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3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段学案
【学习目标】
1.理解基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2.理解DNA的多样性和特异性。
3.说明基因和遗传信息的关系。
【学习重难点】
1.教学重点
（1）基因是有遗传效应的 DNA 片段。
（2）DNA 分子具有多样性和特异性。
2.教学难点：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。
【预习新知】
说明基因与DNA关系的实例
由教材57-58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________________。
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。
DNA片段中的遗传信息
1.DNA能够储存足够的遗传信息；遗传信息蕴藏在 之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的 ，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的 ；DNA的多样性和特异性是 的物质基础。DNA上分布着许多基因， 通常是有遗传效应的DNA片段。
2.基因的内涵：
功能上：是遗传物质的 单位
本质上：是具有 片段
结构上：含有 序列
位置上：在染色体上特定位置，呈 排列
3.染色体、DNA、基因之间的关系
【易错提示】
（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）基因具有多样性的原因是构成基因的碱基种类、数目和排列顺序不同（ ）
答案：（1）×（2）×（3）×
【深化探究】
探究点一　说明基因与DNA关系的实例
1.阅读教材P57～58资料分析，讨论下列问题：
(1)生物体内的DNA分子数与基因数目相同吗？
(2)生物体内所有基因的碱基总数与DNA的碱基总数相同吗？
(3)由(1)(2)你能得出什么结论？
2.请据图回答下列问题：
(1)D、E、F、H之间有什么数量关系？
(2)真核生物中，H是F的唯一载体吗？
名师提醒：
(1)基因通常是有遗传效应的DNA片段，即具有复制、转录、翻译等功能，能够控制一定的性状(转录、翻译的相关知识见第4章)。
(2)基因可以是一段DNA，但一段DNA不一定是基因。有的DNA片段没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。
(3)对于RNA病毒来说，基因是有遗传效应的RNA片段。
对教材第57～58页【思考·讨论】的总结如下：
探究点二　基因通常是有遗传效应的DNA片段
1.基因通常是有遗传效应的DNA片段，对于不含DNA的RNA病毒而言，该定义准确吗？试完善基因的定义。
2.下图甲表示果蝇某一条染色体上的几个基因，图乙表示物质或结构的从属关系，请分析回答：
(1)图甲体现了基因与染色体有什么关系？基因都在染色体上吗？
(2)一条染色体上有几个DNA分子？一个DNA分子中有很多个基因，这些基因是不是连续排列的？
(3)若由2 000个脱氧核苷酸构成一个基因，则可能有多少种脱氧核苷酸排列顺序？由此可说明DNA(基因)具有什么特性？某个基因中含2 000个脱氧核苷酸，则该基因中有多少种脱氧核苷酸排列顺序？
(4)图乙中表示染色体、基因、DNA、脱氧核苷酸之间的关系，则a、b、c、d分别是什么？
(5)在刑侦领域，DNA分子能够像指纹一样用来鉴定个人的身份，你能解释其中的生物学原理吗？
1.基因的内涵
2.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
3．基因、染色体、蛋白质、性状的关系
(1)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体是基因的次要载体。
(2)对于原核细胞来说，基因存在于拟核中的DNA分子或质粒上，DNA是裸露的，并没有与蛋白质一起构成染色体，因此，没有染色体这一载体。
【巩固训练】
1.如图为某些物质（或结构）的关系图。相关分析错误的是( )
A.a主要由b和c构成，b由c上的d表达
B.d是c上的功能片段，d在a上呈线性排列
C.病毒的d都是具有遗传效应的DNA片段
D.豌豆根尖分生区细胞中的e共有四种
2.拟南芥AtNHXl基因编码一个位于液泡膜上的转运蛋白，该转运蛋白可将Na+逆浓度梯度转运至液泡内，以降低Na+的毒害。研究人员将AtNHXl基因转化到了烟草中。下列说法错误的是( )
A.AtNHXl基因可提高烟草的耐盐性
B.该转运蛋白参与的转运方式为协助扩散
C.该基因是具有遗传效应的DNA片段
D.该基因的特异性在于脱氧核苷酸特定的排列顺序
3.一个双链被32P标记的DNA片段有100个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，将其置于含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是( )
A.该DNA片段中含有胞嘧啶的数目是60个
B.第三次复制过程需要240个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C.复制3次后，子代DNA中含32P的单链与含31P的单链之比为1︰7
D.复制3次后，子代DNA中含32P与含31P的分子数之比为1︰3
4.在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的54%。若其中一条链的鸟嘌呤占该链碱基总数的22%、胸腺嘧啶占28%，则另一条链上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的( )
A.24%，22% B.22%，28% C.22%，26% D.23%，27%
5.从分子水平上对生物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的多样性
B.碱基特定的排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异性
C.一个含有2000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列顺序有41000种
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1700个碱基对组成，其碱基对的排列方式有41700种
参考答案
1.答案：C
解析：从图中可以看出，a是染色体，b是蛋白质，c是DNA, d是基因，e是脱氧核苷酸。a（染色体）的主要组成物质是b（蛋白质）和c（DNA），d（基因）是有遗传效应的DNA片段，可以控制蛋白质的生物合成，A正确；d（基因）是DNA上有遗传效应的片段，在a（染色体）上呈线性排列，B正确；有些病毒的遗传物质是RNA，所以相应的d（基因）是有遗传效应的RNA片段，C错误；豌豆根尖分生区细胞中的脱氧核苷酸有四种，D正确。
2.答案：B
解析：该转运蛋白可将Na+逆浓度梯度运输至液泡内，其参与的转运方式为主动运输，B错误。
3.答案：D
解析：该DNA片段有100个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，则腺嘌呤数目为100×2×20%=40(个)，根据碱基互补配对原则，A=T，G=C，故该DNA片段中含有胞嘧啶的数目是(100×2-40×2)÷2=60(个)，A正确；第三次复制过程DNA分子数由4个变为8个，增加4个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸60×4=240(个)，B正确；复制3次，共得到8个DNA分子，16条DNA单链，其中只有2条单链含32P，含32P的单链与含31P的单链之比为1︰7，C正确；由于DNA的复制为半保留复制，子代DNA均含31P，其中有2个DNA分子含32P，所以子代DNA中含32P与含31P的分子数之比为1︰4，D错误。
4.答案：C
解析：解此类型题时，可先绘出两条链及其链上的碱基，再依题意注明已知碱基的含量，通过绘图直观形象地将题中信息呈现出来，有利于理清解题思路，寻求解题方法。在双链DNA分子中，当A+T=54%时，在一条链中（如a链）A+T占这条链碱基的54%，A=54%-28%=26%；a链中G占22%，另一条链中C占22%。（如图）。
5.答案：D
解析：碱基对的排列顺序（脱氧核苷酸的排列顺序）千变万化，构成了DNA分子的多样性，A正确；每个DNA分子的碱基对都有特定的排列顺序，特定碱基对的排列顺序构成了DNA分子的特异性，B正确；一个含2000个碱基的DNA分子，有1000个碱基对，其碱基对可能的排列方式有41000种，C正确；控制该蛋白合成的基因是一个特定的基因，故人体内控制该蛋白合成的基因碱基对的排列顺序是固定的，即只有1种排列方式，D错误。

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