资料简介
高中生物 必修2 第3章 基因的本质
第4节
基因是有遗传效应的DNA片段
高中生物 必修2 第3章 基因的本质
基因与染色体：基因位于染色体上
果蝇某一条染色体上的几个基因
现代分子生物学技术
将基因定位在染色体上
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染色体由DNA和蛋白质组成
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基因=DNA吗？
基因和DNA有什么关系呢？
一、基因与DNA的关系
基因是什么？
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1、大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4700000
个碱基对，在DNA分子上分布着4400个基因，每个基因的平
均长度约为1000个碱基对。
问题1：计算所有基因的碱基对总数占所有的比例。
基因的碱基对总数只是DNA的碱基对总数的一部分.
问题2：根据资料1，你能得出什么结论？
基因是DNA的片段.
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2、把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内，
鼠体内出现了以前没有的荧光。
基因有遗传效应。它可以独立起作用。
资料2：说明了什么？
基因是特定的DNA片段，可以切除，
可以拼接到其他生物的DNA上去，从而获
得某种性状的表达，所以基因是结构单
位。
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[资料3]人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）
上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个
DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中构成基因的碱基数占碱基总数
的比例不超过2%。
推理 基因是DNA的片段
说明人的基因与DNA有怎样的数量关系？
基因碱基总数占DNA碱基总数很少的一部分
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推理 基因是特定的DNA片段，可切除，可拼接
基因有遗传的功能
1. 水母这一荧光性状为什么能在小
猪身上表现？
左为荧光小猪，右为正常小猪
2.说明基因有什么特点？
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[资料4] 进一步说明什么问题？
基因能控制生物的性状
－－具有遗传效应（基因的作用）
小结：从资料2、4中可以得出什么结论？
无HMGIC基因就无肥胖的表现
有HMGIC基因就有肥胖的表现。
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DNA
基因概念：基因是有遗传效应的DNA片段
是生物控制性状的功能和结构单位
控制生物
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AA
AA
TT
TT
GG
GG
GG
CC
CC
AA TT
CC
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
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染色体
DNA
基因
脱氧核苷
酸
染色体是染色体是DNADNA
的主要载体的主要载体
基因是有遗传基因是有遗传
效应的效应的DNADNA片断片断
每个每个DNADNA分子分子
上有许多基因上有许多基因
基因中的脱氧核基因中的脱氧核
苷酸排列顺序代表苷酸排列顺序代表
着遗传信息着遗传信息
每个基因由许多脱氧核苷酸组每个基因由许多脱氧核苷酸组
成成
DNADNA是主要的是主要的
遗传物质遗传物质
每个染色体上有一个或两个每个染色体上有一个或两个
DNADNA分子分子
染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系
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二. DNA片段中的遗传信息
基因 排列种数
1个碱基对
2个碱基对 4×4（42）
。。。。 。。。。
N个碱基对 4N
探究
4
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情境1：
假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个
基因（当然，这仅仅是假设），那么，１７个碱基
对可以排列出＿＿＿种基因？４１７
结论1：DNA分子的多样性！
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情境２：全球人口总数约为６０亿。假设决定脸型的１
个基因是由１７个碱基对随机排列构成的，那么，１７个
碱基对的所有排列是否都有机会出现？————。
你与你的同桌相比，出现相同脸型的可能性有多大？
——————。
不是
４-１７
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结论2：DNA分子的特异性！
基因是碱基对随机排列的DNA片段吗？
每个基因都是特定的DNA片段
具有特定的碱基排列顺序
具有特定的遗传效应
事实上，大部分随机排列的碱基序列从来不曾出现在生
物体DNA内，而有些序列却重复许多次。
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多样性→ 多样性→ 多样性
特异性→ 特异性→ 特异性
遗传信息——
基因特定的碱基（碱基对、脱氧核苷酸）排列顺序
碱基排列顺序 DNA分子 生物
碱基排列顺序 DNA分子 生物
三.基因的本质和特点
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１.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DNA分子多样性，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。
２.DNA上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
内容小结
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2.DNA指纹能用来鉴定身份吗？有科学依据吗
？
1.你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？
讨论：
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1. ［2019·高二期末］下列关于DNA 或基因的叙述，错误的是
（ ）
A. 能使R 型细菌发生转化的物质是S 型细菌的DNA
B. 基因是有遗传效应的DNA 片段
C. 构成DNA 的碱基数等于构成基因的碱基数
D. 利用DNA 的特异性可以确认犯罪嫌疑人
当堂检测
【解析】构成DNA 的碱基数远远多于构成基因的碱基数， 因为DNA 上具
有遗传效应的片段才是基因，C 项错误。
【答案】C
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2. ［2019·江西上饶高二期末］下列有关基因的说法，正确的是（ ）
A. 生物体内的DNA 分子数与基因数相同
B. 基因与染色体的行为是平行的
C. 生物体内所有基因的碱基总数与DNA 分子的碱基总数大致相同
D. 每个基因的长度相同
【解析】生物体内的一个DNA 上含有许多个基因，故DNA 分子数与基因数
不相同，A 项错误；染色体是基因的主要载体，基因与染色体的行为是平
行的，B 项正确；基因是有遗传效应的DNA 片段，DNA 中还有非基因片段，
故生物体内所有基因的碱基总数与DNA 分子的碱基总数不相同，C 项错误；
每个基因都具有特定的碱基序列，故其长度和排列顺序不相同，D 项错误。
【答案】B
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3.下列从分子水平上对生物体具有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 分子的多样性
B. 碱基的特定的排列顺序，构成了DNA 分子的特异性
C. 一个含2 000 个碱基的DNA 分子，其碱基对可能的排列方式有41 000 种
D. 人体内控制β- 珠蛋白的基因由1 700 个碱基对组成，其碱基可能的排
列方式有41 700 种
【解析】碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA 分子的多样性，A 项正确；
碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA 分子的特异性，B 项正确；
DNA 分子的碱基对的排列方式的种数可用4n 表示，n 表示碱基对数，一
个含有 2 000 个碱基的DNA 分子，其排列方式有41 000 种，C 项正确；
β- 珠蛋白碱基的排列顺序是特定的，D 项错误。
【答案】D
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4. ［2019·福建高二期末］关于下图的叙述，正确的是 （
）
A.F的基本组成单位是图中的E
B.在细胞分裂过程中F 和H 始终保持1 ∶ 1 的比例关系
C.若C 代表磷酸，则A 是核糖
D.遗传信息是E 中D 的排列顺序
【解析】题图中F 是DNA，其基本单位是［D］脱氧核苷酸， A 项错误；在细
胞分裂过程中DNA 和染色体的比例关系为1 ∶ 1 或2 ∶ 1，B 项错误；若C
代表磷酸，则A 是脱氧核糖， C 项错误；遗传信息指的是［E］基因中的
［D］脱氧核苷酸的排列顺序，D 项正确。
【答案】D
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5.下列说法正确的是 （ ）
A. DNA 分子的两条链上各有一套完全相同的基因
B. 基因就是一个DNA 分子
C. 一对同源染色体上非等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
D. 基因只分布在细胞核内的染色体上
【解析】基因是有遗传效应的DNA 片段，因此每条DNA 链上的脱氧核苷酸
不能称为基因，A 项错误；一个DNA 分子上含有多个基因，B 项错误；一
对同源染色体上非等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，C 项正确；
基因主要分布在细胞核内的染色体上，也有少量分布在线粒体和叶绿体中，
D 项错误。
【答案】C
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