第三章第四节基因是有遗传效应的DNA 片段
【课标要求】
说明基因和遗传信息的关系。
【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。
【重点难点】 1. 学习重点 （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. 学习难点 脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。 【自主学习】 一、说明基因与DNA 关系的实例
资料分析（课文P55-56）： 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， 资料2：将海蜇体内的绿色荧光蛋白基因转入小鼠体内，小鼠也能发光。说明 中包含特定的信息，控制着荧光蛋白的合成。 资料3：基因碱基对总数占DNA 碱基总数很小的 一部分，DNA 是染色体的主要成分之一。进一步 明确 。 资料4：小鼠体内的HMGIC 基因与肥胖有关。进
一步明确 。
总结：基因与DNA 的关系
①基因是有 的DNA 片段；②每个
DNA 分子上含有 个基因。
二、DNA 片段中的遗传信息
1. 遗传信息的概念：
2.DNA 分子多样性的原因： 3.DNA 分子特异性的原因：DNA 分子的多样性和特异性是生物体多样性和
特异性的___________________ _
【预习自测】
1．人体中具有抗利尿激素基因和血红蛋白基因，两者（ ）
A ．分别存在于不同组织的细胞中 B ．均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制
C ．均在细胞核内转录和翻译 D ．能控制合成不同的物质 2．染色体、DNA 、基因三者关系密切，下列叙述中不正确的是( ) A ．每个染色体含一个或两个DNA 分子，每个DNA 分子上有很多个基因 B ．复制、分离和传递，三者都能相伴随而进行
C ．三者都是遗传物质，三者都能行使生物的遗传
作用
D ．在生物的传种接代的过程中，染色体行为决定后二者
3．关于基因的概念，错误的叙述是（ ） A ．基因是有遗传效应的DNA 片段 B ．基因是DNA 上有一定功能的特异碱基排列顺序 C ．基因是染色体的一段 D ．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位 4．下列有关基因的叙述，正确的有（ ） ①基因是具有遗传效应的DNA 片段，全部位于染色体上
②自然选择使基因发生定向变异 ③某基因的频率即该基因在种群个体总数中所占的比例 ④每一个基因都包含特定的碱基序列，具有特异性 ⑤人体内的肝脏细胞和成熟红细胞所含的基因
相同
A．①②④ B．②③⑤
C．只有③ D．只有④
【合作探究】
【探究点一】
脱氧核糖核苷酸、基因、DNA 、染色体之间的关系怎样？
【课堂小结】
【探究点二】
分析教材P57探究---情景1，说明DNA 的什么特性？原因是什么？
【课堂小结】
【探究点三】
在刑侦领域，DNA 分子能像指纹一样来鉴定个人身份。你能结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性，分析这一方法的科学依据吗?
【课堂小结】
【探究点四】
事实上，大部分随机排列的脱氧核苷酸序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却会在生物体内重复数千次甚至百万次。你认为基因是碱基对随机排列的DNA 片段吗？
【课堂小结】
【检测反馈】
时间：5分钟 正确率： 1．人体中具有抗利尿激素基因和血红蛋白基因，两者（ ） A ．分别存在于不同组织的细胞中 B ．均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制 C ．均在细胞核内转录和翻译 D ．能控制合成不同的物质 2．染色体、DNA 、基因三者关系密切，下列叙述中不正确的是( ) A ．每个染色体含一个或两个DNA 分子，每个DNA 分子上有很多个基因 B ．复制、分离和传递，三者都能相伴随而进行 C ．三者都是遗传物质，三者都能行使生物的遗传作用 D ．在生物的传种接代的过程中，染色体行为决定后二者 3．关于基因的概念，错误的叙述是（ ） A ．基因是有遗传效应的DNA 片段 B ．基因是DNA 上有一定功能的特异碱基排列顺序 C ．基因是染色体的一段 D ．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位 4．在同一个人的神经细胞与胰岛B 细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的（ ）
A ．信使RNA 不同 B．DNA 碱基排列顺序不同
C ．核糖体不同 D．转运RNA 不同 5．下图是用集合的方法，表示各种概念之间的关
6．下列叙述中能表明基因与染色体之间的平行行
为的是( )
A ．DNA 主要分布在染色体上，是染色体的主要化学组成之一 B ．在细胞分裂中，基因和染色体都能进行复制和
保持连续性 C ．基因突变和染色体变异均导致生物可遗传的变
异 D ．配子形成时，非等位基因之间的分离和重组互不干扰 *7．下列关于DNA 或基因的叙述中，错误的是 A ．基因在染色体上呈线性排列 B ．DNA 分子具有多样性的主要原因是由于碱基配对方式的不同 C ．可利用DNA 做亲子鉴定是因为DNA 分子具有特异性 D ．基因是有遗传效应的DNA 片段，遗传信息是指有遗传效应的脱氧核苷酸序列 *8．下列有关基因的叙述，正确的有（ ） ①基因是具有遗传效应的DNA 片段，全部位于染色体上 ②自然选择使基因发生定向变异 ③某基因的频率即该基因在种群个体总数中所占的比例 ④每一个基因都包含特定的碱基序列，具有特异性 ⑤人体内的肝脏细胞和成熟红细胞所含的基因相同 A．①②④ B．②③⑤ C．只有③ D．只有④ 【我的收获】
【名师解惑】
一、基因是有遗传效应的DNA 片段
1. DNA分子结构的外侧：磷酸与脱氧核糖交替排列，从头到尾没有变化，信息一致。内侧：碱基对排列顺序是可变的，信息可变。由此可以推测：从遗传信息上看，基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含了遗传信息。其顺序是固定的，而不同的基因的顺序又是不同的。线粒体、叶绿体等细胞器中也有基因(细胞质基因) 。
2. 基因表达过程中有关DNA 、RNA 、氨基酸的遗传信息与4种碱基的排列顺序有关。
2. 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA 分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA 分子的特异性；DNA 分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 3. 基因是具有遗传效应的DNA 片段，是决定生物性状的基本单位；基因的三大功能是储存遗传信息、传递遗传信息、表达遗传信息；基因在染色体上呈线性排列。
4. 基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表了遗传信息。
5. 不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基对排列顺序）不同。
【易错易混点】DNA 分子与遗传信息误区表现：DNA 分子所有的碱基都贮存着遗传信息。错解归因：不明确基因与DNA 的关系所致。正确观点：DNA 可区分有遗传效应的片段（基因）和无遗传效应的片段（非基因）。基因中碱基序列贮存着遗传信息。
二、基因的概念及其与脱氧核苷酸、DNA 、染色体和生物性状之间的关系
1. 基因的概念：
从作用上看，基因是控制生物性状的基本单位。 从本质上，基因是有遗传效应的DNA 分子片段，每个DNA 分子上有许多个基因。
从位置上看，基因在染色体上呈直线排列(核基因) 。
从组成上看，基因由成百上千个脱氧核苷酸组成。
计算转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA ，则转录产生的mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T（或C+G）与mRNA 分子中U+A（或C+G）相等。翻译过程中，mRNA 中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA 中碱基数目的1/3，是双链DNA 碱基数目的 1/6 【典题演示1】（2010·海南卷改编）下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是( ) A. 线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B. DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA 的
C. DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D. 病毒不具有细胞结构，所以其遗传信息的传递不遵循中心法则
【拓展提升】理解基因与DNA 、染色体、性状之间的关系
基因与DNA ：基因是具有遗传效应的DNA 片段，
一个DNA 分子上有许多个基因。基因与染色体：基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。基因与性状：基因是决定生物性状的基本单位，特定基因控制特定的性状。 答案：D
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第三章第四节基因是有遗传效应的DNA 片段
【课标要求】
说明基因和遗传信息的关系。
【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。
【重点难点】 1. 学习重点 （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. 学习难点 脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。 【自主学习】 一、说明基因与DNA 关系的实例
资料分析（课文P55-56）： 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， 资料2：将海蜇体内的绿色荧光蛋白基因转入小鼠体内，小鼠也能发光。说明 中包含特定的信息，控制着荧光蛋白的合成。 资料3：基因碱基对总数占DNA 碱基总数很小的 一部分，DNA 是染色体的主要成分之一。进一步 明确 。 资料4：小鼠体内的HMGIC 基因与肥胖有关。进
一步明确 。
总结：基因与DNA 的关系
①基因是有 的DNA 片段；②每个
DNA 分子上含有 个基因。
二、DNA 片段中的遗传信息
1. 遗传信息的概念：
2.DNA 分子多样性的原因： 3.DNA 分子特异性的原因：DNA 分子的多样性和特异性是生物体多样性和
特异性的___________________ _
【预习自测】
1．人体中具有抗利尿激素基因和血红蛋白基因，两者（ ）
A ．分别存在于不同组织的细胞中 B ．均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制
C ．均在细胞核内转录和翻译 D ．能控制合成不同的物质 2．染色体、DNA 、基因三者关系密切，下列叙述中不正确的是( ) A ．每个染色体含一个或两个DNA 分子，每个DNA 分子上有很多个基因 B ．复制、分离和传递，三者都能相伴随而进行
C ．三者都是遗传物质，三者都能行使生物的遗传
作用
D ．在生物的传种接代的过程中，染色体行为决定后二者
3．关于基因的概念，错误的叙述是（ ） A ．基因是有遗传效应的DNA 片段 B ．基因是DNA 上有一定功能的特异碱基排列顺序 C ．基因是染色体的一段 D ．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位 4．下列有关基因的叙述，正确的有（ ） ①基因是具有遗传效应的DNA 片段，全部位于染色体上
②自然选择使基因发生定向变异 ③某基因的频率即该基因在种群个体总数中所占的比例 ④每一个基因都包含特定的碱基序列，具有特异性 ⑤人体内的肝脏细胞和成熟红细胞所含的基因
相同
A．①②④ B．②③⑤
C．只有③ D．只有④
【合作探究】
【探究点一】
脱氧核糖核苷酸、基因、DNA 、染色体之间的关系怎样？
【课堂小结】
【探究点二】
分析教材P57探究---情景1，说明DNA 的什么特性？原因是什么？
【课堂小结】
【探究点三】
在刑侦领域，DNA 分子能像指纹一样来鉴定个人身份。你能结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性，分析这一方法的科学依据吗?
【课堂小结】
【探究点四】
事实上，大部分随机排列的脱氧核苷酸序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却会在生物体内重复数千次甚至百万次。你认为基因是碱基对随机排列的DNA 片段吗？
【课堂小结】
【检测反馈】
时间：5分钟 正确率： 1．人体中具有抗利尿激素基因和血红蛋白基因，两者（ ） A ．分别存在于不同组织的细胞中 B ．均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制 C ．均在细胞核内转录和翻译 D ．能控制合成不同的物质 2．染色体、DNA 、基因三者关系密切，下列叙述中不正确的是( ) A ．每个染色体含一个或两个DNA 分子，每个DNA 分子上有很多个基因 B ．复制、分离和传递，三者都能相伴随而进行 C ．三者都是遗传物质，三者都能行使生物的遗传作用 D ．在生物的传种接代的过程中，染色体行为决定后二者 3．关于基因的概念，错误的叙述是（ ） A ．基因是有遗传效应的DNA 片段 B ．基因是DNA 上有一定功能的特异碱基排列顺序 C ．基因是染色体的一段 D ．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位 4．在同一个人的神经细胞与胰岛B 细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的（ ）
A ．信使RNA 不同 B．DNA 碱基排列顺序不同
C ．核糖体不同 D．转运RNA 不同 5．下图是用集合的方法，表示各种概念之间的关
6．下列叙述中能表明基因与染色体之间的平行行
为的是( )
A ．DNA 主要分布在染色体上，是染色体的主要化学组成之一 B ．在细胞分裂中，基因和染色体都能进行复制和
保持连续性 C ．基因突变和染色体变异均导致生物可遗传的变
异 D ．配子形成时，非等位基因之间的分离和重组互不干扰 *7．下列关于DNA 或基因的叙述中，错误的是 A ．基因在染色体上呈线性排列 B ．DNA 分子具有多样性的主要原因是由于碱基配对方式的不同 C ．可利用DNA 做亲子鉴定是因为DNA 分子具有特异性 D ．基因是有遗传效应的DNA 片段，遗传信息是指有遗传效应的脱氧核苷酸序列 *8．下列有关基因的叙述，正确的有（ ） ①基因是具有遗传效应的DNA 片段，全部位于染色体上 ②自然选择使基因发生定向变异 ③某基因的频率即该基因在种群个体总数中所占的比例 ④每一个基因都包含特定的碱基序列，具有特异性 ⑤人体内的肝脏细胞和成熟红细胞所含的基因相同 A．①②④ B．②③⑤ C．只有③ D．只有④ 【我的收获】
【名师解惑】
一、基因是有遗传效应的DNA 片段
1. DNA分子结构的外侧：磷酸与脱氧核糖交替排列，从头到尾没有变化，信息一致。内侧：碱基对排列顺序是可变的，信息可变。由此可以推测：从遗传信息上看，基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含了遗传信息。其顺序是固定的，而不同的基因的顺序又是不同的。线粒体、叶绿体等细胞器中也有基因(细胞质基因) 。
2. 基因表达过程中有关DNA 、RNA 、氨基酸的遗传信息与4种碱基的排列顺序有关。
2. 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA 分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA 分子的特异性；DNA 分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 3. 基因是具有遗传效应的DNA 片段，是决定生物性状的基本单位；基因的三大功能是储存遗传信息、传递遗传信息、表达遗传信息；基因在染色体上呈线性排列。
4. 基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表了遗传信息。
5. 不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基对排列顺序）不同。
【易错易混点】DNA 分子与遗传信息误区表现：DNA 分子所有的碱基都贮存着遗传信息。错解归因：不明确基因与DNA 的关系所致。正确观点：DNA 可区分有遗传效应的片段（基因）和无遗传效应的片段（非基因）。基因中碱基序列贮存着遗传信息。
二、基因的概念及其与脱氧核苷酸、DNA 、染色体和生物性状之间的关系
1. 基因的概念：
从作用上看，基因是控制生物性状的基本单位。 从本质上，基因是有遗传效应的DNA 分子片段，每个DNA 分子上有许多个基因。
从位置上看，基因在染色体上呈直线排列(核基因) 。
从组成上看，基因由成百上千个脱氧核苷酸组成。
计算转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA ，则转录产生的mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T（或C+G）与mRNA 分子中U+A（或C+G）相等。翻译过程中，mRNA 中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA 中碱基数目的1/3，是双链DNA 碱基数目的 1/6 【典题演示1】（2010·海南卷改编）下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是( ) A. 线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B. DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA 的
C. DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D. 病毒不具有细胞结构，所以其遗传信息的传递不遵循中心法则
【拓展提升】理解基因与DNA 、染色体、性状之间的关系
基因与DNA ：基因是具有遗传效应的DNA 片段，
一个DNA 分子上有许多个基因。基因与染色体：基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。基因与性状：基因是决定生物性状的基本单位，特定基因控制特定的性状。 答案：D
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