《3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段》学与练

学而优·教有方PAGE1PAGE第3章第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段课程标准学习目标概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上1.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段2.运用数学方法说明DNA的多样性和特异性3.说明基因与DNA的关系自主梳理1.基因与DNA的关系2.基因与DNA关系：生物体的DNA分子数目小于基因数目。生物体内所有基因的碱基总数DNA分子的碱基总数。这说明基因是，基因连续分布在DNA上的，而是由将其分隔开的。资料2说明，基因具有遗传效应，所谓遗传效应就是指等，我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼培育成功了生长速率更快的转基因鲤鱼，该实例中生长激素基因的遗传效应是。综上述分析，从DNA水平上给基因下一个定义可描述为：。这一描述既反映了的关系，又体现了基因的。2.基因是DNA片段中的遗传信息1.研究表明，DNA分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的之中；碱基的千变万化，构成了DNA分子的，而碱基，又构成了每个DNA分子的性；DNA分子的是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因，基因通常是。有些病毒的遗传物质是RNA,如等。对这类病毒而言，基因就是有。预习检测1.人类基因组计划测定的是24条染色体上DNA的碱基序列。每条染色体上有1个DNA分子。这24个DNA分子大约含有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%。下列说法正确的是()。A.人类基因组计划需要测定22条常染色体和X、Y染色体上DNA的碱基序列B.生物体的DNA分子数目和基因数目相同,但构成基因的碱基总数小于构成DNA分子的碱基总数C.虽然构成基因的碱基数目所占比例较小,但基因在DNA分子上是连续分布的D.构成每个基因的碱基都包括A、T、G、C、U5种2.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3.下列关于基因的叙述,不正确的是()。A.不同的基因含有不同的遗传信息B.随机排列的脱氧核苷酸序列均可构成基因C.每个基因都有其特定的遗传效应D.基因在染色体上呈线性排列4.下列关于DNA、染色体和基因的叙述,正确的是()。A.大肠杆菌拟核的DNA中有控制性状的基因B.大肠杆菌中DNA分子数目与基因数目相同C.细胞中染色体的数目始终等于DNA分子的数目D.细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和5.下列关于遗传信息的说法,不正确的是()。A.基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息B.遗传信息主要是通过染色体上的基因传递的C.生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上D.遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状6.下图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1234A染色体DNARNA基因BDNA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DNA基因7.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.碱基特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性C.一个含2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式有41000种D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对排列方式有41700种8.下图为细胞中与基因有关的物质或结构,请分析并回答下列问题:(1)细胞内的遗传物质是[],基因和b的关系是。(2)遗传物质的主要载体是[],基因和a的关系是。(3)c和b的关系是,b被彻底水解后的产物是(填字母)。(4)h可用试剂鉴定。(5)若基因存在于上,则其遗传方式与性别相关联,这就是。(6)b的空间结构是。若其中的A+TG+C=0.25,则G占总碱基数的比例为,其中一条单链中A+TG+C=9.下图表示一个DNA分子上的三个片段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和片段B的不同之处是。(4)一般情况下,在一个DNA分子中类似于B的片段的长度要类似于A的片段的长度。(5)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。►探究一分析基因与DNA的关系【情景材料】人的身体是有数以百万计的自保组成的，所有这些细胞都是受精卵的拷贝，所以人是由受精卵发育来的，每一个细胞的细胞核都含有全部基因的拷贝。当人还是一个胚胎的时候，基因指导着身体各器官的形成，并决定其功能。基因的这种知道功能比编制成微小的脱氧核苷酸密码。DNA影响一个人的容貌，他的眼睛的颜色和视力、头发的质地、鼻子的形状、血型、骨骼结构和许多其他特征都是由他的基因决定的，他的基因继承了父母的遗传，而父母的基因又是从他们的父母那里继承来的。人体由数百万个细胞组成，每个细胞大约含有3万个基因，基因与DNA的关系怎么样呢？【问题探究】1.分析课本P57“思考·讨论”中的资料1能说明什么?2.是不是DNA的任意一个片段都是基因?3.具有遗传效应的RNA片段是否也是基因?►探究二脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性【情景材料】基因是生物遗传信息的载体。它是DNA（或RNA）有遗传效应的功能片段，其核苷酸排列顺序（碱基序列）代表遗传信息。每个DNA分子有多个功能片段即多个基因，各自所含4种脱氧核苷酸多有成百上千个，其不同的排列组合，形成基因与生命的多样性。每个种群都有一个独特的基因库。基因的特性，一是能忠实地“复制”自己，以保持生物的基本特征；二是能“突变”，即结构上发生碱基对组成或排列顺序改变，形成新基因。如此，同一物种内基因也会发生变化，即遗传变异，这种现象称为基因多样性，它既是生物适应环境及生命进化和物种分化的基础，又为人类利用生物资源开辟了无量前途。【问题探究】1.遗传信息的本质是什么？2.遗传信息的多样性和特异性？3.举例说明遗传信息特异性的应用。要点归纳1．基因的概念2.基因是怎么携带遗传信息的？3.遗传信息的多样性和特异性？【注意问题】1.一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都有着特定的遗传效应。（√）（P58“教材”）2.真核细胞基因中脱氧核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息，真核细胞基因中核糖核苷酸的排列顺序不代表遗传信息。3.DNA分子的多样性是不是指一个DNA分子上有许多个基因，而是指DNA分子中碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。4.对大多数生物来说，遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序；在RNA病毒中，基因是有遗传效应的RNA片段，遗传信息是指RNA中碱基的排列顺序5.分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息不一定相同，因为碱基对的排列顺序不一定相同。6.基因与DNA是局部与整体的关系，但DNA并不是基因的集合。7.染色体是基因的主要载体，线粒体、叶绿体中也存在基因。8.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等。(√)9.基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA分子中还含有许多非基因片段，故细胞中DNA分子的碱基对数多于所有基因的碱基对数之和。10.控制细菌性状的基因主要位于拟核中DNA上，细菌为原核细胞，无线粒体。11.编码蛋白质的基因中的两条链互补配对，因此它们所含的遗传信息不相同。12.线粒体、叶绿体中的DNA能控制某些蛋白质的合成。典例精讲【例1】在人类的基因组中,编码蛋白质的基因序列只占人类基因组全长的2%,其余98%的序列都是非编码序列。研究表明,这些非编码序列也具有重要功能,如内含子序列,基因与基因之间的间隔区序列,都能转录为非编码RNA。它们虽然不能被翻译为蛋白质,但是发挥着重要的生理和生化功能。有科学家建议将这些转录生成此类非编码RNA的DNA片段称为RNA基因。下列有关说法正确的是()。A.RNA基因的基本单位是核糖核苷酸B.tRNA是由DNA的非编码序列转录形成的C.生物遗传信息的多样性仅由基因的编码区决定D.人体细胞内的DNA是主要的遗传物质11.B【解析】“有科学家建议将这些转录生成此类非编码RNA的DNA片段称为RNA基因”,故RNA基因的基本单位是脱氧核糖核苷酸,A错误;tRNA不能翻译出蛋白质,所以tRNA是由DNA的非编码序列转录形成的,B正确;“研究表明,这些非编码序列也具有重要功能,如内含子序列”,故生物遗传信息的多样性并非仅由基因的编码区决定,C错误;细胞生物的遗传物质是DNA,有的病毒的遗传物质是DNA,有的病毒的遗传物质是RNA,D错误。【例2】人体正常的肝细胞内，基因I和基因Ⅱ在1号染色体DNA上的相对位置如下图所示，下列说法正确的是（

）A．基因I和基因Ⅱ可以是一对等位基因B．基因I和基因Ⅱ总是同时发生转录和翻译的过程C．基因I含有许多个脱氧核苷酸，其特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D．人体的每个细胞中基因I和基因Ⅱ都会表达出相应的蛋白质【答案】C【解析】等位基因位于同源染色体相同的位置上，而基因Ⅰ和基因Ⅱ位于一条染色体的不同位置上，不是等位基因，A错误；细胞中的基因表达存在选择性，基因I和基因Ⅱ不会总是同时发生转录和翻译的过程，B错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，是由脱氧核苷酸按一定序列聚合而成的，因此，基因Ⅰ含有许多个脱氧核苷酸，其特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的，C正确；细胞中的基因表达存在选择性，不一定在每个细胞都能表达，因此人体的每个细胞中基因Ⅰ和基因Ⅱ不一定会表达出相应的蛋白质，D错误。【例3】如下图为果蝇某一条染色体的几个基因示意图，下列有关叙述正确的是（

）黄身R白眼S截翅N棒眼OATCT…CGAGTC…ACAGCTAC…AGTGGAGTGCGCA…TGCCGACC…TGATAGA…GCTCAG…TGTCGATG…TCACCTCACGCGT…ACGGCTGG…ACTA．基因R、S、N、O在果蝇所有体细胞中都表达B．R、S、N、O互为非等位基因C．果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的D．基因R中存在起始密码【答案】B【解析】基因在不同的细胞中选择性表达，因此基因R、S、N、O不会在果蝇所有体细胞中都表达，A错误；据图示可知，R、S、N、O互为同一染色体上的非等位基因，B正确；果蝇的每个基因都是由脱氧核糖核苷酸组成的，核糖核苷酸是构成RNA的基本单位，C错误；起始密码存在于mRNA上，不在基因上，D错误。1．下列有关染色体和染色质的关系，说法正确的是（）A．大肠杆菌中有染色质但没有染色体B．染色体和染色质只存在于真核细胞C．染色体只含有DNA，染色质只含有蛋白质D．染色体存在于细胞核，染色质存在于细胞质2．基因通常是有遗传效应的DNA片段。下列不能作为支持该论点的论据是（）A．DNA由核苷酸组成，其结构具有多样性和特异性B．大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，在DNA分子上分布了大约4.4×103个基因C．部分病毒的遗传物质是RNA，细胞生物和一些病毒的遗传物质是DNAD．导入了外源生长激素基因的转基因鲤鱼的生长速率比野生鲤鱼的快3．“基因是有遗传效应的DNA或RNA片段”，对这一概念的理解正确的是（

）A．所有基因均具有双螺旋结构 B．所有基因中“A＋G＝T＋C”恒成立C．基因中的碱基序列决定其特异性 D．所有基因均位于染色体上4．下列关于染色体和染色质的叙述，错误的是（

）A．染色质中的DNA是遗传信息的载体B．染色体容易被碱性染料染成深色C．蓝细菌等原核生物细胞中只有染色质，无染色体D．染色体只存在于细胞核中，细胞质中无染色体5．摩尔根在《基因论》中提出：“基因之所以稳定，是因为它代表着一个有机的化学实体。”下列有关真核细胞中染色体、DNA、基因等的叙述，正确的是（

）A．若DNA一条链的部分序列为5'—CAGGTA—3'，则其互补链的相应序列为5'—GTCCAT—3'B．DNA的复制和转录都需要蛋白质的参与，蛋白质的生物合成也需要DNA和RNA的参与C．真核细胞的DNA中，任意排列顺序的碱基都可以构成基因，体现了DNA分子的多样性D．染色体是DNA和基因的主要载体，细胞质中的少数基因是有遗传效应的RNA片段6．下列有关遗传信息的叙述，错误的是（

）A．生物的遗传信息均蕴藏在脱氧核苷酸序列之中B．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向DNAC．DNA的甲基化和组蛋白的乙酰化均会影响遗传信息的转录D．遗传信息在亲子代间传递时出现的错误，可为生物进化提供原始材料7．如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果，下列叙述不正确的是（）

A．该图表示出了基因在染色体上的排列特点B．科学家定位基因在染色体上的位置使用了荧光标记技术C．图中所有关于眼睛颜色的基因彼此之间均属于等位基因D．一条染色体上有多个基因，染色体是基因的主要载体8．下列关于染色体、DNA、基因和遗传信息之间关系的叙述，错误的是（

）A．病毒都没有基因B．基因通常是具有遗传效应的DNA片段C．基因在染色体上呈线性排列D．基因中碱基的排列顺序代表遗传信息9．生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为水母DNA上有一段长度为5.17×103个碱基对的片段—绿色荧光蛋白基因。有科学家将水母绿色荧光蛋白基因转入小鼠中，从而获得可以发绿色荧光的转基因鼠。以下相关叙述正确的是（）A．小鼠导入的绿色荧光基因是通过间接途径来控制性状的B．所有生物的基因都是具有遗传效应的DNA片段C．以上资料表明基因可以跨物种转移并发挥作用，但基因的跨物种转移必须通过基因工程技术实现D．转入了绿色荧光蛋白基因的小鼠不一定都能在紫外线照射下发绿色荧光10．在深海的火山口、陆地的热泉以及盐碱湖等地方，生活着一些鲜为人知的古怪微生物——古细菌。古细菌又称古核生物或原细菌，是一些生长在极端特殊环境中的细菌，其内部构造没有核膜、具环状DNA结构，其细胞产能、细胞分裂、新陈代谢等生活方式与原核细胞相似，而复制、转录和翻译则更接近真核生物，由于其特殊性，将其单独归类为古细菌域。下列说法错误的是（

）A．某些古细菌的基因的编码区内也许存在内含子B．古细菌与支原体一样通过二分裂增殖，都有细胞壁、细胞膜、拟核等结构，体现了细胞的统一性C．某些古细菌相比于其他细菌，其DNA聚合酶的最适温度可能更高D．古细菌与真核生物的细胞中均存在DNA与RNA，其遗传物质相同11．下列有关基因的说法，错误的是（

）A．某基因由140对碱基构成，则该基因碱基排列顺序有4140种B．在细胞中基因是有遗传效应的DNA片段，大部分基因位于染色体上C．一般来说，不同生物的DNA分子中（A+G）/（T+C）的值相同D．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状12．如图为真核细胞内某基因结构示意图，该基因共由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基T占15%。下列说法正确的是（

）A．该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上B．该基因的一条脱氧核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3:7C．解旋酶作用于①部位，DNA聚合酶用于催化②部位的化学键形成D．该基因复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4900个13．下列关于核苷酸、基因、核酸和染色体的说法错误的是（）A．脱氧核苷酸在细胞中既是组成DNA的基本单位，也是组成基因的基本单位B．真核细胞中染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列C．染色体数目加倍时，组成染色体的DNA随之加倍D．流感病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，能控制遗传性状14．玉米（2n=20）是我国的主要农作物之一，雌雄同株异花，是一种非常理想的遗传学实验材料。下列叙述中，错误的是（）A．在一穗玉米上所结的200粒子粒的基因型不一定相同B．与豌豆相比，玉米作为理想的遗传学实验材料的优势在于雌雄同株利于进行自交C．若要测定玉米基因组的序列，需对10条染色体进行DNA测序D．某一基因型为Aa的玉米种群，自然情况下，F2中纯合子比例为1/215．下列甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：

(1)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是酶，B是酶。(2)图甲过程在绿色植物根尖分生区细胞中进行的场所有，进行的时间为。(3)乙图中，7是。DNA分子两条链上的碱基通过连接成碱基对。(4)若该双链DNA分子中C占27%，其中一条链中的A占该单链的18%，则另一条链中的A占该单链碱基总数的比例为。若该DNA分子的一条链中（A+C）/（T+G）=2，那么在它的互补链中（A+C）/（T+G）=。(5)基因通常是指。第3章第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段课程标准学习目标概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上1.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段2.运用数学方法说明DNA的多样性和特异性3.说明基因与DNA的关系自主梳理1.基因与DNA的关系2.基因与DNA关系：生物体的DNA分子数目小于基因数目。生物体内所有基因的碱基总数DNA分子的碱基总数。这说明基因是，基因连续分布在DNA上的，而是由将其分隔开的。资料2说明，基因具有遗传效应，所谓遗传效应就是指等，我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼培育成功了生长速率更快的转基因鲤鱼，该实例中生长激素基因的遗传效应是。综上述分析，从DNA水平上给基因下一个定义可描述为：。这一描述既反映了的关系，又体现了基因的。2.基因是DNA片段中的遗传信息1.研究表明，DNA分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的之中；碱基的千变万化，构成了DNA分子的，而碱基，又构成了每个DNA分子的性；DNA分子的是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因，基因通常是。有些病毒的遗传物质是RNA,如等。对这类病毒而言，基因就是有。【答案】1.小于DNA的片段不是碱基序列能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状使鲤鱼的生长速率加快基因是有遗传效应的DNA片段基因与DNA作用2.排列顺序排列顺序多样性特定的排列顺序特异多样性和特异性有遗传效应的DNA片段人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒遗传效应的RNA片段预习检测1.人类基因组计划测定的是24条染色体上DNA的碱基序列。每条染色体上有1个DNA分子。这24个DNA分子大约含有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%。下列说法正确的是()。A.人类基因组计划需要测定22条常染色体和X、Y染色体上DNA的碱基序列B.生物体的DNA分子数目和基因数目相同,但构成基因的碱基总数小于构成DNA分子的碱基总数C.虽然构成基因的碱基数目所占比例较小,但基因在DNA分子上是连续分布的D.构成每个基因的碱基都包括A、T、G、C、U5种【答案】A【解析】人类基因组计划需要测定22条常染色体和X、Y染色体上DNA的碱基序列,A正确;基因通常是有遗传效应的DNA片段,因此生物体的DNA分子数目和基因数目不相同,构成基因的碱基总数小于构成DNA分子的碱基总数,B错误;基因在DNA分子上一般不是连续分布的,C错误;若基因是有遗传效应的DNA片段,则其含A、T、G、C4种碱基,若基因是有遗传效应的RNA片段,则其含A、U、G、C4种碱基,D错误。2.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】C【解析】该实验说明肥胖由基因控制,从而得出基因能够控制性状,具有遗传效应。3.下列关于基因的叙述,不正确的是()。A.不同的基因含有不同的遗传信息B.随机排列的脱氧核苷酸序列均可构成基因C.每个基因都有其特定的遗传效应D.基因在染色体上呈线性排列【答案】B【解析】不同的基因中碱基的排列顺序不同,而遗传信息储存在碱基的排列顺序中,所以不同的基因含有不同的遗传信息,A正确;每个基因都有特定的碱基排列顺序,随机排列的脱氧核苷酸序列不一定能构成基因,B不正确;不同的基因含有不同的遗传信息,所以每个基因都有其特定的遗传效应,C正确;基因在染色体上呈线性排列,D正确。4.下列关于DNA、染色体和基因的叙述,正确的是()。A.大肠杆菌拟核的DNA中有控制性状的基因B.大肠杆菌中DNA分子数目与基因数目相同C.细胞中染色体的数目始终等于DNA分子的数目D.细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和【答案】A【解析】大肠杆菌拟核的DNA是环状的,其上有控制性状的基因,A正确;大肠杆菌中的DNA有拟核DNA和质粒DNA,每个DNA中均含有许多个基因,故大肠杆菌中DNA数目小于基因数目,B错误;有姐妹染色单体存在时,一条染色体上有两个DNA分子,另外,细胞质中也有DNA分子,C错误;基因通常是有遗传效应的DNA片段,有的DNA片段不是基因,故细胞中的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和,D错误。5.下列关于遗传信息的说法,不正确的是()。A.基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息B.遗传信息主要是通过染色体上的基因传递的C.生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上D.遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状【答案】D【解析】遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序,而不是指生物体所表现出来的遗传性状,D不正确。6.下图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1234A染色体DNARNA基因BDNA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DNA基因【答案】B【解析】分析题图,1包含了2,2包含了3,3包含了4。染色体由DNA和蛋白质组成,但是RNA不属于DNA,A不符合;一个DNA分子含有很多个基因,基因的基本单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由含氮碱基、磷酸和脱氧核糖组成,B符合;基因不属于脱氧核苷酸,C不符合;核酸不包括染色体,D不符合。7.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.碱基特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性C.一个含2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式有41000种D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对排列方式有41700种【答案】D【解析】β-珠蛋白基因碱基对的排列顺序是β-珠蛋白基因所特有的,任意改变碱基的排列顺序,合成的就不一定是β-珠蛋白,因此β-珠蛋白基因的碱基对排列方式应只有1种。8.下图为细胞中与基因有关的物质或结构,请分析并回答下列问题:(1)细胞内的遗传物质是[],基因和b的关系是。(2)遗传物质的主要载体是[],基因和a的关系是。(3)c和b的关系是,b被彻底水解后的产物是(填字母)。(4)h可用试剂鉴定。(5)若基因存在于上,则其遗传方式与性别相关联,这就是。(6)b的空间结构是。若其中的A+TG+C=0.25,则G占总碱基数的比例为,其中一条单链中A+TG+C=【答案】(1)[b]DNA基因通常是有遗传效应的DNA(b)片段(2)[a]染色体基因在a上呈线性排列(3)c是组成b的基本单位d、e、f(4)双缩脲(5)性染色体伴性遗传(6)规则的双螺旋结构40%0.25【解析】图中a为染色体,b为DNA,c为脱氧核苷酸,d、e、f可代表磷酸、脱氧核糖、含氮碱基,g为C、H、O、N、P五种元素,h为蛋白质。由于A+TG+C=0.25,A+T+G+C=1,A=T,G=C,因此G=0.4=40%;A1+9.下图表示一个DNA分子上的三个片段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和片段B的不同之处是。(4)一般情况下,在一个DNA分子中类似于B的片段的长度要类似于A的片段的长度。(5)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)具有遗传效应的DNA片段(2)其内部的遗传信息即脱氧核苷酸的数目及排列顺序不同(3)片段B中的碱基序列不携带遗传信息,不具有遗传效应(4)大于(5)基因间隔区B【解析】(1)A与C之所以能称为基因,是因为它们都是一段具有遗传效应的DNA片段,能控制一定的生物性状。(2)片段A和片段C的不同之处也就是基因与基因的不同之处:内部的遗传信息即脱氧核苷酸的数目及排列顺序不同。(3)片段B是基因与基因间的非编码区,其碱基序列不携带遗传信息,不具有遗传效应,而片段A是具有遗传效应的DNA片段。(4)一般情况下,在一个DNA分子中,类似于B的片段的长度要大于类似于A的片段的长度。(5)DNA中不表达的片段在基因间隔区B中。►探究一分析基因与DNA的关系【情景材料】人的身体是有数以百万计的自保组成的，所有这些细胞都是受精卵的拷贝，所以人是由受精卵发育来的，每一个细胞的细胞核都含有全部基因的拷贝。当人还是一个胚胎的时候，基因指导着身体各器官的形成，并决定其功能。基因的这种知道功能比编制成微小的脱氧核苷酸密码。DNA影响一个人的容貌，他的眼睛的颜色和视力、头发的质地、鼻子的形状、血型、骨骼结构和许多其他特征都是由他的基因决定的，他的基因继承了父母的遗传，而父母的基因又是从他们的父母那里继承来的。人体由数百万个细胞组成，每个细胞大约含有3万个基因，基因与DNA的关系怎么样呢？【问题探究】1.分析课本P57“思考·讨论”中的资料1能说明什么?2.是不是DNA的任意一个片段都是基因?3.具有遗传效应的RNA片段是否也是基因?【答案】1．大肠杆菌的拟核有一个DNA分子，长度约4.7×106个碱基对，在DNA分子上分布了大约4.4×103个基因，每个基因的平均长度约1×103个碱基对。测定24条染色体上DNA的碱基序列，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%。因此，大肠杆菌，人的全部基因总数只是DNA分子碱基总数的一部分→基因是DNA的部分片段，一个DNA分子上有许多基因。2.不是DNA的任意一个片段都是基因。大多数基因是具有遗传效应的DNA片段；但是广义上说，有些基因失活不表达，比如X染色体整体失活。或者说有些基因突变，失去了转录的能力，那么这个基因后续进化不再表达，可以认为就不是“基因”了。因此，这里的遗传是指复制，效应是指该片段表达了蛋白质（酶），影响了代谢，表型，生物性状。3.基因的定义是一段能够编码蛋白质或RNA分子的DNA或RNA序列。对于RNA病毒来说，它们的基因序列是RNA序列，而不是DNA序列，但是它们同样能够编码蛋白质或RNA分子。基因序列的改变可能会影响RNA病毒的遗传特性和生物学功能。►探究二脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性【情景材料】基因是生物遗传信息的载体。它是DNA（或RNA）有遗传效应的功能片段，其核苷酸排列顺序（碱基序列）代表遗传信息。每个DNA分子有多个功能片段即多个基因，各自所含4种脱氧核苷酸多有成百上千个，其不同的排列组合，形成基因与生命的多样性。每个种群都有一个独特的基因库。基因的特性，一是能忠实地“复制”自己，以保持生物的基本特征；二是能“突变”，即结构上发生碱基对组成或排列顺序改变，形成新基因。如此，同一物种内基因也会发生变化，即遗传变异，这种现象称为基因多样性，它既是生物适应环境及生命进化和物种分化的基础，又为人类利用生物资源开辟了无量前途。【问题探究】1.遗传信息的本质是什么？2.遗传信息的多样性和特异性？3.举例说明遗传信息特异性的应用。【答案】1.遗传信息指DNA分子中4种碱基的排列顺序，/脱氧核苷酸的排列顺序。某些病毒的遗传物质是RNA。对于这类病毒而言，遗传信息是有遗传效应的RNA片段，是RNA分子中4种碱基的排列顺序，/核糖核苷酸的排列顺序。2.一船信息的多样性：碱基排列顺序的千变万化。4n（n代表碱基对数，排列出的碱基对序列中会有由相同碱基对构成的，自然界中一般不会存在，且基因不是碱基对的随机排列成的，因为在自然选择的作用下，有些不被选择而消失，所以实际比4n小，例：n=1A-TT-A-C-G-G-C）。遗传信息的特异性：每一个基因都有特定的碱基排列顺序。遗传信息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.刑侦，亲子鉴定，判断亲缘关系远近。要点归纳1．基因的概念2.基因是怎么携带遗传信息的？3.遗传信息的多样性和特异性？【注意问题】1.一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都有着特定的遗传效应。（√）（P58“教材”）2.真核细胞基因中脱氧核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息，真核细胞基因中核糖核苷酸的排列顺序不代表遗传信息。3.DNA分子的多样性是不是指一个DNA分子上有许多个基因，而是指DNA分子中碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。4.对大多数生物来说，遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序；在RNA病毒中，基因是有遗传效应的RNA片段，遗传信息是指RNA中碱基的排列顺序5.分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息不一定相同，因为碱基对的排列顺序不一定相同。6.基因与DNA是局部与整体的关系，但DNA并不是基因的集合。7.染色体是基因的主要载体，线粒体、叶绿体中也存在基因。8.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等。(√)9.基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA分子中还含有许多非基因片段，故细胞中DNA分子的碱基对数多于所有基因的碱基对数之和。10.控制细菌性状的基因主要位于拟核中DNA上，细菌为原核细胞，无线粒体。11.编码蛋白质的基因中的两条链互补配对，因此它们所含的遗传信息不相同。12.线粒体、叶绿体中的DNA能控制某些蛋白质的合成。典例精讲【例1】在人类的基因组中,编码蛋白质的基因序列只占人类基因组全长的2%,其余98%的序列都是非编码序列。研究表明,这些非编码序列也具有重要功能,如内含子序列,基因与基因之间的间隔区序列,都能转录为非编码RNA。它们虽然不能被翻译为蛋白质,但是发挥着重要的生理和生化功能。有科学家建议将这些转录生成此类非编码RNA的DNA片段称为RNA基因。下列有关说法正确的是()。A.RNA基因的基本单位是核糖核苷酸B.tRNA是由DNA的非编码序列转录形成的C.生物遗传信息的多样性仅由基因的编码区决定D.人体细胞内的DNA是主要的遗传物质11.B【解析】“有科学家建议将这些转录生成此类非编码RNA的DNA片段称为RNA基因”,故RNA基因的基本单位是脱氧核糖核苷酸,A错误;tRNA不能翻译出蛋白质,所以tRNA是由DNA的非编码序列转录形成的,B正确;“研究表明,这些非编码序列也具有重要功能,如内含子序列”,故生物遗传信息的多样性并非仅由基因的编码区决定,C错误;细胞生物的遗传物质是DNA,有的病毒的遗传物质是DNA,有的病毒的遗传物质是RNA,D错误。【例2】人体正常的肝细胞内，基因I和基因Ⅱ在1号染色体DNA上的相对位置如下图所示，下列说法正确的是（

）A．基因I和基因Ⅱ可以是一对等位基因B．基因I和基因Ⅱ总是同时发生转录和翻译的过程C．基因I含有许多个脱氧核苷酸，其特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D．人体的每个细胞中基因I和基因Ⅱ都会表达出相应的蛋白质【答案】C【解析】等位基因位于同源染色体相同的位置上，而基因Ⅰ和基因Ⅱ位于一条染色体的不同位置上，不是等位基因，A错误；细胞中的基因表达存在选择性，基因I和基因Ⅱ不会总是同时发生转录和翻译的过程，B错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，是由脱氧核苷酸按一定序列聚合而成的，因此，基因Ⅰ含有许多个脱氧核苷酸，其特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的，C正确；细胞中的基因表达存在选择性，不一定在每个细胞都能表达，因此人体的每个细胞中基因Ⅰ和基因Ⅱ不一定会表达出相应的蛋白质，D错误。【例3】如下图为果蝇某一条染色体的几个基因示意图，下列有关叙述正确的是（

）黄身R白眼S截翅N棒眼OATCT…CGAGTC…ACAGCTAC…AGTGGAGTGCGCA…TGCCGACC…TGATAGA…GCTCAG…TGTCGATG…TCACCTCACGCGT…ACGGCTGG…ACTA．基因R、S、N、O在果蝇所有体细胞中都表达B．R、S、N、O互为非等位基因C．果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的D．基因R中存在起始密码【答案】B【解析】基因在不同的细胞中选择性表达，因此基因R、S、N、O不会在果蝇所有体细胞中都表达，A错误；据图示可知，R、S、N、O互为同一染色体上的非等位基因，B正确；果蝇的每个基因都是由脱氧核糖核苷酸组成的，核糖核苷酸是构成RNA的基本单位，C错误；起始密码存在于mRNA上，不在基因上，D错误。1．下列有关染色体和染色质的关系，说法正确的是（）A．大肠杆菌中有染色质但没有染色体B．染色体和染色质只存在于真核细胞C．染色体只含有DNA，染色质只含有蛋白质D．染色体存在于细胞核，染色质存在于细胞质【答案】B【解析】大肠杆菌是原核生物，原核细胞中DNA没有与蛋白质结合形成染色质和染色体，A错误；染色质或染色体只存在于真核细胞细胞核中，原核细胞中没有成形的细胞核，也没有染色质，B正确；染色质、染色体的化学组成是DNA和蛋白质，C错误；染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，都存在于细胞核中，D错误。2．基因通常是有遗传效应的DNA片段。下列不能作为支持该论点的论据是（）A．DNA由核苷酸组成，其结构具有多样性和特异性B．大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，在DNA分子上分布了大约4.4×103个基因C．部分病毒的遗传物质是RNA，细胞生物和一些病毒的遗传物质是DNAD．导入了外源生长激素基因的转基因鲤鱼的生长速率比野生鲤鱼的快【答案】A【解析】DNA由核苷酸组成，其结构具有多样性和特异性，这说明DNA可以携带遗传信息，但不能说明DNA上具有遗传效应的片段就是基因，A错误；大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，在DNA分子上分布了大约4.4103个基因，说明基因是DNA上的片段，B正确；部分病毒的遗传物质是RNA，细胞生物和一些C、病毒的遗传物质是DNA，说明DNA是主要的遗传物质，C正确；导入了外源生长激素基因的转基因鲤鱼的生长速率比野生鲤鱼的快，说明基因能控制生物的性状，D正确。3．“基因是有遗传效应的DNA或RNA片段”，对这一概念的理解正确的是（

）A．所有基因均具有双螺旋结构 B．所有基因中“A＋G＝T＋C”恒成立C．基因中的碱基序列决定其特异性 D．所有基因均位于染色体上【答案】C【解析】DNA具有双螺旋结构，若基因位RNA，一般为单链，不具有双螺旋结构，A错误；对于双链的DNA分子，由于A=T，G=C，故A＋G＝T＋C成立，对于RNA分子不成立，B错误；不同的基因，不论是DNA还是RNA，其碱基对的排列方式各不相同，这就是基因的特异性，C正确；染色体是基因的主要载体，除此之外，线粒体和叶绿体中也有基因存在，D错误。4．下列关于染色体和染色质的叙述，错误的是（

）A．染色质中的DNA是遗传信息的载体B．染色体容易被碱性染料染成深色C．蓝细菌等原核生物细胞中只有染色质，无染色体D．染色体只存在于细胞核中，细胞质中无染色体【答案】C【解析】染色质中的DNA上有大量的遗传信息，是遗传信息的载体，A正确；染色质/染色体容易被碱性染料染成深色，B正确；原核细胞中的拟核DNA裸露，不形成染色质，C错误；染色体只存在于真核细胞的细胞核内，细胞质中无染色体，D正确。5．摩尔根在《基因论》中提出：“基因之所以稳定，是因为它代表着一个有机的化学实体。”下列有关真核细胞中染色体、DNA、基因等的叙述，正确的是（

）A．若DNA一条链的部分序列为5'—CAGGTA—3'，则其互补链的相应序列为5'—GTCCAT—3'B．DNA的复制和转录都需要蛋白质的参与，蛋白质的生物合成也需要DNA和RNA的参与C．真核细胞的DNA中，任意排列顺序的碱基都可以构成基因，体现了DNA分子的多样性D．染色体是DNA和基因的主要载体，细胞质中的少数基因是有遗传效应的RNA片段【答案】B【解析】DNA的两条链是反向平行的，遵循碱基互补配对，若DNA一条链的部分序列为5'—CAGGTA—3'，则其互补链的相应序列为3'—GTCCAT—5'，A错误；DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶，转录需要RNA聚合酶，酶的本质是蛋白质，所以都需要蛋白质参与，蛋白质生物合成需要DNA转录为mRNA，再翻译，B正确；任意排列的碱基可以构成DNA，但基因是有遗传效应的DNA片段，C错误；细胞的遗传物质为DNA，染色体是DNA和基因的主要载体，细胞质中少数基因是有遗传效应的DNA片段，D错误。6．下列有关遗传信息的叙述，错误的是（

）A．生物的遗传信息均蕴藏在脱氧核苷酸序列之中B．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向DNAC．DNA的甲基化和组蛋白的乙酰化均会影响遗传信息的转录D．遗传信息在亲子代间传递时出现的错误，可为生物进化提供原始材料【答案】A【解析】生物的遗传信息蕴藏在脱氧核苷酸序列或核糖核苷酸序列之中，A错误；通过转录和逆转录过程，遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向DNA，B正确；DNA的甲基化和组蛋白的乙酰化均会影响基因的转录，从而影响基因的表达，C正确；遗传信息在亲子代间传递时出现的错误，属于可遗传变异，可为生物进化提供原始材料，D正确。7．如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果，下列叙述不正确的是（）

A．该图表示出了基因在染色体上的排列特点B．科学家定位基因在染色体上的位置使用了荧光标记技术C．图中所有关于眼睛颜色的基因彼此之间均属于等位基因D．一条染色体上有多个基因，染色体是基因的主要载体【答案】C【解析】该图说明了基因在染色体上的呈线性排列，A正确；利用荧光标记技术可以显示出基因在染色体上的位置，B正确；图中所有关于眼睛颜色的基因都在一条染色体上，彼此之间属于非等位基因，C错误；染色体是基因的主要载体，一条染色体上有多个基因，D正确。8．下列关于染色体、DNA、基因和遗传信息之间关系的叙述，错误的是（

）A．病毒都没有基因B．基因通常是具有遗传效应的DNA片段C．基因在染色体上呈线性排列D．基因中碱基的排列顺序代表遗传信息【答案】A【解析】DNA病毒的基因是有遗传效应的DNA片段，RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，A错误；通常来说基因是具有遗传效应的DNA片段，B正确；基因在染色体上呈线性排列，C正确；基因中碱基对的排列顺序代表遗传信息，D正确。9．生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为水母DNA上有一段长度为5.17×103个碱基对的片段—绿色荧光蛋白基因。有科学家将水母绿色荧光蛋白基因转入小鼠中，从而获得可以发绿色荧光的转基因鼠。以下相关叙述正确的是（）A．小鼠导入的绿色荧光基因是通过间接途径来控制性状的B．所有生物的基因都是具有遗传效应的DNA片段C．以上资料表明基因可以跨物种转移并发挥作用，但基因的跨物种转移必须通过基因工程技术实现D．转入了绿色荧光蛋白基因的小鼠不一定都能在紫外线照射下发绿色荧光【答案】D【解析】基因通过合成酶参与代谢控制性状属于间接途径，结合题干，发出荧光与荧光基因指导合成的荧光蛋白有关，属于直接控制，A错误；RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，B错误；水母和小鼠属于不同物种，以上资料表明基因可以跨物种转移并发挥作用，但是基因的跨物种转移不一定都需要通过基因工程技术实现，如科技工作者发现自然界存在一种跨物种的基因转移现象：农杆菌会寄生在植物的根部上，并把自己的部分基因转移至植物基因中，C错误；转入了绿色荧光蛋白基因的小鼠不一定都能在紫外线照射下发绿色荧光，因为基因会进行选择性表达，D正确。10．在深海的火山口、陆地的热泉以及盐碱湖等地方，生活着一些鲜为人知的古怪微生物——古细菌。古细菌又称古核生物或原细菌，是一些生长在极端特殊环境中的细菌，其内部构造没有核膜、具环状DNA结构，其细胞产能、细胞分裂、新陈代谢等生活方式与原核细胞相似，而复制、转录和翻译则更接近真核生物，由于其特殊性，将其单独归类为古细菌域。下列说法错误的是（

）A．某些古细菌的基因的编码区内也许存在内含子B．古细菌与支原体一样通过二分裂增殖，都有细胞壁、细胞膜、拟核等结构，体现了细胞的统一性C．某些古细菌相比于其他细菌，其DNA聚合酶的最适温度可能更高D．古细菌与真核生物的细胞中均存在DNA与RNA，其遗传物质相同【答案】B【解析】真核生物的基因中存在内含子和外显子，该古细菌复制、转录和翻译则更接近真核生物，所以某些古细菌的基因的编码区内也许存在内含子，A正确；支原体没有细胞壁，B错误；有些古细菌生活在深海的火山口、陆地的热泉等地方，所以应具有耐高温的特点，相比于其他细菌，其DNA聚合酶的最适温度可能更高，C正确；古细菌与真核生物都是细胞生物，细胞中均存在DNA与RNA，其遗传物质相同且都为DNA，D正确。11．下列有关基因的说法，错误的是（

）A．某基因由140对碱基构成，则该基因碱基排列顺序有4140种B．在细胞中基因是有遗传效应的DNA片段，大部分基因位于染色体上C．一般来说，不同生物的DNA分子中（A+G）/（T+C）的值相同D．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状【答案】A【解析】某基因由140对碱基构成，则该基因碱基排列顺序是固定的，只有1种，A错误；在细胞中，基因是有遗传效应的DNA片段，大部分基因位于染色体上，少部分基因不在染色体上（细胞质中也有少量的DNA），B正确；一般来说，DNA是双链的，碱基遵循互补配对原则，A与T的数量相等，G与C的数量相等，一般来说，不同生物的DNA分子中（A+G）/（T+C）的值相同，均为1，C正确；基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，D正确。12．如图为真核细胞内某基因结构示意图，该基因共由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基T占15%。下列说法正确的是（

）A．该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上B．该基因的一条脱氧核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3:7C．解旋酶作用于①部位