生物第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段导学案

这是一份生物第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段导学案，共10页。

[学生用书P53]
一、说明基因与DNA关系的实例
二、DNA片段中的遗传信息
1．遗传信息：蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。
2．特点
(1)多样性：碱基排列顺序的千变万化。
(2)特异性：每一个DNA分子的碱基有特定的排列顺序。
3．基因：通常是有遗传效应的DNA片段。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)基因和DNA是同一个概念。(×)
(2)人体基因全部位于染色体上。(×)
(3)DNA的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中。(√)
(4)碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。(√)
(5)基因A和基因a的根本区别是这两种基因所含的脱氧核苷酸的种类不同。(×)
知识点 基因与染色体、DNA和脱氧核苷酸的关系[学生用书P53]
1.
2．脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系
3．脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体之间的关系图
发展素养
1．如何描述基因(或DNA)和染色体的关系？细胞中的基因都位于染色体上吗？(生命观念)
提示：染色体是基因(或DNA)的主要载体，基因在染色体上呈线性排列。真核生物细胞的线粒体、叶绿体中的少量DNA以及原核细胞中的DNA分子，都没有参与形成染色体，因此这些结构中的基因不在染色体上。
2．基因通常是具有遗传效应的DNA片段。你怎样理解“通常”“遗传效应”的含义？请举例说明。(科学思维)
提示：自然界中绝大多数生物的遗传物质是DNA，但是有少数病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段，因此说基因通常是具有遗传效应的DNA片段。“遗传效应”是指基因能够控制某种蛋白质的合成，呈现出某种性状。例如我国科学家把外源的生长激素基因导入鲤鱼体内培育的转基因鲤鱼，生长速率加快，说明外源的生长激素基因控制了生长激素的合成，体现了遗传效应。
1．下图是果蝇某条染色体上的一段DNA分子的示意图。下列说法正确的是( )
A．白眼基因含有多个核糖核苷酸
B．白眼基因是有遗传效应的DNA片段
C．白眼基因位于细胞质内
D．白眼基因的基本组成单位是4种碱基
解析：选B。每个DNA分子上含有许多个基因，每个基因中含有许多个脱氧核苷酸，A错误；基因是有遗传效应的DNA片段，其基本组成单位与DNA相同，即为脱氧核苷酸，脱氧核苷酸共有4种，B正确，D错误；染色体是DNA的主要载体，白眼基因位于染色体上，是细胞核基因，C错误。
2．下图表示基因与染色体之间的关系，下列相关叙述错误的是( )
A．H是遗传物质的主要载体
B．C的种类有五种
C．E在H上呈线性排列
D．E中的遗传信息在复制过程中严格遵循碱基互补配对原则
解析：选B。细胞核中的遗传物质全部分布在染色体上，但细胞质中的遗传物质分布在线粒体和叶绿体中，所以说染色体是遗传物质的主要载体，A正确；因为D是构成DNA的基本单位——脱氧核苷酸，所以C(碱基)的种类只有四种，B错误；基因是具有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列，C正确；基因在复制过程中要严格遵循碱基互补配对原则，以确保遗传信息准确地传递给子代，D正确。
[随堂检测][学生用书P54]
1．基因通常是指( )
A．DNA的所有片段
B．DNA中所有脱氧核苷酸的排列顺序
C．DNA的一条链
D．有遗传效应的DNA片段
解析：选D。基因通常是具有遗传效应的DNA片段，D正确。
2．下列关于遗传信息的说法不正确的是( )
A．基因的脱氧核苷酸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上
D．遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状
解析：选D。基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表的就是遗传信息，A正确；遗传信息的传递是通过染色体上的基因传递的，B正确；生物体内的遗传信息主要储存在DNA上，C正确；遗传信息是基因中脱氧核苷酸排列顺序，D错误。
3．科学研究发现，小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，这说明( )
A．基因在DNA上
B．基因在染色体上
C．基因具有遗传效应
D．DNA具有遗传效应
解析：选C。该题干中没有涉及基因和DNA、染色体的关系，A、B错误；由题干可知，肥胖这一性状是由HMGIC基因决定的，说明基因控制生物的性状，具有遗传效应，C正确，D错误。
4．(2020·广东广州高一段考)豌豆的高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是( )
A．基因D能控制显性性状，基因d能控制隐性性状
B．基因D、基因d所含的碱基种类不同
C．4种脱氧核苷酸的排列顺序不同
D．在染色体上的位置不同
解析：选C。显性基因D能控制显性性状，隐性基因d能控制隐性性状，这是对显性基因与隐性基因功能的描述，不是它们的根本区别，A错误；基因D、基因d所含的碱基种类相同，都是T、A、G、C，B错误；基因是有遗传效应的DNA片段，因此高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是4种脱氧核苷酸的排列顺序不同，C正确；高茎基因(D)与矮茎基因(d)是一对等位基因，位于同源染色体的相同位置上，D错误。
5．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结构中，核糖与磷酸交替连接，排列在外侧
B．基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA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，一条染色体上含有一个或两个DNA
解析：选A。在DNA分子结构中，外侧是脱氧核糖与磷酸交替连接，A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一个或两个DNA分子，D正确。
6．下图表示一个DNA上的三个片段A、B、C，其中A与C是基因，片段B不是基因。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__________________________________
______________________________________________________________。
片段A和片段B的不同之处是____________________________________
_______________________________________________________________。
(3)一般情况下，在一个DNA中类似于B的片段长度要________类似于A的片段长度。
(4)在人类染色体DNA不表达的片段中有一部分是串联重复的序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种序列应该位于图中的片段________。
解析：(1)基因通常是有遗传效应的DNA片段，基因是控制生物性状的基本结构功能单位。(2)不同的基因中的脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同。(3)DNA分子中构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%，所以类似B的片段的长度要大于基因片段的长度。(4)DNA上也存在一些非基因片段，这些片段不具有遗传效应，但序列也具有独特性，图中不具有遗传效应的是片段B。
答案：(1)一段具有遗传效应的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或数目不同 片段B中的碱基序列不携带遗传信息，不具有遗传效应 (3)大于 (4)B
[课时作业][学生用书P124(单独成册)]
1．(2020·四川绵阳高一期末)遗传信息是指( )
A．基因中特定的脱氧核苷酸种类
B．基因中特定的碱基配对原则
C．基因中特定的碱基排列顺序
D．染色体上特定的基因排列顺序
解析：选C。基因中的脱氧核苷酸种类是一样的，A错误；基因中碱基配对原则均为A与T配对、G与C配对，B错误；对于细胞生物而言，基因中特定的碱基排列顺序代表了遗传信息，C正确；染色体上特定的基因排列顺序不能代表遗传信息，D错误。
2．大肠杆菌细胞的拟核中有1个DNA，长度约为4.7×106 bp(碱基对)，在该DNA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上
B．一个DNA上有多个基因
C．DNA上有非基因片段
D．DNA的碱基总数与所含有的基因的碱基总数相等
解析：选D。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，则所有基因的长度约为4.4×106 bp，小于1个DNA分子的长度，这同时也说明DNA上有非基因片段，故选D。
3．决定DNA结构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．碱基互补配对的原则
D．碱基排列顺序
解析：选D。DNA分子的特异性是指每个DNA分子具有特定的碱基序列，DNA分子的多样性是指DNA分子的碱基排列顺序多种多样，故D正确。
4．汶川地震后，很多遇难者长时间被掩埋在地下，已经无法通过外观来辨认。法医通过对遗体拍照，提取DNA，运用DNA指纹技术对死者的身份进行鉴定，这是由于DNA具有( )
A．特异性 B．多样性
C．稳定性 D．高分子性
解析：选A。不同的人具有不同的DNA碱基序列，体现了DNA分子的特异性。
5．分析发现，甲、乙两个生物细胞中的DNA总量完全相同，而且4种碱基的量也分别相同。下列各项均为对此现象的解释，其中正确的是( )
A．这两个生物的DNA数量相等
B．这两个生物的遗传信息必定相同
C．这两个生物表现出来的性状相同
D．这两个生物的遗传物质都是DNA
解析：选D。甲、乙两个生物细胞中的DNA总量完全相同，但不同DNA中脱氧核苷酸对的数目及排列顺序各不相同，故A、B、C错误。
6．(2020·陕西西安高一检测)下图是染色体及构成染色体的DNA、蛋白质、基因之间的关系示意图，正确的是( )
解析：选C。染色体主要由DNA和蛋白质组成，染色体是DNA的主要载体，一条染色体上有一个或者两个DNA分子；一个DNA分子上包含有多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。因此染色体、蛋白质、DNA、基因四者之间的包含关系为选项C所示，故C正确。
7．(2020·宁夏银川高一期末)小麦根尖细胞的基因分布在( )
A．染色体、核糖体
B．染色体、叶绿体
C．染色体、线粒体
D．染色体、叶绿体、线粒体
解析：选C。基因是有遗传效应的DNA片段，DNA主要分布在染色体上，但是核糖体由RNA和蛋白质组成，不含基因，A错误；DNA主要分布在染色体上，少量存在于叶绿体和线粒体中，小麦根尖细胞有线粒体，无叶绿体，B、D错误，C正确。
8．现已知基因M共含有N个碱基，其中腺嘌呤有n个，基因M具有如下图所示的平面结构，下列说法正确的是( )
A．基因M共有4个游离的磷酸基团，(1.5N－n)个氢键
B．图中a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示
C．基因M的碱基排列顺序中蕴藏着遗传信息
D．基因M及其等位基因m含有的碱基总数一定相等
解析：选C。基因是有遗传效应的DNA片段，图中a和b为DNA的双链，共同组成基因M，基因M的每一条链有1个游离的磷酸基团，故共有2个游离的磷酸基团、(1.5N－n)个氢键，A错误；等位基因位于同源染色体的同一位置上，而不是DNA的双链中，B错误；遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序之中，C正确；基因M及其等位基因m控制的性状不同，故两者的碱基总数可能不同，D错误。
9．将海蜇的绿色光蛋白基因移到小鼠体内的DNA上，小鼠在紫外线的照射下，也能发出荧光，基因能够转移成功的主要原因是_____________________
_______________________________________________________________；
当把绿色荧光蛋白基因用技术手段切成两部分后，将其中的一部分转移到小鼠体内，结果，小鼠在紫外线的照射下不再发出荧光，该实验说明_________
_______________________________________________________________。
解析：由于基因通常是有遗传效应的DNA片段，故基因与DNA的基本组成单位相同，都是脱氧核糖核苷酸，所以可以把绿色荧光蛋白的发光基因转移到小鼠体内的DNA上。绿色荧光蛋白基因切断后转移到小鼠体内，小鼠在紫外线照射下不再发出荧光，说明切断的绿色荧光蛋白基因不能控制绿色荧光蛋白的合成，说明基因是控制生物性状的基本单位。
答案：海蜇的绿色光蛋白基因与小鼠体内的DNA的基本组成单位相同 基因是控制性状的基本单位
10．(2020·临沂高一检测)下图表示细胞内与基因有关的物质或结构，分析并回答下列问题：
(1)细胞内的遗传物质是[ ]________，基因和它的关系是_____________
_______________________________________________________________。
(2)a是指________，e和g的关系是________，e有________种，g被彻底水解后的产物可用字母________表示。
(3)f和i的位置关系是____________________，f和h的关系是________________。
(4)1个i和g有两种比例关系：________和________。
(5)g的空间结构一般表现为______________结构，若其中(C＋G)/(T＋A)＝1/2，则A占总碱基数的比例为______。
答案：(1)g DNA 基因通常是具有遗传效应的DNA片段，1个DNA分子上含有许多个基因
(2)C、H、O、N、P e是g的基本组成单位 4 b、c、d
(3)f在i上呈线性排列 f控制h的合成
(4)1∶1 1∶2
(5)规则的双螺旋 1/3课标要求
核心素养
DNA中碱基的排列顺序编码了遗传信息。
1.生命观念：说出基因和DNA在结构和功能上的关系。
2.科学思维：通过分析和综合，说出基因和DNA、染色体之间的关系。
核心知识小结
[要点回眸]
[规范答题]
1．基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2．DNA中碱基对的排列顺序表示遗传信息。
3．DNA分子具有多样性：DNA中碱基对的排列顺序千变万化决定了DNA的多样性。
4．每个特定的DNA分子都有特定的碱基排列顺序，即基因的特异性。
5．一条染色体上含有一个或两个DNA分子，一个DNA分子含有若干个基因。
A
B
C