混 练前清障
(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(　　)
×
×
×
思考延伸拓展 强化素养
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________
(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 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 是特定的；④基因中碱基的_____
代表遗传信息。
(2)从功能上看；基因具有_____
，即基因能控制生物的性
状，基因是控制生物 的基本单位，特定的基因决定特定的性状。
不一定
脱氧核苷酸
数目及排列顺序
排列
顺序
遗传
效应
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
载体
1或2
遗传物质
遗传效应
线性
性状
(2)范围大小：请将脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体填入下图
脱氧核
苷酸
基因
DNA
染色体
DNA片段中的遗传信息
02
梳理教材知识 夯实基础
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 种类型的碱基，但是碱基对的 却可以成千上万，形成的碱基对的 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 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 顺序，构成了DNA分子的特异性。
4
数目
排列顺序
4n
碱基排列
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 。
4.基因的本质：基因通常是 的 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。
物质基础
有遗传效应
DNA
辨析易错易混 练前清障
(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
(　　)
×
×
√
×
√
思考延伸拓展 强化素养
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。
梳理网络　要语必背
03
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。
随堂演练　知识落实
04
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
√
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。
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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
√
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。
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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
√
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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
√
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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
√
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。
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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_____________。
具有遗传效应的DNA
片段，能控制一定的生物性状
其内部的
遗传信息即脱氧核苷酸的排列顺序及数目不同
片段B中的碱基序列不携带遗传信息，
不具有遗传效应
大于
基因间隔区B
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课时对点练
05
A组　基础对点练
题组一　说明基因与DNA关系的实例
1.(2019·长沙模考)大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7×106 bp(碱基对)，在该DNA分子上分布有大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000 bp。根据题中信息，不能得出的结论是
A.基因位于DNA分子上
B.1个DNA分子上有多个基因
C.DNA分子上有非基因片段
D.DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等
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√
解析　该DNA分子上分布有大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000 bp，则所有基因含有的碱基对总数约为4.4×106个，小于DNA分子含有的碱基对总数，这同时也说明DNA分子上有非基因片段，故选D。
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2.人类14号染色体信息已被破译，总计含87 410 661个碱基对，这一结果发表在英国科学周刊《自然》杂志上。研究报告称，14号染色体含有1 050个基因。则平均每个基因含有的碱基数为
A.83 248　　B.166 496　　C.1 050　　D.不能确定
解析　一个DNA分子中含有多个基因。基因之间的DNA片段属于间隔区段，这些间隔区段因为没有遗传效应而不属于基因。人类14号染色体上的87 410 661个碱基对是该染色体DNA分子上的碱基对总数，但据此无法确定1 050个基因上的碱基对数，故不能确定每个基因含有的碱基数。
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√
3.(2019·湖南怀化第三中学期末)下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是
A.染色体就是基因　　　　　　　B.一条染色体上有多个基因
C.基因在染色体上呈线性排列　　D.染色体是基因的主要载体
√
解析　染色体的主要成分是蛋白质和DNA，而基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此染色体和基因不是同一种物质，A错误。
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4.下列细胞核内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是
A.DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因
B.染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因
C.DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸
D.染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
√
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解析　染色体主要由DNA和蛋白质组成，DNA的主要载体是染色体；基因通常是有遗传效应的DNA片段，每个DNA上有很多个基因；基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，基因的不同在于脱氧核苷酸的排列顺序不同，故从复杂到简单的结构层次是染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸，D项正确。
5.下列关于染色体、DNA、基因三者之间关系的叙述不正确的是
A.都能复制、分离和传递，且三者行为一致
B.染色体的任一片段可称作基因
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的行为
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解析　基因通常是有遗传效应的DNA片段，B错误。
√
题组二　DNA片段中的遗传信息
6.下列关于遗传信息的说法中，不正确的是
A.基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息
B.遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的
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遗传性状
√
解析　遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序，不是指生物体所表现出来的遗传性状。
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7.由60个脱氧核苷酸组成的DNA分子片段，可因其脱氧核苷酸的排列顺序不同携带不同的遗传信息，其种类最多可达
A.430　　B.460　　C.604　　D.304
√
解析　含有60个脱氧核苷酸的DNA分子片段，只有30对脱氧核苷酸，所以脱氧核苷酸的排列方式有430种，即最多可以编码430种不同的遗传信息，故选A。
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8.(2020·河北衡水中学周测)等位基因A与a最本质的区别是
A.A控制显性性状，a控制隐性性状
B.在减数分裂时，A与a分离
C.两者的脱氧核苷酸的排列顺序不同
D.A对a起显性作用
√
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9.决定DNA分子特异性的因素是
A.两条长链上的脱氧核糖与磷酸的交替排列顺序是稳定不变的
B.构成DNA分子的脱氧核苷酸只有四种
C.严格的碱基互补配对原则
D.每个特定的DNA分子都有特定的碱基排列顺序
√
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10.(2020·辽宁葫芦岛一中高二上月考)如图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题：
(1)细胞内的遗传物质是[　]
______，基因和g的关系是
__________________________________。
(2)e和g的关系是___________________，g被彻底水解后的产物可用字母________表示。
(3)遗传物质的主要载体是[　]________，基因和i的关系是_____________
_____________。
g
DNA
基因通常是有遗传效应的g(DNA)片段
e是组成g的基本单位
b、c、d
i
染色体
基因在染色体
上呈线性排列
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(4)g的成分与RNA的成分相比，主要差异在于_______________________
_________________________________________________________________________________________。
(5)g的空间结构一般表现为____________，若其中(C＋G)/(T＋A)＝1/2，则A占总碱基数的比例为____，其单链中(C＋G)/(T＋A)为____。
碱基和五碳糖的种类不同
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(g的五碳糖为脱氧核糖，RNA的五碳糖为核糖；g的含氮碱基中特有T，而RNA的含氮碱基中特有U)
双螺旋结构
1/3
1/2
解析　根据题图信息可以推知：g是DNA，h是蛋白质，i是染色体，e是脱氧核苷酸，b、c、d是构成脱氧核苷酸的磷酸、脱氧核糖和含氮碱基，a是组成元素C、H、O、N、P。DNA具有双螺旋的空间结构。因为DNA双链中，A＝T、G＝C，则A占总碱基数的比例为A/(A＋T＋C＋G)＝A/(2A＋2G)，由(C＋G)/(T＋A)＝1/2得出A＝2G，所以，A占总碱基数的比例为A/(3A)＝1/3；根据(C＋G)/(T＋A)的比值特点可知，DNA单链中(C＋G)/(T＋A)的值与双链中(C＋G)/(T＋A)的值相同。
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B组　综合强化练
11.(2019·宣城高二上期末)下列关于基因、DNA与染色体的叙述，正确的是
A.细胞分裂前的间期随着DNA的复制，染色体和基因的数目也会发生改变
B.DNA的片段即基因，所以一个DNA分子上有许多的基因
C.染色体是基因的载体，基因只分布在染色体上
D.基因中储存着遗传信息，基因不同的根本原因在于脱氧核苷酸的排列
　顺序不同
√
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解析　细胞分裂前的间期，DNA复制，数目加倍，基因的数目发生改变，但染色体数目未发生改变，A错误；
基因通常是有遗传效应的DNA片段，B错误；
基因主要分布在染色体上，C错误。
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12.下图是用集合的方法表示各种概念之间的关系，表中与图示相符的是
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选项 1 2 3 4
A 染色体 DNA RNA 基因
B DNA 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　据图分析，1包含了2，2包含了3，3包含了4，依次是包含关系。染色体由DNA和蛋白质组成，但是RNA不属于DNA，A项错误；
一个DNA分子含有很多个基因，基因的基本单位是
脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由含氮碱基、磷酸和脱氧
核糖组成，B项正确；
基因不属于脱氧核苷酸，C项错误；
核酸不包括染色体，D项错误。
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13.(2019·河南南阳一中月考)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是
A.真核生物的染色体存在于细胞核中，原核生物的染色体存在于拟核中
B.基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千
　个基因
C.一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性由碱基特定的排列顺
　序决定
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　原核生物没有染色体结构，A项错误。
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14.基因通常是有遗传效应的DNA片段。下列关于基因与DNA的说法正确的是
A.豌豆体细胞中的基因都是成对存在的，在产生配子时成对的基因都彼
　此分离
B.同源染色体上含有等位基因A、a的两个DNA分子中(A＋G)/(T＋C)的
　值不同
C.同一条染色体上的DNA和基因的复制与分离总是同步的
D.同一生物体不同细胞的结构功能不同的根本原因是所含基因不同
√
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解析　一般情况下，豌豆体细胞核中的基因都是成对存在的，在产生配子时细胞核中成对的基因彼此分离，细胞质中的基因不是成对存在的，A错误；
根据碱基互补配对原则，A与T配对，G与C配对，则不同的DNA分子中，(A＋G)/(T＋C)的值都是1，B错误；
同一生物体不同细胞是由同一受精卵有丝分裂而来的，所含基因相同。
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15.(2020·荆州沙市中学月考)下列从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，错误的是
A.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性
B.碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性
C.一个含2 000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式有41 000种
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对排列方式
　有41 700种
√
解析　β-珠蛋白基因的碱基对排列顺序是特定的，其碱基对排列方式应只有一种。
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16.如图所示，为了鉴定男孩8与本家族的亲缘关系，需采用特殊的鉴定方案。下列方案可行的是
A.比较8与2的线粒体DNA序列
B.比较8与3的线粒体DNA序列
C.比较8与5的Y染色体DNA序列
D.比较8与2的X染色体DNA序列
√
解析　8与5的Y染色体间接或直接来自1号，可以进行比较。
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17.分析右图并回答有关问题：
(1)图中B是_________，C是_________。
(2)F的基本组成单位是图中的___(填字母)。
(3)一个H中含有_____个F。
(4)基因中的遗传信息蕴藏在_____________________中，不同基因的遗传信息不同是因为_______________不同。
脱氧核糖
含氮碱基
D
1或2
4种碱基(C)的排列顺序
碱基的排列顺序
解析　DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，它是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成的。一条染色体上通常含有1个或2个DNA分子。
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18.DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，在亲子鉴定、侦察罪犯方面，可以说是目前最为可靠的鉴定技术。请回答下列有关DNA指纹技术的问题：
(1)亲子鉴定中，DNA探针必不可少，DNA探针实际是一种已知碱基序列的DNA片段，用DNA探针寻找基因所用的原理是__________________。
(2)用DNA做亲子鉴定时，小孩的条带会一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合，原因是___________________________________________
_________________________。
碱基互补配对原则
孩子的每一对同源染色体中的两条染色体必定一
条来自母亲，一条来自父亲
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(3)提取某小孩和其生母以及待检测的三
位男性的DNA，进行DNA指纹鉴定，部
分结果如图所示。则该小孩的生物学父
亲是___(填字母)。
(4)现在已知除了同卵双生的双胞胎外，每个人的DNA都是独一无二的，就好像指纹一样，这说明了________________________。
(5)为什么用DNA做亲子鉴定，而不用RNA？_______________________
______________________________________________。
B
DNA具有多样性和特异性
因为对于细胞生物来说，
基因在DNA上，而不在RNA上，且DNA具有特异性
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解析　DNA指纹技术应用的原理是碱基互补配原则。做亲子鉴定时，已知小孩的一对同源染色体中的两条染色体一条来自父亲，一条来自母亲，所以必定有一条染色体上的DNA序列与父亲相同，另一条DNA序列与母亲相同，由此可判断出B为该小孩的生物学父亲。对于细胞生物而言，基因是具有遗传效应的DNA片段，且DNA具有特异性，所以用DNA做亲子鉴定，而不用RNA。
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