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第三章 基因的本質(zhì)
第四節(jié) 基因通常是有遺傳效應的DNA片段
【學習目標】
1.理解基因通常是有遺傳效應的DNA片段。
2.理解DNA的多樣性和特異性。
3.說明基因和遺傳信息的關系。
【基礎梳理】
一、說明基因與DNA關系的實例
第1段資料：DNA分子數(shù)目 基因數(shù)目；基因的堿基總數(shù) DNA分子的堿基總數(shù)。
進而可以推斷出：DNA分子上含有多個 ， 是一段DNA。
第2段資料： 能通過控制 的合成來控制生物的性狀，即基因有 。
第3段資料：每條染色體上有一個 分子。 是 的片段。
二、DNA片段中的遺傳信息
1.DNA能夠儲存足夠的遺傳信息；遺傳信息蘊藏在 之中；堿基排列順序的千變?nèi)f化，構成了DNA分子的 ，而堿基的特定的排列順序，又構成了每個DNA分子的 ；DNA的多樣性和特異性是 的物質(zhì)基礎。DNA上分布著許多基因， 通常是有遺傳效應的DNA片段。
2.基因的內(nèi)涵：
功能上：是遺傳物質(zhì)的 單位
本質(zhì)上：是具有 片段
結構上：含有 序列
位置上：在染色體上特定位置，呈 排列
3.染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關系
染色體是________的主要載體；每個染色體上有一個DNA分子；基因是有________________的DNA片段；每個DNA分子含有許多個基因；每個基因中含有許多個________________；脫氧核苷酸的排列順序代表_______________。
4.DNA的特性
穩(wěn)定性：是指DNA 空間結構的相對穩(wěn)定性。每個特定的DNA分子中，堿基的 和排列順序穩(wěn)定不變。
：堿基排列順序的千變?nèi)f化
：每一個DNA分子有特定的堿基排列順序。
【課堂練習】
1.下列有關真核生物體內(nèi)基因的敘述正確的是( )
A.基因和DNA是同一概念
B.真核生物基因的堿基組成有A、T、C、G、U
C.基因是有遺傳效應的DNA片段
D.真核生物體內(nèi)基因的遺傳均遵循孟德爾遺傳規(guī)律
2.科學研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi) HMGIC基因與肥胖直接相關。具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠與作為對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組小鼠變得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠體重仍然保持正常，說明( )
A.基因在DNA上 B.基因在染色體上 C.基因具有遺傳效應 D.DNA具有遺傳效應
3.DNA指紋技術可以幫助人們確認親子關系，這是因為( )
A.每個人的DNA大多相同
B.每個人的DNA的指紋圖是特有的
C.不同個體的相同組織中的DNA指紋圖相同
D.DNA指紋技術是檢測DNA上的堿基種類
4.不同的基因攜帶的遺傳信息不同的原因是( )
A.不同基因的堿基種類不同 B.不同基因的堿基對的排列順序不同
C.不同基因的磷酸和核糖的排列順序不同 D.不同基因的堿基配對方式不同
5.“人類基因組計劃”研究表明，人體的23對染色體約含有3萬~3.5萬個基因，這一事實說明( )
A.基因是DNA上的有遺傳效應的片段 B.基因是染色體的片段
C.一個DNA分子上有許多基因 D.基因只存在于染色體上
6.如圖表示細胞內(nèi)與基因有關的物質(zhì)或結構，請仔細閱讀并回答問題：
（1）細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是[___] ，基因和g的關系是 。
（2）e和g的關系是 ，g被徹底水解后的產(chǎn)物可用字母 表示。
（3）遺傳物質(zhì)的主要載體是[___] ，基因和i的關系是 。
（4）g的成分與RNA的成分相比，主要差異在于 。
（5）g的空間結構一般表現(xiàn)為 ，若g中（C+G）/（T+A）=1/2，則A占總堿基數(shù)的比例為 ，其單鏈中（C+G）/（T+A）為 。
【答案以及解析】
1.答案：C
解析：真核生物體內(nèi)，基因和DNA不是同一概念，基因是具有遺傳效應的DNA片段，A錯誤，C正確；構成真核生物基因的堿基有A、T、G、C，U是RNA中特有的堿基，B錯誤；進行有性生殖的真核生物，其細胞核基因的遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律， D錯誤。
2.答案：C
解析：缺乏HMGIC基因，小鼠體重保持正常，含有HMGIC基因，小鼠變得肥胖，說明基因具有遺傳效應。
3.答案：B
解析：一般情況下，不同生物的DNA分子都具有雙螺旋結構，但是堿基排列順序不同，所以每個人的DNA大都不同，A錯誤；DNA“指紋”是指DNA中脫氧核苷酸的排列順序，而不同人的DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序是特有的，B正確；不同個體的相同組織中的DNA堿基排列順序不同，C錯誤；DNA指紋術是檢測DNA上的堿基排列順序，D錯誤。
4.答案：B
解析：基因不同，則基因的堿基對的排列順序不同，B項正確。
5.答案：C
解析：染色體是DNA的主要載體，基因是具有遺傳效應的DNA片段，在一條染色體上含有多個基因，即基因在染色體上呈線性排列。
6.答案：（1）g；DNA；基因是g（DNA）上有遺傳效應的片段
（2）e是g的基本單位；b、c、d
（3）i；染色體；基因在染色體上呈線性排列
（4）堿基和五碳糖的種類不同
（5）雙螺旋；1/3；1/2
解析：根據(jù)圖示信息可以推知：g是DNA，h是蛋白質(zhì)，i是染色體，e是脫氧核苷酸，b、c、d是構成脫氧核苷酸的磷酸、脫氧核糖和含氮堿基，a是組成元素C、H、O、N、P。
（1）細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA，基因是具有遺傳效應的DNA片段。
（2）脫氧核苷酸是構成DNA的基本單位，DNA徹底水解后的產(chǎn)物可用字母b、c、d表示。
（3）遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體（i），基因在染色體上呈線性排列。
（4）DNA與RNA在組成成分上的主要區(qū)別是堿基和五碳糖的種類不同。
（5）DNA具有雙螺旋的空間結構。因為DNA雙鏈中， A=T，G=C，則A占總堿基數(shù)的比例為A/（A+T+C+G）=A/（2A+2G），由（C+G）/（T+A）=1/2得出A=2G，所以，A占總堿基數(shù)的比例為A/3A=1/3；根據(jù)（C+G）/（T+A）的比值特點知，DNA單鏈中（C+G）/（T+A）的值與雙鏈中（C+G）/（T+A）的值相同。
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