第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段自主预习·新知导学自主预习·新知导学一、说明基因与DNA关系的实例1.分析教科书第57~58页“思考·讨论”中的实例,回答下列问题。实例1说明全部基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA的片段,基因不是连续分布在DNA上的,而是由碱基序列将其分隔开。实例2说明基因具有特定的遗传效应。实例3进一步说明基因是DNA的片段。2.基因与DNA的关系(1)基因是有遗传效应的DNA片段;(2)每个DNA分子上有许多个基因;(3)DNA分子中存在不是基因的DNA片段。二、DNA片段中的遗传信息1.遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。2.DNA分子的特性(1)碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性。构成DNA分子的碱基只有4种,配对方式只有2种,但是碱基的数目却可以成千上万,形成的碱基的排列顺序也可以千变万化,从而构成了DNA分子的多样性,也决定了遗传信息的多样性,即基因的多样性。(2)碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性。3.生物多样性与DNA多样性的关系DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。4.有些病毒的遗传物质是RNA,如人类免疫缺陷病毒、流感病毒等。对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。【预习检测】1.判断正误。(1)每个基因都是DNA分子上的一个片段。()(2)基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位。()(3)基因一定位于染色体上。()(4)DNA分子上每一个片段都是一个基因。()(5)遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。()(6)DNA分子的多样性和特异性都与遗传信息有关。()2.下列关于基因的叙述,错误的是()A.基因通常是有遗传效应的DNA片段B.基因通常是DNA分子上有一定功能的特定的碱基排列顺序C.基因是DNA分子上的任意一个片段D.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位答案:C解析:由于DNA分子上有很多没有遗传效应的片段,所以基因不是DNA分子上的任意一个片段。合作探究·释疑解惑说明基因与DNA关系的实例(2)D、E、F、H之间有什么数量关系?提示:每一条H(染色体)上有一个或者两个F(DNA)分子;每个F(DNA)分子上有许多个E(基因);每个E(基因)含有许多个D(脱氧核苷酸)。(3)真核生物中,H是F的唯一载体吗?提示:不是,染色体是DNA的主要载体,叶绿体和线粒体也是DNA的载体。归纳提升染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系染色体是DNA的主要载体;每条染色体上有一个或两个DNA分子;基因通常是有遗传效应的DNA片段;每个DNA分子上有许多个基因;每个基因中含有许多个脱氧核苷酸;脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。典型例题下图表示染色体、DNA、基因三者之间的关系。下列关于三者之间关系的叙述,错误的是()A.三者行为一致B.染色体的任一片段均可称作基因C.DNA分子上含有许多个基因D.在生物的细胞核遗传中,染色体的行为决定着DNA和基因的行为答案:B解析:基因通常是具有遗传效应的DNA片段。【变式训练】1.科学研究发现,小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠,吃同样多的高脂肪食物,一段时间后,对照组小鼠变得十分肥胖,而具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠的体重仍然保持正常,这说明()A.基因在DNA上B.基因在染色体上C.基因具有遗传效应D.DNA具有遗传效应答案:C2.下图是果蝇染色体上的某个基因示意图,下列叙述正确的是()A.该基因中含有成百上千个核糖核苷酸B.该基因是有遗传效应的DNA片段C.该基因位于细胞质中D.该基因中有5种碱基,8种核苷酸答案:B解析:基因的基本单位不是核糖核苷酸,而是脱氧核苷酸。该基因位于染色体上,而染色体存在于细胞核中。该基因的基本组成单位是4种脱氧核苷酸,含有4种碱基。DNA片段中的遗传信息归纳提升DNA结构的特性作为绝大多数生物遗传物质的DNA,其结构具有稳定性、多样性和特异性,这也是其作为遗传物质的基础。(1)稳定性:指DNA分子双螺旋结构的相对稳定性。与这种稳定性有关的因素主要有以下几点。①DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘绕成规则的双螺旋结构。②DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变。③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,从而维持了双螺旋结构的稳定。④DNA分子两条链间对应的碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。⑤每个特定的DNA分子中,碱基的数量和排列顺序稳定不变。(2)多样性:尽管组成DNA分子的碱基只有4种,且4种碱基的配对方式只有2种,但是碱基的排列顺序可以千变万