基因是有遗传效应的DNA片段导学案

自 学 提 纲 第 3 章 第 4 节 基因是有遗传效应的 DNA 片段 年级 50 班级 学科 生物 必修 2 姓名 日期 2017 10 24 学习目标 学习目标 1 举例说明基因是有遗传效应的 DNA 片段 2 运用数学方法说明 DNA 分子的多样性和特异性 3 说明基因和遗传信息的关系 知识梳理知识梳理 一 说明基因与 DNA 关系的实例 由教材 55 页资料分析可以得出 资料 1 全部基因的碱基对总数只是 DNA 分子碱基对总数的一部分 因此 基因是 的片段 资料 2 基因具有 的 效应 资料 3 进一步明确基因是 资料 4 进一步明确基因具有 总结 基因与 DNA 的关系 1 基因是有 的 DNA 片段 2 每个 DNA 分子中含有 个基因 3 DNA 分子中存在 的片段 二 DNA 片段中的遗传信息 1 基因的化学组成 每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸 基因的 排列顺序代表遗传信息 例如 白花基因有特定的脱氧核 苷酸排列顺序 这样特定的排列顺序就代表白花的遗传信息 上一代传给下一代的是遗 传信息而不是白花本身 下一代白花的遗传信息表达为白花 2 基因不同的实质 不同的基因 的排列顺序不同 但是每个基因 都有 的排列顺序 3 基因的位置 是基因的主要载体 每个染色体含有 DNA 分子 每个 DNA 分子含有 基因 基因在染色体上呈 排列 4 基因是有遗传效应的 DNA 片段 基因是 DNA 的片段 但必须具有 指具有复制 转录 翻译 重组 突变及调控等功能 有的 DNA 片段属间隔区段 没有控制性状的作用 这样的 DNA 片段就不是基因 控制某种性状的基因 蕴含特定的遗传信息 可以切除 可以拼接到其他生物的 DNA 上 从而 获得某种性状的表达 三 染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸的关系 染色体是 的主要载体 每个染色体 上有一个 DNA 分子 基因是有 的 DNA 片段 每个 DNA 分子含有许多个基因 每个基因中含有许多个 脱氧核苷酸的排列顺序代表 如图 四 DNA 结构的特性 作为绝大多数生物遗传物质的 DNA 其结构具有 和 这也是其作为遗传物质的基础 1 稳定性 是指 DNA 分子双螺旋结构的相对稳定性 与这种稳定性有关的因素主 要有以下几点 DNA 分子由两条脱氧核苷酸长链盘绕成规则的双螺旋结构 其双螺旋结构就是稳 定性的原因之一 DNA 分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变 DNA 分子双螺旋结构中间为碱基对 碱基之间形成氢键 从而维持了双螺旋结构 的稳定 DNA 分子两条链间对应的碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对 每个特定的 DNA 分子中 碱基对的数量和排列顺序稳定不变 2 多样性 尽管组成 DNA 分子的碱基只有四种 而四种碱基的配对方式只有两种 但是碱基对的排列顺序可以千变万化 因而构成了 DNA 分子的多样性 3 特异性 每个特定的 DNA 分子中都存在特定的碱基对排列顺序 而特定的碱基 对排列顺序中有遗传效应的片段代表遗传信息 所以每个特定的 DNA 分子中都储存着 特定的遗传信息 这种特定的碱基对排列顺序就构成了 DNA 分子的特异性 课后训练课后训练 知识点一 说明基因与 DNA 关系的实例 1 下列关于基因的说法错误的是 A 每个基因都是 DNA 分子上的一个片段 B 基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位 C 基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位 D DNA 分子上每一个片段都是一个基因 2 下列有关基因的叙述 正确的是 A 基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位 B 经测定一个由 n 个脱氧核苷酸构成的 DNA 分子中包含了 m 个基因 则每个基 因的平均长度为 n 2m 个脱氧核苷酸对 C 人体细胞内的基因全部位于染色体上 D 基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息 只能通过减数分裂传递给后代 知识点二 DNA 片段中的遗传信息 3 下列关于基因的说法中 正确的是 A 基因是 DNA 上有一定功能的特异碱基排列顺序 B 一个 DNA 分子就是一个基因 C 基因是 DNA 分子上特定的片段 组成基因的脱氧核苷酸序列就代表遗传信息 D 它的化学结构不会发生改变 4 由 120 个碱基组成的双链 DNA 分子片段可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同 的遗传信息 其种类数最多可达 A 4120B 1204C 460D 604 知识点三 染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸的关系 5 下列有关染色体 DNA 基因三者关系的叙述 错误的是 A 每条染色体上含有一个 DNA 复制后含两个 DNA 分子上含有多个基因 B 生物的传宗接代中 染色体的行为决定着 DNA 和基因的行为 C 三者能复制 分离和传递 D 三者都是生物细胞内的主要遗传物质 知识点四 DNA 结构的特性 6 下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是 A 核苷酸的组成种类 B 核苷酸的连接方式 C 核苷酸的排列顺序D 核苷酸的数量多少 7 组成 DNA 的碱基只有 4 种 4 种碱基的配对方式只有 2 种 但 DNA 分子具有多样 性和特异性 主要原因是 A DNA 分子是高分子化合物 B 脱氧核糖结构不同 C 磷酸的排列方式不同 D 碱基的排列顺序不同 碱基数目很多 基础落实 1 组成基因的基本单位是 A 核苷酸B 脱氧核苷酸 C 核糖核苷酸D 核酸 2 对一个基因的正确描述是 基因是 DNA 分子上特定的片段 它的分子结构首先由摩尔根发现 它决定 着某一遗传性状或功能 它的化学结构不会发生变化 A 和 B 和 C 和 D 和 3 染色体和 DNA 的关系是 DNA 位于染色体上 染色体就是 DNA DNA 是染色体的主要成分之一 染色体和 DNA 都是遗传物质 每条染色体上至少含有一个 DNA 分子 A B C D 4 下列关于遗传信息的说法 不确切的是 A 基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息 B 遗传信息的传递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 遗传信息即生物表现出来的性状 5 下列关于 DNA 染色体 基因的关系 其中不正确的是 A 每条染色体有一个 DNA 分子 经复制每条染色单体上有一个 DNA 分子 B 每个 DNA 分子上有许多基因 基因是有遗传效应的 DNA 片段 C 基因在染色体上呈线性排列 D 基因在 DNA 分子双链上成对存在 能力提升 6 已知牛的初级精母细胞中有 15 个四分体 牛的体细胞中共有 6 109个脱氧核苷酸 假设平均每个基因含 1000 个碱基对 则牛的体细胞中的染色体条数和每条染色体上含有的 平均基因数分别为 A 30 2 105B 60 2 105 C 30 1 105D 15 4 105 7 基因研究最新发现表明 人与小鼠的基因约 98 99 相同 则人与小鼠 DNA 碱基 序列相同的比例是 A 1 2 B 80 C 99 D 无法确定 8 某犯罪嫌疑人为逃脱法律的制裁 进行了面部整容 让人很难辨其真伪 假如你是 一位专家 你认为在国家公安部门已经获得该犯罪嫌疑人的照片 指纹 口腔上皮细胞标本 的条件下 哪种鉴定方法最可靠 A 研究嫌疑人的牙齿结构 成分和年龄 然后进行分析判断 B 鉴定指纹特点 并与档案中指纹相比较 进行确认 C 检测嫌疑人口腔上皮细胞中 DNA 的碱基排列顺序 并与档案中的相比较 D 检测嫌疑人口腔上皮细胞中 RNA 的核苷酸排列顺序 并与档案中的相比较 9 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 B S 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 10 下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 元素 a e 基因 f gi b c d h 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 与 g 有两种比例关系 和 5 g 的空间结构一般表现为 若其中 C G T A 0 5 则 A 占总碱基数的比例为 其单链之一的 C G T A 为 11 下图是从人类染色体到碱基的连续放大示意图 请据图回答 1 A 图所示正常人的一个体细胞具有 A 45 条常染色体 1 条 X 染色体 B 45 条常染色体 1 条 Y 染色体 C 44 条常染色体 2 条性染色体 D 46 条常染色体 2 人类基因组计划测定的染色体共有 条 其中包括 两条性染色体 3 C 图所示碱基互补配对原则可表示为 4 B 图所示物质能自我复制 其结构基础是 答案答案知识清单 一 DNA 特定 遗传 DNA 的片段 遗传效应 遗传效应 许多 不是基因 二 1 脱氧核苷酸 2 四种脱氧核苷酸 特定的脱氧核苷酸 3 染色体 一个 多个 线性 4 遗传效应 三 DNA 遗传效应 脱氧核苷酸 遗传信息 四 多样性 特异性 相对的稳定性 对点训练 1 D DNA 分子上有遗传效应的片段才是基因 同时 DNA 上存在着没有遗传效应的 DNA 片段 基因间区 2 A 本题考查的知识点有 1 基因的功能 2 基因的本质 3 基因的分布 解答本 题应先回忆基因的概念及基因与 DNA 染色体的关系 然后逐项分析 选项 A 基因是有遗 传效应的 DNA 片段 是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位 选项 B 一个 DNA 分子上有许多个基因 但并非基因与基因紧密相连 那些没有遗传效应的 DNA 片段并 不是基因 因此 B 项中基因的平均长度小于 n 2m 个脱氧核苷酸对 选项 C 人体细胞内的 基因主要在染色体上 线粒体 DNA 分子上也有少量基因 选项 D 有性生殖的生物通过减 数分裂将遗传信息传递给下一代 无性生殖的生物通过有丝分裂将遗传信息传递给下一代 3 C 本题仍然是考查基因的概念 但主要考查基因和 DNA 之间的关系 基因是具有 遗传效应的 DNA 片段 一个 DNA 分子上有许多基因 且组成 DNA 的分子中不仅包括碱基 还包括了脱氧核糖和磷酸分子 所以 A B 不对 每个 DNA 分子可分成许许多多的片段 其 中有的控制生物的性状 有的却不能控制生物的性状 能控制生物性状的 DNA 特定片段称 为有遗传效应的 DNA 片段 也就是基因 基因上不同的脱氧核苷酸排列顺序就代表不同基 因的不同遗传信息 故 C 正确 DNA 有相对稳定的双螺旋结构 在 DNA 的复制过程中 可 能由于某些原因而发生差错 使碱基的排列顺序发生局部的改变 从而导致基因的化学结构 发生变化 即基因突变 所以 D 错误 4 C 遗传信息是指基因中 4 种脱氧核苷酸的不同排列顺序 具体到位于同一位置的 碱基可以是 4 种碱基的任意一种 故在由 n 对碱基组成的 DNA 分子片段中 其排列方式有 4n种 该题给出 120 个碱基 根据双链 DNA 分子的结构 说明有 60 个碱基对 故其排列方 式有 460种 5 D 每条染色体含有 1 个 未复制时 或 2 个 DNA 复制后 染色体是 DNA 和基因的 主要载体 因而染色体的行为决定着 DNA 和基因的行为 复制 分离 组合 传递 染色体 是遗传物质的主要载体 染色体的遗传作用是由 DNA 或基因决定的 因而不能说染色体是 遗传物质 6 B 本题主要考查核酸的结构和功能的多样性 核酸分子的功能多样性是由结构的多 样性决定的 核酸包括 DNA 和 RNA 其结构的多样性与核苷酸的组成种类 数量多少 排 列顺序有关 与核苷酸的连接方式无关 7 D 考查 DNA 分子的结构特点 DNA 分子中的碱基种类只有四种 但其排列顺序变 化多端 不同的 DNA 分子所含的碱基数目不同 这些决定了 DNA 分子的多样性和特异性 课后作业 1 B 基因是有遗传效应的 DNA 片段 DNA 的基本单位是脱氧核苷酸 所以基因的基 本单位也是脱氧核苷酸 2 B 基因是指具有遗传效应的 DNA 片段 即特定的片段 基因的概念是在 1909 年 约翰森编著 精密遗传学原理 一书中首次提出 1926 年摩尔根发表 基因论 使染色体 遗传理论系统化 但其化学结构是在 1953 年阐明 DNA 双螺旋结构以后 才被人们所认识 基因通过控制蛋白质的合成来实现对某遗传性状的控制或决定某一功能 如催化功能 酶 调节功能 激素 基因的化学结构在一定的内 外环境条件影响下也会发生变化 叫基因突 变 详见变异部分 所以 正确的是 和 3 A 因为核酸 DNA 和 RNA 是一切生物的遗传物质 DNA 是主要的遗传物质 染色 体是遗传物质 DNA 的主要载体 每条染色体上都有一个 DNA 分子 经复制每条染色单体上也 含有一个 DNA 分子 染色体的主要化学成分是 DNA 和蛋白质 所以 供选答案中可排除 和 4 D 生物体的所有性状 都以一种特定的脱氧核苷酸的排列顺序来控制 这种排列 顺序就是遗传信息 5 D 每条染色体通常只含一个 DNA 分子 经复制每条染色体形成两条姐妹染色单体 每条染色单体上含有一个 DNA 分子 每个 DNA 分子上有许多基因 基因在染色体上呈线性 排列 在一对同源染色体上基因成对存在 但由于基因是有遗传效应的 DNA 片段 所以基 因也具有双链结构 6 C 初级精母细胞中有 15 个四分体 即有 30 条染色体 与体细胞内相同 基因是 有遗传效应的 DNA 片段 首先据题目条件算出每条染色体平均含有的脱氧核苷酸数目 再 求染色体含有的基因数目 所以每条染色体上含有的平均基因数为 6 109 30 1 000 2 1 105 7 D 本题考查基因的概念以及基因与 DNA 的关系 基因是有遗传效应的 DNA 片段 由题意知 人与小鼠的有遗传效应的 DNA