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新人教（2019）生物必修2同步學案
3.4　基因通常是有遺傳效應的DNA片段
一、說明基因與DNA關系的實例
說明基因與DNA關系的實例
(1)教材思考·討論中資料1和3說明基因中的堿基數目只是DNA分子堿基總數的一部分，可推測每個DNA分子上有許多個基因，只有部分堿基參與基因的組成，結論是基因是特定的DNA片段。
(2)教材思考·討論資料2中綠色熒光與基因有關，且基因具有一定的獨立性，可推測基因能控制生物體的性狀，結論是基因具有特定的遺傳效應。
由上述材料可知：基因通常是有遺傳效應的DNA片段。
(1)染色體是DNA的唯一載體(　　)
(2)真核生物的基因均在染色體上呈線性排列(　　)
(3)基因和DNA是同一概念(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×
1．請結合模式圖完成下面內容，并從以下兩方面理解“基因”：
(1)從結構上看：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基因與DNA分子的結構一樣，也是由四種脫氧核苷酸按一定順序排列而成的，也是雙螺旋結構；③每個基因上脫氧核苷酸的數目及排列順序是特定的；④基因中堿基的排列順序代表遺傳信息。
(2)從功能上看；基因具有遺傳效應，即基因能控制生物的性狀，基因是控制生物性狀的基本單位，特定的基因決定特定的性狀。
2．請辨析基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸之間的關系：
(1)圖解
(2)范圍大小：請將脫氧核苷酸、基因、DNA、染色體填入下圖
二、DNA片段中的遺傳信息
1．遺傳信息：遺傳信息是指基因中的脫氧核苷酸的排列順序。不同基因的脫氧核苷酸的排列順序不同，含有的遺傳信息不同。
2．DNA分子的多樣性和特異性
(1)多樣性：DNA分子中共有4種類型的堿基，但是堿基對的數目卻可以成千上萬，形成的堿基對的排列順序也可以千變萬化，若某個DNA分子具有n個堿基對，則DNA分子可有4n種組合方式，從而構成了DNA分子的多樣性。
(2)特異性：每個特定的DNA分子都有特定的堿基排列順序，構成了DNA分子的特異性。
3．生物體多樣性和特異性與DNA的關系：DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質基礎。
4．基因的本質：基因通常是有遺傳效應的DNA片段。
注：有些病毒的遺傳物質是RNA，對這類病毒而言，基因就是有遺傳效應的RNA片段。
(1)基因A和基因B的根本區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)基因中堿基對的數目與其多樣性有關(　　)
(4)基因的基本組成單位均為脫氧核苷酸(　　)
(5)從廣義上來說，煙草花葉病毒中有遺傳效應的RNA片段也叫作基因(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
1．為什么一個含有2n個堿基的DNA分子有4n種堿基排列順序，而不是42n種？
提示　因為一個DNA分子有兩條鏈，兩條鏈上的堿基互補配對，只要其中一條鏈上的堿基排列順序確定，另一條鏈上的堿基排列順序也就確定了，故只考慮DNA分子中一條鏈上堿基的種類和排列順序即可。
2．假設長度為17個堿基對的脫氧核苷酸序列組成一個基因，那么這17個堿基對可以排列出大約多少種基因？這說明了基因的什么特性？
提示　417種基因；說明了基因的多樣性。
3．假設人類基因組中第1號染色體上第1個基因由17個堿基對隨機排列構成，那么你與你同桌相比，這個基因的脫氧核苷酸序列完全相同的可能性為多少？這說明基因的什么特點？
提示　1/(417×417)，完全相同的概率很小；說明基因的特異性。
1．基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息
(1)每條染色體上含有一個或兩個(復制后)DNA分子，每個DNA分子上有許多個基因，每個基因通常都是特定的DNA片段，有著特定的遺傳效應。
(2)遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中，而DNA片段并不都攜帶遺傳信息。基因通常是有遺傳效應的DNA片段。
2．脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性：堿基排列順序的千變萬化，構成了DNA的多樣性，而堿基特定的排列順序，又構成了每個DNA分子的特異性。
3．DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質基礎。
1．下列有關生物體基因的敘述，正確的是(　　)
A．基因通常是有遺傳效應的脫氧核苷酸序列
B．所有生物基因的基本單位都是脫氧核苷酸
C．組成基因的堿基數量多于組成DNA分子的堿基數量
D．基因與DNA是同一物質在不同時期的兩種名稱
答案　A
解析　基因通常是有遺傳效應的DNA片段，其基本單位為脫氧核苷酸，但部分RNA病毒的基因是有遺傳效應的RNA片段，其基本單位是核糖核苷酸，A正確，B、D錯誤；組成基因的堿基總數小于組成DNA分子的堿基總數，C錯誤。
2．下列有關真核生物中基因的敘述，錯誤的是(　　)
A．每個基因都是DNA分子上的一個片段
B．DNA分子上的每一個片段都是基因
C．DNA分子的結構發生改變，基因的結構不一定發生改變
D．真核細胞的核基因位于染色體上，在染色體上呈線性排列
答案　B
解析　基因通常是有遺傳效應的DNA片段，B錯誤；DNA分子的非基因結構發生改變，不會引起基因結構的改變，C正確；染色體是基因的主要載體，核基因在染色體上呈線性排列，D正確。
3．(2019·山西運城高一下期中)下列有關染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說法，不正確的是(　　)
A．一個DNA分子上可含有許多個基因
B．沒有復制的每條染色體上含有一個DNA分子
C．基因的特異性主要是由脫氧核苷酸的排列順序決定的
D．基因和染色體行為存在明顯的平行關系，所以基因全部在染色體上
答案　D
4．決定DNA分子的多樣性和特異性的是(　　)
A．脫氧核苷酸鏈上磷酸和脫氧核糖的排列特點
B．嘌呤總數與嘧啶總數的比值
C．堿基互補配對原則
D．堿基排列順序
答案　D
解析　DNA分子的多樣性主要表現為堿基排列順序的千變萬化；特異性主要表現為每個特定的DNA分子的堿基都有特定的排列順序。
5．如圖是果蠅某染色體上的白眼基因(S)示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A．白眼基因片段中，含有成百上千個核糖核苷酸
B．S基因是有遺傳效應的DNA片段
C．白眼基因在細胞核內，不遵循遺傳規律
D．基因片段中有5種堿基、8種核苷酸
答案　B
解析　組成白眼基因片段的基本單位是脫氧核苷酸，有4種堿基，4種脫氧核苷酸，A、D項錯誤；S基因控制果蠅的白眼性狀，所以是有遺傳效應的DNA片段，B項正確；白眼基因位于染色體上，屬于核基因，遵循遺傳規律，C項錯誤。
6．如圖表示一個DNA分子上的三個片段A、B、C，請完成下列問題：
(1)片段A和C之所以能稱為基因，是因為它們都是_____________________________。
(2)片段A和片段C的不同之處是_____________________________________________。
(3)片段A和片段B的不同之處是_____________________________________________。
(4)一般情況下，在一個DNA分子中類似于B的片段的長度要____________類似于A的片段的長度。
(5)在人類染色體DNA不表達的片段中有一部分是串連重復的序列，它們在個體之間具有顯著的差異性，這種短序列應該位于圖中的____________。
答案　(1)具有遺傳效應的DNA片段，能控制一定的生物性狀　(2)其內部的遺傳信息即脫氧核苷酸的排列順序及數目不同　(3)片段B中的堿基序列不攜帶遺傳信息，不具有遺傳效應　(4)大于　(5)基因間隔區B

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