1、第第3章基因的本质章基因的本质第第4节节 基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNA片段片段一、相关概念一、相关概念1、基因：基因是有遗传效应的、基因：基因是有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的片段，是决定生物性状的遗传单位。遗传单位。2、遗传信息：、遗传信息：DNA上的碱基排列顺序，同的基因含有同的遗上的碱基排列顺序，同的基因含有同的遗传信息。传信息。二、染色体、基因和遗传信息的关系二、染色体、基因和遗传信息的关系1、一条染色体上有、一条染色体上有1或或2个个DNA分子，一个分子，一个DNA分子上有许少分子上有许少个基因，染色体是个基因，染色体是DNA的主要载体。的主要载体。2、
2、基因是有遗传效应的、基因是有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的结构功片段，是决定生物性状的结构功能单位，基因在染色体上呈现线形排列。能单位，基因在染色体上呈现线形排列。3、遗传信息是基因中的脱氧核苷酸的排列顺序，并是、遗传信息是基因中的脱氧核苷酸的排列顺序，并是DNA分分子上所有脱氧核苷酸排列序列。子上所有脱氧核苷酸排列序列。4、每一个基因中可以含成百上千个核苷酸，但每个基因中的、每一个基因中可以含成百上千个核苷酸，但每个基因中的脱氧核苷酸的排列顺序是特定的。脱氧核苷酸的排列顺序是特定的。三、三、DNA分子的特点分子的特点1、稳定性：、稳定性：DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性分子双螺旋
3、空间结构的相对稳定性2、多样性：碱基对的排列顺序可以千变万化（、多样性：碱基对的排列顺序可以千变万化（4n，n为碱基为碱基对数）对数）3、特异性：每一个特定的、特异性：每一个特定的DNA分子都有着特定的碱基对的排分子都有着特定的碱基对的排列顺序，即储存特定的遗传信息。列顺序，即储存特定的遗传信息。四、四、DNA是遗传物质的条件：是遗传物质的条件：a、能自我复制、能自我复制 b、结构相对稳、结构相对稳定定 c、储存遗传信息、储存遗传信息 d、能够控制性状。、能够控制性状。1.对于某些对于某些RNA病毒而言，基因是有效遗传效应的病毒而言，基因是有效遗传效应的RNA片段。片段。2.基因、基因、DNA
4、和染色体的关系和染色体的关系:DNA是染色体的组成部分，基是染色体的组成部分，基因是有遗传效应的因是有遗传效应的DNA或或RNA片段。片段。拓展拓展随堂练习随堂练习1.遗传信息就像细胞生命活动的蓝图，有关叙述错误的是遗传信息就像细胞生命活动的蓝图，有关叙述错误的是（ ） A. 同一生物体内所有体细胞的蓝图都一样同一生物体内所有体细胞的蓝图都一样B. 脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息C. 正是由于这张蓝图，细胞核才具有控制细胞代谢的功能正是由于这张蓝图，细胞核才具有控制细胞代谢的功能D. 病毒的遗传信息储存在病毒的遗传信息储存在DNA中中随堂练习随
5、堂练习2.下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，错误的叙述是下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，错误的叙述是（ ） 随堂练习随堂练习A. 基因在染色体上呈线性列基因在染色体上呈线性列 B. 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段C. 朱红眼基因和深红眼基因是一对等位因朱红眼基因和深红眼基因是一对等位因 D. 基因决定果蝇的性状基因决定果蝇的性状随堂练习随堂练习3.如图为某果蝇体细胞中的一对同源染色体。直刚毛基因如图为某果蝇体细胞中的一对同源染色体。直刚毛基因（Z）对焦刚毛基因（）对焦刚毛基因（z）为显性；棒眼基因（）为显性；棒眼基因（E）对圆眼）对圆眼基因（基因（e）为显性，两对
6、等位基因的分布如图所示。下列）为显性，两对等位基因的分布如图所示。下列叙述错误的是（叙述错误的是（ ） 随堂练习随堂练习A. 焦刚毛基因与棒眼基因在染色体上呈线性排列焦刚毛基因与棒眼基因在染色体上呈线性排列B. Z、z和和E、e这两对等位基因不遵循基因的自由组合定律这两对等位基因不遵循基因的自由组合定律C. 可通过焦刚毛直刚毛的子代表现证明这对同源染可通过焦刚毛直刚毛的子代表现证明这对同源染色体是常染色体还是色体是常染色体还是X染色体染色体D. e基因在减数分裂中有时会随姐妹染色单体片段交换，基因在减数分裂中有时会随姐妹染色单体片段交换，导致染色单体上非等位基因发生重组导致染色单体上非等位基因
7、发生重组随堂练习随堂练习1.【答案】【答案】 D 【解析】【解析】A、同一生物体内所有体细胞的蓝图都一样，因为一个、同一生物体内所有体细胞的蓝图都一样，因为一个生物体内所有的细胞都是由一个受精卵细胞分裂发育而来的，都生物体内所有的细胞都是由一个受精卵细胞分裂发育而来的，都有相同的一组有相同的一组DNA，A正确；正确； B、脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，脱氧核苷酸、脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，脱氧核苷酸的排列顺序不同，遗传信息也就不同，的排列顺序不同，遗传信息也就不同，B正确；正确；C、细胞核依据蓝图，进行物质合成、能量转换等，实现对细胞、细胞核依据蓝图，进行物质合成、
8、能量转换等，实现对细胞代谢的控制，代谢的控制，C正确；正确；随堂练习随堂练习D、病毒分为、病毒分为DNA病毒和病毒和RNA病毒，病毒，RNA病毒的遗传信息储存在病毒的遗传信息储存在RNA中，中，D错误。错误。故答案为：故答案为：D。2.【答案】【答案】 C 【解析】朱红眼基因和深红眼基因在同一条染色体的不同位置，【解析】朱红眼基因和深红眼基因在同一条染色体的不同位置，是非等位基因，等位基因是位于一对同源染色体的同一位置、控是非等位基因，等位基因是位于一对同源染色体的同一位置、控制相对性状的基因。制相对性状的基因。随堂练习随堂练习3.【答案】【答案】 D 【解析】一条染色体上有许多个基因，这些基
9、因在染色体上呈线【解析】一条染色体上有许多个基因，这些基因在染色体上呈线性排列，性排列，A项正确；项正确；Z、z和和E、e这两对等位基因位于一对同源染这两对等位基因位于一对同源染色体上，所以不遵循基因的自由组合定律，色体上，所以不遵循基因的自由组合定律，B项正确；如果这对项正确；如果这对同源染色体是同源染色体是X染色体，则焦刚毛（染色体，则焦刚毛（XzXz）直刚毛（）直刚毛（XZY）的子代中雌性（的子代中雌性（XZXz）个体均为直刚毛、雄性（）个体均为直刚毛、雄性（XzY）个体均为）个体均为焦刚毛。如果这对同源染色体是常染色体，则焦刚毛（焦刚毛。如果这对同源染色体是常染色体，则焦刚毛（zz）直
10、刚毛（直刚毛（Z_）的子代可能是雌雄个体均为直刚毛（）的子代可能是雌雄个体均为直刚毛（Zz），也可），也可随堂练习随堂练习能是雌雄个体均有直刚毛和焦刚毛。因此，可通过焦刚毛直能是雌雄个体均有直刚毛和焦刚毛。因此，可通过焦刚毛直刚毛的子代表现证明这对同源染色体是常染色体还是刚毛的子代表现证明这对同源染色体是常染色体还是X染色体，染色体，C项正确；减数分裂四分体时期导致基因重组的交叉互换发生在项正确；减数分裂四分体时期导致基因重组的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，而不是发生在姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间，而不是发生在姐妹染色单体之间，故之间，故D项错误。项错误。随堂练习
11、随堂练习4.下图表示真核细胞内某下图表示真核细胞内某DNA片段上遗传信息的传递过程，片段上遗传信息的传递过程，表示物质或结构，表示物质或结构，a、b、c表示生理过程。请回答下列问题：表示生理过程。请回答下列问题： 随堂练习随堂练习（1）图中）图中a过程是过程是_，发生的时期是，发生的时期是_，发生的场，发生的场所主要是所主要是_。 （2）图中）图中b过程是过程是_，c过程中结构运输的氨基酸的密过程中结构运输的氨基酸的密码子是码子是_。 （3）能够发生上图所示过程的生物，其遗传物质是）能够发生上图所示过程的生物，其遗传物质是_。 随堂练习随堂练习5.用化学方法使一种六肽链状分子降解，其产物中测出
12、三种三肽用化学方法使一种六肽链状分子降解，其产物中测出三种三肽:甲硫氨酸甲硫氨酸-组氨酸组氨酸-色氨酸色氨酸;精氨酸精氨酸-缬氨酸缬氨酸-甘氨酸甘氨酸;甘氨酸甘氨酸-甲硫氨酸甲硫氨酸-组氨酸氨基酸的密码子见下表。组氨酸氨基酸的密码子见下表。 随堂练习随堂练习（1）遗传学上，基因是指）遗传学上，基因是指_。 （2）上述六肽分子的氨基酸顺序为）上述六肽分子的氨基酸顺序为_ （填字母），氨基（填字母），氨基酸之间通过酸之间通过_ 键相连键相连:编码这个六肽的编码这个六肽的RNA最多含最多含_ 种核苷酸。种核苷酸。 （3）对某一蛋白质的分析表明，在编码甘氨酸的位点上发生的）对某一蛋白质的分析表明，在编
13、码甘氨酸的位点上发生的3次改变都是由一个破基替换引起的。具体变化如下。次改变都是由一个破基替换引起的。具体变化如下。 随堂练习随堂练习由此可推测控制上述蛋白质中甘氨酸的基因的碱基组成最可能是由此可推测控制上述蛋白质中甘氨酸的基因的碱基组成最可能是_。随堂练习随堂练习6.如图所示为细胞中与基因有关的物质或结构如图所示为细胞中与基因有关的物质或结构,请分析并回答下列请分析并回答下列问题。问题。随堂练习随堂练习（1）细胞内的遗传物质是）细胞内的遗传物质是_,基因和基因和b的关系是的关系是_。 （2）遗传物质的主要载体是）遗传物质的主要载体是_,基因和基因和a的关系的关系是是_。 （3）如果基因存在于
14、）如果基因存在于_上上,则其遗传方式与性别相关联则其遗传方式与性别相关联,这这就是就是_。 （4）b的空间结构是的空间结构是_。若其中的。若其中的(A+T)/(G+C)=0.25,则则G占占总碱基数的比例为总碱基数的比例为_,其中一条单链中其中一条单链中(A+T)/(G+C)=_。 随堂练习随堂练习7.按教材内容填空按教材内容填空 （1）细胞核是）细胞核是_的控制中心的控制中心 （2）原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂）原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂的进程，抑癌基因主要阻止的进程，抑癌基因主要阻止_ （3）基因的）基因的_代表遗传信息代表遗传信息 （4）不同
15、物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进）不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是化和发展，这就是_ （5）抵抗力稳定性是指生态系统抵抗）抵抗力稳定性是指生态系统抵抗_保持原状的能保持原状的能力力 随堂练习随堂练习4.【答案】【答案】 （1）DNA复制；有丝分裂的间期或减数第一次分裂复制；有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期；细胞核前的间期；细胞核（2）转录；）转录；UUC（3）DNA 【解析】【解析】(1) 图中图中a过程表示过程表示DNA复制，发生在有丝分裂的间期或复制，发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期，发生的场所主要是细胞核。减数第一次分裂前
16、的间期，发生的场所主要是细胞核。(2) 图中图中b过程表示转录，是以过程表示转录，是以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNA的过程。的过程。c过过程为翻译，是以程为翻译，是以mRNA为模板合成具有一定的氨基酸顺序的蛋白为模板合成具有一定的氨基酸顺序的蛋白随堂练习随堂练习质的过程，结构所示的质的过程，结构所示的tRNA上的反密码子是上的反密码子是AAG，则其运输的，则其运输的氨基酸的密码子是氨基酸的密码子是UUC。(3) 依题意可知：图示过程发生在真核依题意可知：图示过程发生在真核细胞内。由真核细胞构成的生物是真核生物，真核生物的遗传物细胞内。由真核细胞构成的生物是真核生物，真核生物
17、的遗传物质是质是DNA。 5.【答案】【答案】 （1）具有遗传效应的）具有遗传效应的DNA片段片段（2）a-b-c-f-d-e；肽；肽；4种种（3）CCC/GGG 【解析】（【解析】（1）遗传学上，基因是指具有遗传效应的）遗传学上，基因是指具有遗传效应的DNA片段。片段。随堂练习随堂练习（2）六肽链状分子降解的产物为甲硫氨酸）六肽链状分子降解的产物为甲硫氨酸-组氨酸组氨酸-色氨酸、精氨色氨酸、精氨酸酸-缬氨酸缬氨酸-甘氨酸、甘氨酸甘氨酸、甘氨酸-甲硫氨酸甲硫氨酸-组氨酸三种，因此上述六组氨酸三种，因此上述六肽分子的氨基酸顺序为精氨酸肽分子的氨基酸顺序为精氨酸-缬氨酸缬氨酸-甘氨酸甘氨酸-甲硫氨
18、酸甲硫氨酸-组氨酸组氨酸-色氨酸，即色氨酸，即a-b-c-f-d-e，氨基酸之间通过肽键相连。编码这个六，氨基酸之间通过肽键相连。编码这个六肽的肽的RNA最多含有腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧最多含有腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、胸腺嘧啶核糖核苷酸共啶核糖核苷酸、胸腺嘧啶核糖核苷酸共4种核苷酸。（种核苷酸。（3）根据题）根据题中所给信息，编码甲硫氨酸的密码子是中所给信息，编码甲硫氨酸的密码子是AUG；它是由编码缬氨酸；它是由编码缬氨酸的密码子的一个碱基替换引起的，则缬氨酸的密码子为的密码子的一个碱基替换引起的，则缬氨酸的密码子为GUG；而；而随堂练习随堂练习G
19、UG是由编码甘氨酸的密码子的一个碱基替换引起的，故甘氨酸是由编码甘氨酸的密码子的一个碱基替换引起的，故甘氨酸的密码子最可能是的密码子最可能是GGG。因此，控制上述蛋白质中甘氨酸的基因。因此，控制上述蛋白质中甘氨酸的基因的碱基组成最可能是的碱基组成最可能是CCC/GGG。 6.【答案】【答案】 （1）b；DNA；基因是有遗传效应的；基因是有遗传效应的b片段片段（2）a；染色体；基因在；染色体；基因在a上呈线性排列上呈线性排列（3）性染色体；伴性遗传）性染色体；伴性遗传（4）规则的双螺旋结构；）规则的双螺旋结构；40%；0.25 随堂练习随堂练习【解析】解：（【解析】解：（1）细胞内的遗传物质是）
20、细胞内的遗传物质是b（DNA），基因是有遗），基因是有遗传效应的传效应的DNA片段。（片段。（2）遗传物质）遗传物质DNA的主要载体是的主要载体是a或（染色或（染色体），基因在体），基因在a染色体上呈线性排列。（染色体上呈线性排列。（3）如果基因存在于性染）如果基因存在于性染色体上，则其遗传方式与性别相关联，称为伴性遗传。（色体上，则其遗传方式与性别相关联，称为伴性遗传。（4）b是是DNA，具有独特的双螺旋结构。根据碱基互补配对原则，已知，具有独特的双螺旋结构。根据碱基互补配对原则，已知 (A+T)/(G+C)=0.25，即（，即（A+T）：（）：（G+C）=1:4，则，则G占碱基总数的占碱基
21、总数的4/51/2=2/5（40%）；又因为）；又因为(A+T)/(G+C)在单链和双链中比值在单链和双链中比值相等，因此其中一条单链中相等，因此其中一条单链中(A+T)/(G+C)=0.25。随堂练习随堂练习7.【答案】【答案】 （1）细胞代谢和遗传）细胞代谢和遗传（2）细胞不正常的增殖）细胞不正常的增殖（3）脱氧核苷酸（或碱基或碱基对）的排列顺序）脱氧核苷酸（或碱基或碱基对）的排列顺序（4）共同进化）共同进化（5）外界干扰）外界干扰 【解析】解：（【解析】解：（1）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心（）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心（2）原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂的
22、进程，原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂的进程，抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖随堂练习随堂练习（3）基因的脱氧核苷酸（或碱基或碱基对）的排列顺序代表遗）基因的脱氧核苷酸（或碱基或碱基对）的排列顺序代表遗传信息（传信息（4）不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响）不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化（中不断进化和发展，这就是共同进化（5）抵抗力稳定性是指）抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰保持原状的能力力抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰保持原状的能力故答案为：（故答案为：（1）细胞代谢和遗传（）细胞代谢和遗传（2）细胞不正常的增殖（）细胞不正常的增殖（3）脱氧核苷酸（或碱基或碱基对）的排列顺序（脱氧核苷酸（或碱基或碱基对）的排列顺序（4）共同进化）共同进化 （5）外界干扰外界干扰 谢谢谢谢
