1、- 1 -第 3 节 基因是有遗传效应的 DNA 片段【自主学习】【学习目标】1. 理解基因是有遗传效应的 DNA 片段；2. 能说出基因与 DNA、染色体、脱氧核苷酸的关系；【学习重点难点】重点1. 基因是有遗传效应的 DNA 片段；2.基因与 DNA、染色体、脱氧核苷酸的关系。难点1.基因是有遗传效应的 DNA 片段；2.基因与 DNA、染色体、脱氧核苷酸的关系。【方法引导】仔细观察书本的“问题探讨” 、 “思考与讨论” 、 “资料分析”等材料，积极思考、交流，在讨论、探究中解决问题、得出结论、锻炼能力。【基础知识】一、基因是有遗传效应的 DNA 片段1、 基因与 DNA 的关系：基因是有
2、_的 DNA 片段。每个 DNA 分子中含有_个基因。DNA 分子中存在不是基因的片段。2、 DNA 片段中的遗传信息：遗传信息蕴藏在_中。DNA 分子的多样性来源于_的多样性。DNA 分子的特异性源于每个 DNA 的碱基的_顺序。3、 生物体多样性和特异性的物质基础是: _。【综合提升】一、基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系1、 、豌豆的高茎基因(D)与矮茎基因(d)本质上的区别是（ ） - 2 -A所含有的性状不同 B所存在的遗传密码不同C在同源染色体上存在的位置不同 D4 种脱氧核苷酸的排列顺序不同2、分析下图回答1 图中 B 是_，C 是_，G 是_
3、，2 F 的基本组成单位是图中的_。3 E 和 F 的关系是_ 。F 的主要载体是_，F 和 H 的关系是_。1 个 H 中含_ 个 F，1 个 F 中含有_个 E，1 个 E 中含有_个 D。 【预习自测】1下列关于基因的叙述不正确的是( )A基因是有遗传效应的 DNA 片段 B真核生物细胞和原核生物细胞中都有基因存在C病毒没有细胞结构，没有基因 D基因的基本组成单位是脱氧核苷酸答案 C2下列关于 DNA、染色体、基因的关系的叙述，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 片断C
4、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答案 D3基因研究最新发现表明，人与小鼠的基因约 80%相同。则人与小鼠 DNA 碱基序列相同的比例是 ( )A20% B 80% C10% D无法确定答案 D4下列关于基因的叙述中，正确的是( )A基因是 DNA 的基本组成单位 B基因全部位于细胞核中C基因是遗传物质的结构和功能单位 D基因是 DNA 上任意一个片段A 磷酸BCD脱氧核苷酸E 基因 F DNA + G H 染色体- 3 -答案 C5基因中的遗传信息蕴含在基因的( )A空间结构中 B碱基种类中 C脱氧核苷酸排列顺序中 D碱基的配对方式中答案 C 【课堂检测】1DNA
5、分子具有特异性，体现在( )ADNA 分子外侧，磷酸和脱氧核糖交替连接的方式稳定不变BDNA 分子内侧，碱基对的配对方式不变CDNA 分子碱基对的排列顺序千变万化D每个 DNA 分子的碱基对都有其特定的排列顺序答案 D2如果 DNA 分子上某一片段是基因，则该片段( )携带遗传信息 上面有密码子 能转录产生 mRNA 能进入核糖体 能运载氨基酸 能控制蛋白质的合成A B C D答案 C3如下图是用集合的方法，表示各种概念之间的关系，表中与图示相符的是( )选项 1 2 3 4A 染色体 DNA RNA 基因B DNA 基因 脱氧核苷酸 碱基C 核酸 DNA 脱氧核苷酸 基因D 核酸 染色体 D
6、NA 基因答案： B4基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术，涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等众多的学科，固定在芯片上的各个探针是已知的单链 DNA 分子，而待测 DNA 分子用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的 DNA 分子中正好有能与芯片上的 DNA 配对的，它们就会结合起来，并在结合的位置发出荧光或者射线，出现“反应信号” 。下列说法中不正确的是( )A基因芯片的工作原理是碱基互补配对B待测的 DNA 分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序- 4 -C待测的 DNA 分子可以直接用基因芯片测序来源:.ComD由于基因芯片技术可以检测未知 DNA 碱基序列，因而具有广泛
7、的应用前景答案： C5图中表示一个 DNA 分子上三个片段 A、B、C，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_。(3)片段 A 和 B 的不同之处是_(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，这种短序列应该位于图中的_。答案 (1)有遗传效应的 DNA 片段(2)脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序不同(3)B 的碱基序列不携带遗传信息，不具有遗传效应(4)基因间区 B 【当堂训练】1哺乳动物 DNA 分子上的胞嘧啶(C)可发生甲基化(即胞嘧啶分子连接上CH 3
8、基团)而使基因失活。重亚硫酸盐能使 DNA 中未发生甲基化的胞嘧啶(C)脱氨基转变成尿嘧啶(U)，而甲基化的胞嘧啶(C)保持不变。现有一 DNA 片段Error!，经重亚硫酸盐处理后进行两次复制，并对复制后的产物进行测序。若复制产物中出现下列哪项序列，则表明该 DNA 片段一定未发生甲基化 ( )A.Error! B.Error!C.Error! D.Error!答案：B2某双链 DNA 分子含有 400 个碱基，其中一条链上：ATGC1234。则有关该 DNA分子的叙述，错误的是(双选) ( )A该 DNA 分子的一个碱基改变，一定会引起子代性状的改变B该 DNA 分子连续复制两次，需要游离
9、的腺嘌呤脱氧核苷酸 120 个C该 DNA 分子中 4 种含氮碱基 ATGC3377D该 DNA 分子中的碱基排列方式共有 4200种答案：AB3.DNA 分子片段复制的情况如图所示，图中 a、b、c、d 表示- 5 -脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，下列说法错误的是(双选) ( )Ab 和 c 的碱基序列可以互补Ba 和 c 的碱基序列可以互补Ca 中(AT)/(GC)的比值与 b 中(AT)/(GC)的比值不同Da 中(AG)/(TC)的比值与 d 中(AG)/(TC)的比值一般不不同答案：BC4下图为真核生物染色体上 DNA 分子复制过程示意图，有关叙述错误的是(双选)( )A图中
10、 DNA 分子复制是从多个起点同时开始的B图中 DNA 分子复制是边解旋边双向复制的C真核生物 DNA 分子复制过程需要解旋酶和 RNA 聚合酶D真核生物的这种复制方式提高了复制速率答案：AC第 3 节 基因是有遗传效应的 DNA 片段 【课后拓展】1下图为 DNA 分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键个数。请据图回答。(1)从主链上看，两条单链_平行；从碱基关系看，两条单链_。(2)含有 200 个碱基的某 DNA 片段中碱基间的氢键共有 260 个。请回答：该 DNA 片段中共有腺嘌呤_个，C 和 G 共_对。该片段复制 4 次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸_个。在 DNA 分子稳定性的比较中
11、，_碱基对的比例高，DNA 分子稳定性高。答案：(1)反向 互补配对(互补) (2)40 60 900 C 和 G21958 年，Meselson 和 Stahl 通过一系列实验首次证明了 DNA 的半保留复制，此后科学家便- 6 -开始了有关 DNA 复制起点数目、方向等方面的研究。试回答下列问题。(1)由于 DNA 分子呈_结构，DNA 复制开始时首先必须解旋从而在复制起点位置形成复制叉(如图 1)。因此，研究中可以根据复制叉的数量推测_。(2)1963 年 Cairns 将不含放射性的大肠杆菌(拟核 DNA 呈环状)放在含有 3H胸腺嘧啶的培养基中培养，进一步证明了 DNA 的半保留复制
12、。根据图 2 的大肠杆菌亲代环状 DNA 示意图，用简图表示复制一次和复制两次后形成的 DNA 分子。(注：以“”表示含放射性的脱氧核苷酸链)。(3)有人探究 DNA 的复制从一点开始以后是单向还是双向进行的，将不含放射性的大肠杆菌 DNA放在含有 3H胸腺嘧啶的培养基中培养，给以适当的条件，让其进行复制，得到图 3 所示结果，这一结果说明_。(4)为了研究大肠杆菌 DNA 复制是单起点复制还是多起点复制，用第(2)题的方法，观察到的大肠杆菌 DNA 复制过程如图 4 所示，这一结果说明大肠杆菌细胞中 DNA 复制是_起点复制的。答案：(1)(规则)双螺旋 复制起点数量 (2)如下图(3)DN
13、A 复制是双向的 (4)单15在正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证 DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。(1)实验目的：验证 DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。(2)实验材料：突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、 14C核糖核苷酸、脱氧核苷酸、 14C脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。(3)实验原理：DNA 主要分布在_，其基本组成单位是_；RNA 主要分布在_，其基本组成单位是_。- 7 -(4)实验步骤：第一步
14、：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和 14C脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的_ _。第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到_培养一段时间，让细胞增殖。第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察_ _。(5)预期结果：培养基甲中_；培养基乙中_。(6)实验结论：_。答案：(3)细胞核 脱氧核苷酸 细胞质 核糖核苷酸(4)第二步： 14C核糖核苷酸和脱氧核苷酸第三步：适宜的相同环境中第四步：细胞核和细胞质的放射性强弱(5)细胞的放射性部位主要在细胞核细胞的放射性部位主要在细胞质(6)DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸
