學而優·教有方PAGE1PAGE第3章第4節基因通常是有遺傳效應的DNA片段課程標準學習目標概述多數生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上1.舉例說明基因通常是有遺傳效應的DNA片段2.運用數學方法說明DNA的多樣性和特異性3.說明基因與DNA的關系自主梳理1.基因與DNA的關系2.基因與DNA關系：生物體的DNA分子數目小于基因數目。生物體內所有基因的堿基總數DNA分子的堿基總數。這說明基因是，基因連續分布在DNA上的，而是由將其分隔開的。資料2說明，基因具有遺傳效應，所謂遺傳效應就是指等，我國科學家將外源生長激素基因導入鯉魚培育成功了生長速率更快的轉基因鯉魚，該實例中生長激素基因的遺傳效應是。綜上述分析，從DNA水平上給基因下一個定義可描述為：。這一描述既反映了的關系，又體現了基因的。2.基因是DNA片段中的遺傳信息1.研究表明，DNA分子能夠儲存足夠量的遺傳信息；遺傳信息蘊藏在4種堿基的之中；堿基的千變萬化，構成了DNA分子的，而堿基，又構成了每個DNA分子的性；DNA分子的是生物體多樣性和特異性的物質基礎。DNA分子上分布著多個基因，基因通常是。有些病毒的遺傳物質是RNA,如等。對這類病毒而言，基因就是有。預習檢測1.人類基因組計劃測定的是24條染色體上DNA的堿基序列。每條染色體上有1個DNA分子。這24個DNA分子大約含有31.6億個堿基對,其中構成基因的堿基數占堿基總數的比例不超過2%。下列說法正確的是()。A.人類基因組計劃需要測定22條常染色體和X、Y染色體上DNA的堿基序列B.生物體的DNA分子數目和基因數目相同,但構成基因的堿基總數小于構成DNA分子的堿基總數C.雖然構成基因的堿基數目所占比例較小,但基因在DNA分子上是連續分布的D.構成每個基因的堿基都包括A、T、G、C、U5種2.基因與肥胖直接相關,具有HMGIC基因缺陷的實驗小鼠與作為對照的正常小鼠吃同樣多的高脂肪食物,一段時間后,對照組小鼠變得十分肥胖,而具有HMGIC基因缺陷的實驗小鼠體重仍然保持正常,這說明()。A.基因在DNA上 B.基因在染色體上C.基因具有遺傳效應 D.DNA具有遺傳效應3.下列關于基因的敘述,不正確的是()。A.不同的基因含有不同的遺傳信息B.隨機排列的脫氧核苷酸序列均可構成基因C.每個基因都有其特定的遺傳效應D.基因在染色體上呈線性排列4.下列關于DNA、染色體和基因的敘述,正確的是()。A.大腸桿菌擬核的DNA中有控制性狀的基因B.大腸桿菌中DNA分子數目與基因數目相同C.細胞中染色體的數目始終等于DNA分子的數目D.細胞中DNA分子的堿基對數等于所有基因的堿基對數之和5.下列關于遺傳信息的說法,不正確的是()。A.基因的脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息B.遺傳信息主要是通過染色體上的基因傳遞的C.生物體內的遺傳信息主要儲存在DNA分子上D.遺傳信息即生物體所表現出來的遺傳性狀6.下圖用集合的方法表示各種概念之間的關系,表中與圖示相符的是()。選項1234A染色體DNARNA基因BDNA基因脫氧核苷酸堿基C核酸DNA脫氧核苷酸基因D核酸染色體DNA基因7.下列從分子水平上對生物體具有多樣性或特異性的分析,錯誤的是()。A.堿基排列順序的千變萬化,構成了DNA分子的多樣性B.堿基特定的排列順序,又構成了每一個DNA分子的特異性C.一個含2000個堿基的DNA分子,其堿基對可能的排列方式有41000種D.人體內控制β-珠蛋白的基因由1700個堿基對組成,其堿基對排列方式有41700種8.下圖為細胞中與基因有關的物質或結構,請分析并回答下列問題:(1)細胞內的遺傳物質是[],基因和b的關系是。(2)遺傳物質的主要載體是[],基因和a的關系是。(3)c和b的關系是,b被徹底水解后的產物是(填字母)。(4)h可用試劑鑒定。(5)若基因存在于上,則其遺傳方式與性別相關聯,這就是。(6)b的空間結構是。若其中的A+TG+C=0.25,則G占總堿基數的比例為,其中一條單鏈中A+TG+C=9.下圖表示一個DNA分子上的三個片段A、B、C,請回答下列問題:(1)片段A和C之所以能稱為基因,是因為它們都是。(2)片段A和片段C的不同之處是。(3)片段A和片段B的不同之處是。(4)一般情況下,在一個DNA分子中類似于B的片段的長度要類似于A的片段的長度。(5)在人類染色體DNA不表達的片段中有一部分是串聯重復的序列,它們在個體之間具有顯著的差異性,這種短序列應該位于圖中的。?探究一分析基因與DNA的關系【情景材料】人的身體是有數以百萬計的自保組成的，所有這些細胞都是受精卵的拷貝，所以人是由受精卵發育來的，每一個細胞的細胞核都含有全部基因的拷貝。當人還是一個胚胎的時候，基因指導著身體各器官的形成，并決定其功能。基因的這種知道功能比編制成微小的脫氧核苷酸密碼。DNA影響一個人的容貌，他的眼睛的顏色和視力、頭發的質地、鼻子的形狀、血型、骨骼結構和許多其他特征都是由他的基因決定的，他的基因繼承了父母的遺傳，而父母的基因又是從他們的父母那里繼承來的。人體由數百萬個細胞組成，每個細胞大約含有3萬個基因，基因與DNA的關系怎么樣呢？【問題探究】1.分析課本P57“思考·討論”中的資料1能說明什么?2.是不是DNA的任意一個片段都是基因?3.具有遺傳效應的RNA片段是否也是基因??探究二脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性【情景材料】基因是生物遺傳信息的載體。它是DNA（或RNA）有遺傳效應的功能片段，其核苷酸排列順序（堿基序列）代表遺傳信息。每個DNA分子有多個功能片段即多個基因，各自所含4種脫氧核苷酸多有成百上千個，其不同的排列組合，形成基因與生命的多樣性。每個種群都有一個獨特的基因庫。基因的特性，一是能忠實地“復制”自己，以保持生物的基本特征；二是能“突變”，即結構上發生堿基對組成或排列順序改變，形成新基因。如此，同一物種內基因也會發生變化，即遺傳變異，這種現象稱為基因多樣性，它既是生物適應環境及生命進化和物種分化的基礎，又為人類利用生物資源開辟了無量前途。【問題探究】1.遺傳信息的本質是什么？2.遺傳信息的多樣性和特異性？3.舉例說明遺傳信息特異性的應用。要點歸納1．基因的概念2.基因是怎么攜帶遺傳信息的？3.遺傳信息的多樣性和特異性？【注意問題】1.一個DNA分子上有許多基因，每一個基因都有著特定的遺傳效應。（√）（P58“教材”）2.真核細胞基因中脫氧核糖核苷酸的排列順序代表遺傳信息，真核細胞基因中核糖核苷酸的排列順序不代表遺傳信息。3.DNA分子的多樣性是不是指一個DNA分子上有許多個基因，而是指DNA分子中堿基排列順序的千變萬化，構成了DNA的多樣性。4.對大多數生物來說，遺傳信息是指DNA中堿基的排列順序；在RNA病毒中，基因是有遺傳效應的RNA片段，遺傳信息是指RNA中堿基的排列順序5.分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息不一定相同，因為堿基對的排列順序不一定相同。6.基因與DNA是局部與整體的關系，但DNA并不是基因的集合。7.染色體是基因的主要載體，線粒體、葉綠體中也存在基因。8.細胞中DNA分子的堿基總數與所有基因的堿基數之和不相等。(√)9.基因是具有遺傳效應的DNA片段，DNA分子中還含有許多非基因片段，故細胞中DNA分子的堿基對數多于所有基因的堿基對數之和。10.控制細菌性狀的基因主要位于擬核中DNA上，細菌為原核細胞，無線粒體。11.編碼蛋白質的基因中的兩條鏈互補配對，因此它們所含的遺傳信息不相同。12.線粒體、葉綠體中的DNA能控制某些蛋白質的合成。典例精講【例1】在人類的基因組中,編碼蛋白質的基因序列只占人類基因組全長的2%,其余98%的序列都是非編碼序列。研究表明,這些非編碼序列也具有重要功能,如內含子序列,基因與基因之間的間隔區序列,都能轉錄為非編碼RNA。它們雖然不能被翻譯為蛋白質,但是發揮著重要的生理和生化功能。有科學家建議將這些轉錄生成此類非編碼RNA的DNA片段稱為RNA基因。下列有關說法正確的是()。A.RNA基因的基本單位是核糖核苷酸B.tRNA是由DNA的非編碼序列轉錄形成的C.生物遺傳信息的多樣性僅由基因的編碼區決定D.人體細胞內的DNA是主要的遺傳物質11.B【解析】“有科學家建議將這些轉錄生成此類非編碼RNA的DNA片段稱為RNA基因”,故RNA基因的基本單位是脫氧核糖核苷酸,A錯誤;tRNA不能翻譯出蛋白質,所以tRNA是由DNA的非編碼序列轉錄形成的,B正確;“研究表明,這些非編碼序列也具有重要功能,如內含子序列”,故生物遺傳信息的多樣性并非僅由基因的編碼區決定,C錯誤;細胞生物的遺傳物質是DNA,有的病毒的遺傳物質是DNA,有的病毒的遺傳物質是RNA,D錯誤。【例2】人體正常的肝細胞內，基因I和基因Ⅱ在1號染色體DNA上的相對位置如下圖所示，下列說法正確的是（

）A．基因I和基因Ⅱ可以是一對等位基因B．基因I和基因Ⅱ總是同時發生轉錄和翻譯的過程C．基因I含有許多個脫氧核苷酸，其特異性是由脫氧核苷酸的排列順序決定的D．人體的每個細胞中基因I和基因Ⅱ都會表達出相應的蛋白質【答案】C【解析】等位基因位于同源染色體相同的位置上，而基因Ⅰ和基因Ⅱ位于一條染色體的不同位置上，不是等位基因，A錯誤；細胞中的基因表達存在選擇性，基因I和基因Ⅱ不會總是同時發生轉錄和翻譯的過程，B錯誤；基因通常是有遺傳效應的DNA片段，是由脫氧核苷酸按一定序列聚合而成的，因此，基因Ⅰ含有許多個脫氧核苷酸，其特異性是由脫氧核苷酸的排列順序決定的，C正確；細胞中的基因表達存在選擇性，不一定在每個細胞都能表達，因此人體的每個細胞中基因Ⅰ和基因Ⅱ不一定會表達出相應的蛋白質，D錯誤。【例3】如下圖為果蠅某一條染色體的幾個基因示意圖，下列有關敘述正確的是（

）黃身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在果蠅所有體細胞中都表達B．R、S、N、O互為非等位基因C．果蠅的每個基因都是由成百上千個核糖核苷酸組成的D．基因R中存在起始密碼【答案】B【解析】基因在不同的細胞中選擇性表達，因此基因R、S、N、O不會在果蠅所有體細胞中都表達，A錯誤；據圖示可知，R、S、N、O互為同一染色體上的非等位基因，B正確；果蠅的每個基因都是由脫氧核糖核苷酸組成的，核糖核苷酸是構成RNA的基本單位，C錯誤；起始密碼存在于mRNA上，不在基因上，D錯誤。1．下列有關染色體和染色質的關系，說法正確的是（）A．大腸桿菌中有染色質但沒有染色體B．染色體和染色質只存在于真核細胞C．染色體只含有DNA，染色質只含有蛋白質D．染色體存在于細胞核，染色質存在于細胞質2．基因通常是有遺傳效應的DNA片段。下列不能作為支持該論點的論據是（）A．DNA由核苷酸組成，其結構具有多樣性和特異性B．大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，在DNA分子上分布了大約4.4×103個基因C．部分病毒的遺傳物質是RNA，細胞生物和一些病毒的遺傳物質是DNAD．導入了外源生長激素基因的轉基因鯉魚的生長速率比野生鯉魚的快3．“基因是有遺傳效應的DNA或RNA片段”，對這一概念的理解正確的是（

）A．所有基因均具有雙螺旋結構 B．所有基因中“A＋G＝T＋C”恒成立C．基因中的堿基序列決定其特異性 D．所有基因均位于染色體上4．下列關于染色體和染色質的敘述，錯誤的是（

）A．染色質中的DNA是遺傳信息的載體B．染色體容易被堿性染料染成深色C．藍細菌等原核生物細胞中只有染色質，無染色體D．染色體只存在于細胞核中，細胞質中無染色體5．摩爾根在《基因論》中提出：“基因之所以穩定，是因為它代表著一個有機的化學實體。”下列有關真核細胞中染色體、DNA、基因等的敘述，正確的是（

）A．若DNA一條鏈的部分序列為5'—CAGGTA—3'，則其互補鏈的相應序列為5'—GTCCAT—3'B．DNA的復制和轉錄都需要蛋白質的參與，蛋白質的生物合成也需要DNA和RNA的參與C．真核細胞的DNA中，任意排列順序的堿基都可以構成基因，體現了DNA分子的多樣性D．染色體是DNA和基因的主要載體，細胞質中的少數基因是有遺傳效應的RNA片段6．下列有關遺傳信息的敘述，錯誤的是（

）A．生物的遺傳信息均蘊藏在脫氧核苷酸序列之中B．遺傳信息可以從DNA流向RNA，也可以從RNA流向DNAC．DNA的甲基化和組蛋白的乙酰化均會影響遺傳信息的轉錄D．遺傳信息在親子代間傳遞時出現的錯誤，可為生物進化提供原始材料7．如圖是科學家對果蠅一條染色體上的基因測定結果，下列敘述不正確的是（）

A．該圖表示出了基因在染色體上的排列特點B．科學家定位基因在染色體上的位置使用了熒光標記技術C．圖中所有關于眼睛顏色的基因彼此之間均屬于等位基因D．一條染色體上有多個基因，染色體是基因的主要載體8．下列關于染色體、DNA、基因和遺傳信息之間關系的敘述，錯誤的是（

）A．病毒都沒有基因B．基因通常是具有遺傳效應的DNA片段C．基因在染色體上呈線性排列D．基因中堿基的排列順序代表遺傳信息9．生長在太平洋西北部的一種水母能發出綠色熒光，這是因為水母DNA上有一段長度為5.17×103個堿基對的片段—綠色熒光蛋白基因。有科學家將水母綠色熒光蛋白基因轉入小鼠中，從而獲得可以發綠色熒光的轉基因鼠。以下相關敘述正確的是（）A．小鼠導入的綠色熒光基因是通過間接途徑來控制性狀的B．所有生物的基因都是具有遺傳效應的DNA片段C．以上資料表明基因可以跨物種轉移并發揮作用，但基因的跨物種轉移必須通過基因工程技術實現D．轉入了綠色熒光蛋白基因的小鼠不一定都能在紫外線照射下發綠色熒光10．在深海的火山口、陸地的熱泉以及鹽堿湖等地方，生活著一些鮮為人知的古怪微生物——古細菌。古細菌又稱古核生物或原細菌，是一些生長在極端特殊環境中的細菌，其內部構造沒有核膜、具環狀DNA結構，其細胞產能、細胞分裂、新陳代謝等生活方式與原核細胞相似，而復制、轉錄和翻譯則更接近真核生物，由于其特殊性，將其單獨歸類為古細菌域。下列說法錯誤的是（

）A．某些古細菌的基因的編碼區內也許存在內含子B．古細菌與支原體一樣通過二分裂增殖，都有細胞壁、細胞膜、擬核等結構，體現了細胞的統一性C．某些古細菌相比于其他細菌，其DNA聚合酶的最適溫度可能更高D．古細菌與真核生物的細胞中均存在DNA與RNA，其遺傳物質相同11．下列有關基因的說法，錯誤的是（

）A．某基因由140對堿基構成，則該基因堿基排列順序有4140種B．在細胞中基因是有遺傳效應的DNA片段，大部分基因位于染色體上C．一般來說，不同生物的DNA分子中（A+G）/（T+C）的值相同D．基因可以通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀12．如圖為真核細胞內某基因結構示意圖，該基因共由1000對脫氧核苷酸組成，其中堿基T占15%。下列說法正確的是（

）A．該基因一定存在于細胞核內的染色體DNA上B．該基因的一條脫氧核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)為3:7C．解旋酶作用于①部位，DNA聚合酶用于催化②部位的化學鍵形成D．該基因復制3次，則需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸4900個13．下列關于核苷酸、基因、核酸和染色體的說法錯誤的是（）A．脫氧核苷酸在細胞中既是組成DNA的基本單位，也是組成基因的基本單位B．真核細胞中染色體是基因的主要載體，基因在染色體上呈線性排列C．染色體數目加倍時，組成染色體的DNA隨之加倍D．流感病毒的基因是有遺傳效應的RNA片段，能控制遺傳性狀14．玉米（2n=20）是我國的主要農作物之一，雌雄同株異花，是一種非常理想的遺傳學實驗材料。下列敘述中，錯誤的是（）A．在一穗玉米上所結的200粒子粒的基因型不一定相同B．與豌豆相比，玉米作為理想的遺傳學實驗材料的優勢在于雌雄同株利于進行自交C．若要測定玉米基因組的序列，需對10條染色體進行DNA測序D．某一基因型為Aa的玉米種群，自然情況下，F2中純合子比例為1/215．下列甲圖中DNA分子有a和d兩條鏈，將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示，結合所學知識回答下列問題：

(1)甲圖中，A和B均是DNA分子復制過程中所需要的酶，其中B能將單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈，則A是酶，B是酶。(2)圖甲過程在綠色植物根尖分生區細胞中進行的場所有，進行的時間為。(3)乙圖中，7是。DNA分子兩條鏈上的堿基通過連接成堿基對。(4)若該雙鏈DNA分子中C占27%，其中一條鏈中的A占該單鏈的18%，則另一條鏈中的A占該單鏈堿基總數的比例為。若該DNA分子的一條鏈中（A+C）/（T+G）=2，那么在它的互補鏈中（A+C）/（T+G）=。(5)基因通常是指。第3章第4節基因通常是有遺傳效應的DNA片段課程標準學習目標概述多數生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上1.舉例說明基因通常是有遺傳效應的DNA片段2.運用數學方法說明DNA的多樣性和特異性3.說明基因與DNA的關系自主梳理1.基因與DNA的關系2.基因與DNA關系：生物體的DNA分子數目小于基因數目。生物體內所有基因的堿基總數DNA分子的堿基總數。這說明基因是，基因連續分布在DNA上的，而是由將其分隔開的。資料2說明，基因具有遺傳效應，所謂遺傳效應就是指等，我國科學家將外源生長激素基因導入鯉魚培育成功了生長速率更快的轉基因鯉魚，該實例中生長激素基因的遺傳效應是。綜上述分析，從DNA水平上給基因下一個定義可描述為：。這一描述既反映了的關系，又體現了基因的。2.基因是DNA片段中的遺傳信息1.研究表明，DNA分子能夠儲存足夠量的遺傳信息；遺傳信息蘊藏在4種堿基的之中；堿基的千變萬化，構成了DNA分子的，而堿基，又構成了每個DNA分子的性；DNA分子的是生物體多樣性和特異性的物質基礎。DNA分子上分布著多個基因，基因通常是。有些病毒的遺傳物質是RNA,如等。對這類病毒而言，基因就是有。【答案】1.小于DNA的片段不是堿基序列能夠指導相應蛋白質的合成、控制生物體的性狀使鯉魚的生長速率加快基因是有遺傳效應的DNA片段基因與DNA作用2.排列順序排列順序多樣性特定的排列順序特異多樣性和特異性有遺傳效應的DNA片段人類免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒遺傳效應的RNA片段預習檢測1.人類基因組計劃測定的是24條染色體上DNA的堿基序列。每條染色體上有1個DNA分子。這24個DNA分子大約含有31.6億個堿基對,其中構成基因的堿基數占堿基總數的比例不超過2%。下列說法正確的是()。A.人類基因組計劃需要測定22條常染色體和X、Y染色體上DNA的堿基序列B.生物體的DNA分子數目和基因數目相同,但構成基因的堿基總數小于構成DNA分子的堿基總數C.雖然構成基因的堿基數目所占比例較小,但基因在DNA分子上是連續分布的D.構成每個基因的堿基都包括A、T、G、C、U5種【答案】A【解析】人類基因組計劃需要測定22條常染色體和X、Y染色體上DNA的堿基序列,A正確;基因通常是有遺傳效應的DNA片段,因此生物體的DNA分子數目和基因數目不相同,構成基因的堿基總數小于構成DNA分子的堿基總數,B錯誤;基因在DNA分子上一般不是連續分布的,C錯誤;若基因是有遺傳效應的DNA片段,則其含A、T、G、C4種堿基,若基因是有遺傳效應的RNA片段,則其含A、U、G、C4種堿基,D錯誤。2.基因與肥胖直接相關,具有HMGIC基因缺陷的實驗小鼠與作為對照的正常小鼠吃同樣多的高脂肪食物,一段時間后,對照組小鼠變得十分肥胖,而具有HMGIC基因缺陷的實驗小鼠體重仍然保持正常,這說明()。A.基因在DNA上 B.基因在染色體上C.基因具有遺傳效應 D.DNA具有遺傳效應【答案】C【解析】該實驗說明肥胖由基因控制,從而得出基因能夠控制性狀,具有遺傳效應。3.下列關于基因的敘述,不正確的是()。A.不同的基因含有不同的遺傳信息B.隨機排列的脫氧核苷酸序列均可構成基因C.每個基因都有其特定的遺傳效應D.基因在染色體上呈線性排列【答案】B【解析】不同的基因中堿基的排列順序不同,而遺傳信息儲存在堿基的排列順序中,所以不同的基因含有不同的遺傳信息,A正確;每個基因都有特定的堿基排列順序,隨機排列的脫氧核苷酸序列不一定能構成基因,B不正確;不同的基因含有不同的遺傳信息,所以每個基因都有其特定的遺傳效應,C正確;基因在染色體上呈線性排列,D正確。4.下列關于DNA、染色體和基因的敘述,正確的是()。A.大腸桿菌擬核的DNA中有控制性狀的基因B.大腸桿菌中DNA分子數目與基因數目相同C.細胞中染色體的數目始終等于DNA分子的數目D.細胞中DNA分子的堿基對數等于所有基因的堿基對數之和【答案】A【解析】大腸桿菌擬核的DNA是環狀的,其上有控制性狀的基因,A正確;大腸桿菌中的DNA有擬核DNA和質粒DNA,每個DNA中均含有許多個基因,故大腸桿菌中DNA數目小于基因數目,B錯誤;有姐妹染色單體存在時,一條染色體上有兩個DNA分子,另外,細胞質中也有DNA分子,C錯誤;基因通常是有遺傳效應的DNA片段,有的DNA片段不是基因,故細胞中的堿基對數大于所有基因的堿基對數之和,D錯誤。5.下列關于遺傳信息的說法,不正確的是()。A.基因的脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息B.遺傳信息主要是通過染色體上的基因傳遞的C.生物體內的遺傳信息主要儲存在DNA分子上D.遺傳信息即生物體所表現出來的遺傳性狀【答案】D【解析】遺傳信息是指基因中脫氧核苷酸的排列順序,而不是指生物體所表現出來的遺傳性狀,D不正確。6.下圖用集合的方法表示各種概念之間的關系,表中與圖示相符的是()。選項1234A染色體DNARNA基因BDNA基因脫氧核苷酸堿基C核酸DNA脫氧核苷酸基因D核酸染色體DNA基因【答案】B【解析】分析題圖,1包含了2,2包含了3,3包含了4。染色體由DNA和蛋白質組成,但是RNA不屬于DNA,A不符合;一個DNA分子含有很多個基因,基因的基本單位是脫氧核苷酸,脫氧核苷酸由含氮堿基、磷酸和脫氧核糖組成,B符合;基因不屬于脫氧核苷酸,C不符合;核酸不包括染色體,D不符合。7.下列從分子水平上對生物體具有多樣性或特異性的分析,錯誤的是()。A.堿基排列順序的千變萬化,構成了DNA分子的多樣性B.堿基特定的排列順序,又構成了每一個DNA分子的特異性C.一個含2000個堿基的DNA分子,其堿基對可能的排列方式有41000種D.人體內控制β-珠蛋白的基因由1700個堿基對組成,其堿基對排列方式有41700種【答案】D【解析】β-珠蛋白基因堿基對的排列順序是β-珠蛋白基因所特有的,任意改變堿基的排列順序,合成的就不一定是β-珠蛋白,因此β-珠蛋白基因的堿基對排列方式應只有1種。8.下圖為細胞中與基因有關的物質或結構,請分析并回答下列問題:(1)細胞內的遺傳物質是[],基因和b的關系是。(2)遺傳物質的主要載體是[],基因和a的關系是。(3)c和b的關系是,b被徹底水解后的產物是(填字母)。(4)h可用試劑鑒定。(5)若基因存在于上,則其遺傳方式與性別相關聯,這就是。(6)b的空間結構是。若其中的A+TG+C=0.25,則G占總堿基數的比例為,其中一條單鏈中A+TG+C=【答案】(1)[b]DNA基因通常是有遺傳效應的DNA(b)片段(2)[a]染色體基因在a上呈線性排列(3)c是組成b的基本單位d、e、f(4)雙縮脲(5)性染色體伴性遺傳(6)規則的雙螺旋結構40%0.25【解析】圖中a為染色體,b為DNA,c為脫氧核苷酸,d、e、f可代表磷酸、脫氧核糖、含氮堿基,g為C、H、O、N、P五種元素,h為蛋白質。由于A+TG+C=0.25,A+T+G+C=1,A=T,G=C,因此G=0.4=40%;A1+9.下圖表示一個DNA分子上的三個片段A、B、C,請回答下列問題:(1)片段A和C之所以能稱為基因,是因為它們都是。(2)片段A和片段C的不同之處是。(3)片段A和片段B的不同之處是。(4)一般情況下,在一個DNA分子中類似于B的片段的長度要類似于A的片段的長度。(5)在人類染色體DNA不表達的片段中有一部分是串聯重復的序列,它們在個體之間具有顯著的差異性,這種短序列應該位于圖中的。【答案】(1)具有遺傳效應的DNA片段(2)其內部的遺傳信息即脫氧核苷酸的數目及排列順序不同(3)片段B中的堿基序列不攜帶遺傳信息,不具有遺傳效應(4)大于(5)基因間隔區B【解析】(1)A與C之所以能稱為基因,是因為它們都是一段具有遺傳效應的DNA片段,能控制一定的生物性狀。(2)片段A和片段C的不同之處也就是基因與基因的不同之處:內部的遺傳信息即脫氧核苷酸的數目及排列順序不同。(3)片段B是基因與基因間的非編碼區,其堿基序列不攜帶遺傳信息,不具有遺傳效應,而片段A是具有遺傳效應的DNA片段。(4)一般情況下,在一個DNA分子中,類似于B的片段的長度要大于類似于A的片段的長度。(5)DNA中不表達的片段在基因間隔區B中。?探究一分析基因與DNA的關系【情景材料】人的身體是有數以百萬計的自保組成的，所有這些細胞都是受精卵的拷貝，所以人是由受精卵發育來的，每一個細胞的細胞核都含有全部基因的拷貝。當人還是一個胚胎的時候，基因指導著身體各器官的形成，并決定其功能。基因的這種知道功能比編制成微小的脫氧核苷酸密碼。DNA影響一個人的容貌，他的眼睛的顏色和視力、頭發的質地、鼻子的形狀、血型、骨骼結構和許多其他特征都是由他的基因決定的，他的基因繼承了父母的遺傳，而父母的基因又是從他們的父母那里繼承來的。人體由數百萬個細胞組成，每個細胞大約含有3萬個基因，基因與DNA的關系怎么樣呢？【問題探究】1.分析課本P57“思考·討論”中的資料1能說明什么?2.是不是DNA的任意一個片段都是基因?3.具有遺傳效應的RNA片段是否也是基因?【答案】1．大腸桿菌的擬核有一個DNA分子，長度約4.7×106個堿基對，在DNA分子上分布了大約4.4×103個基因，每個基因的平均長度約1×103個堿基對。測定24條染色體上DNA的堿基序列，每條染色體上有一個DNA分子，這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中，構成基因的堿基數占堿基總數的比例不超過2%。因此，大腸桿菌，人的全部基因總數只是DNA分子堿基總數的一部分→基因是DNA的部分片段，一個DNA分子上有許多基因。2.不是DNA的任意一個片段都是基因。大多數基因是具有遺傳效應的DNA片段；但是廣義上說，有些基因失活不表達，比如X染色體整體失活。或者說有些基因突變，失去了轉錄的能力，那么這個基因后續進化不再表達，可以認為就不是“基因”了。因此，這里的遺傳是指復制，效應是指該片段表達了蛋白質（酶），影響了代謝，表型，生物性狀。3.基因的定義是一段能夠編碼蛋白質或RNA分子的DNA或RNA序列。對于RNA病毒來說，它們的基因序列是RNA序列，而不是DNA序列，但是它們同樣能夠編碼蛋白質或RNA分子。基因序列的改變可能會影響RNA病毒的遺傳特性和生物學功能。?探究二脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性【情景材料】基因是生物遺傳信息的載體。它是DNA（或RNA）有遺傳效應的功能片段，其核苷酸排列順序（堿基序列）代表遺傳信息。每個DNA分子有多個功能片段即多個基因，各自所含4種脫氧核苷酸多有成百上千個，其不同的排列組合，形成基因與生命的多樣性。每個種群都有一個獨特的基因庫。基因的特性，一是能忠實地“復制”自己，以保持生物的基本特征；二是能“突變”，即結構上發生堿基對組成或排列順序改變，形成新基因。如此，同一物種內基因也會發生變化，即遺傳變異，這種現象稱為基因多樣性，它既是生物適應環境及生命進化和物種分化的基礎，又為人類利用生物資源開辟了無量前途。【問題探究】1.遺傳信息的本質是什么？2.遺傳信息的多樣性和特異性？3.舉例說明遺傳信息特異性的應用。【答案】1.遺傳信息指DNA分子中4種堿基的排列順序，/脫氧核苷酸的排列順序。某些病毒的遺傳物質是RNA。對于這類病毒而言，遺傳信息是有遺傳效應的RNA片段，是RNA分子中4種堿基的排列順序，/核糖核苷酸的排列順序。2.一船信息的多樣性：堿基排列順序的千變萬化。4n（n代表堿基對數，排列出的堿基對序列中會有由相同堿基對構成的，自然界中一般不會存在，且基因不是堿基對的隨機排列成的，因為在自然選擇的作用下，有些不被選擇而消失，所以實際比4n小，例：n=1A-TT-A-C-G-G-C）。遺傳信息的特異性：每一個基因都有特定的堿基排列順序。遺傳信息的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質基礎。3.刑偵，親子鑒定，判斷親緣關系遠近。要點歸納1．基因的概念2.基因是怎么攜帶遺傳信息的？3.遺傳信息的多樣性和特異性？【注意問題】1.一個DNA分子上有許多基因，每一個基因都有著特定的遺傳效應。（√）（P58“教材”）2.真核細胞基因中脫氧核糖核苷酸的排列順序代表遺傳信息，真核細胞基因中核糖核苷酸的排列順序不代表遺傳信息。3.DNA分子的多樣性是不是指一個DNA分子上有許多個基因，而是指DNA分子中堿基排列順序的千變萬化，構成了DNA的多樣性。4.對大多數生物來說，遺傳信息是指DNA中堿基的排列順序；在RNA病毒中，基因是有遺傳效應的RNA片段，遺傳信息是指RNA中堿基的排列順序5.分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息不一定相同，因為堿基對的排列順序不一定相同。6.基因與DNA是局部與整體的關系，但DNA并不是基因的集合。7.染色體是基因的主要載體，線粒體、葉綠體中也存在基因。8.細胞中DNA分子的堿基總數與所有基因的堿基數之和不相等。(√)9.基因是具有遺傳效應的DNA片段，DNA分子中還含有許多非基因片段，故細胞中DNA分子的堿基對數多于所有基因的堿基對數之和。10.控制細菌性狀的基因主要位于擬核中DNA上，細菌為原核細胞，無線粒體。11.編碼蛋白質的基因中的兩條鏈互補配對，因此它們所含的遺傳信息不相同。12.線粒體、葉綠體中的DNA能控制某些蛋白質的合成。典例精講【例1】在人類的基因組中,編碼蛋白質的基因序列只占人類基因組全長的2%,其余98%的序列都是非編碼序列。研究表明,這些非編碼序列也具有重要功能,如內含子序列,基因與基因之間的間隔區序列,都能轉錄為非編碼RNA。它們雖然不能被翻譯為蛋白質,但是發揮著重要的生理和生化功能。有科學家建議將這些轉錄生成此類非編碼RNA的DNA片段稱為RNA基因。下列有關說法正確的是()。A.RNA基因的基本單位是核糖核苷酸B.tRNA是由DNA的非編碼序列轉錄形成的C.生物遺傳信息的多樣性僅由基因的編碼區決定D.人體細胞內的DNA是主要的遺傳物質11.B【解析】“有科學家建議將這些轉錄生成此類非編碼RNA的DNA片段稱為RNA基因”,故RNA基因的基本單位是脫氧核糖核苷酸,A錯誤;tRNA不能翻譯出蛋白質,所以tRNA是由DNA的非編碼序列轉錄形成的,B正確;“研究表明,這些非編碼序列也具有重要功能,如內含子序列”,故生物遺傳信息的多樣性并非僅由基因的編碼區決定,C錯誤;細胞生物的遺傳物質是DNA,有的病毒的遺傳物質是DNA,有的病毒的遺傳物質是RNA,D錯誤。【例2】人體正常的肝細胞內，基因I和基因Ⅱ在1號染色體DNA上的相對位置如下圖所示，下列說法正確的是（

）A．基因I和基因Ⅱ可以是一對等位基因B．基因I和基因Ⅱ總是同時發生轉錄和翻譯的過程C．基因I含有許多個脫氧核苷酸，其特異性是由脫氧核苷酸的排列順序決定的D．人體的每個細胞中基因I和基因Ⅱ都會表達出相應的蛋白質【答案】C【解析】等位基因位于同源染色體相同的位置上，而基因Ⅰ和基因Ⅱ位于一條染色體的不同位置上，不是等位基因，A錯誤；細胞中的基因表達存在選擇性，基因I和基因Ⅱ不會總是同時發生轉錄和翻譯的過程，B錯誤；基因通常是有遺傳效應的DNA片段，是由脫氧核苷酸按一定序列聚合而成的，因此，基因Ⅰ含有許多個脫氧核苷酸，其特異性是由脫氧核苷酸的排列順序決定的，C正確；細胞中的基因表達存在選擇性，不一定在每個細胞都能表達，因此人體的每個細胞中基因Ⅰ和基因Ⅱ不一定會表達出相應的蛋白質，D錯誤。【例3】如下圖為果蠅某一條染色體的幾個基因示意圖，下列有關敘述正確的是（

）黃身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在果蠅所有體細胞中都表達B．R、S、N、O互為非等位基因C．果蠅的每個基因都是由成百上千個核糖核苷酸組成的D．基因R中存在起始密碼【答案】B【解析】基因在不同的細胞中選擇性表達，因此基因R、S、N、O不會在果蠅所有體細胞中都表達，A錯誤；據圖示可知，R、S、N、O互為同一染色體上的非等位基因，B正確；果蠅的每個基因都是由脫氧核糖核苷酸組成的，核糖核苷酸是構成RNA的基本單位，C錯誤；起始密碼存在于mRNA上，不在基因上，D錯誤。1．下列有關染色體和染色質的關系，說法正確的是（）A．大腸桿菌中有染色質但沒有染色體B．染色體和染色質只存在于真核細胞C．染色體只含有DNA，染色質只含有蛋白質D．染色體存在于細胞核，染色質存在于細胞質【答案】B【解析】大腸桿菌是原核生物，原核細胞中DNA沒有與蛋白質結合形成染色質和染色體，A錯誤；染色質或染色體只存在于真核細胞細胞核中，原核細胞中沒有成形的細胞核，也沒有染色質，B正確；染色質、染色體的化學組成是DNA和蛋白質，C錯誤；染色質和染色體是同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態，都存在于細胞核中，D錯誤。2．基因通常是有遺傳效應的DNA片段。下列不能作為支持該論點的論據是（）A．DNA由核苷酸組成，其結構具有多樣性和特異性B．大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，在DNA分子上分布了大約4.4×103個基因C．部分病毒的遺傳物質是RNA，細胞生物和一些病毒的遺傳物質是DNAD．導入了外源生長激素基因的轉基因鯉魚的生長速率比野生鯉魚的快【答案】A【解析】DNA由核苷酸組成，其結構具有多樣性和特異性，這說明DNA可以攜帶遺傳信息，但不能說明DNA上具有遺傳效應的片段就是基因，A錯誤；大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，在DNA分子上分布了大約4.4103個基因，說明基因是DNA上的片段，B正確；部分病毒的遺傳物質是RNA，細胞生物和一些C、病毒的遺傳物質是DNA，說明DNA是主要的遺傳物質，C正確；導入了外源生長激素基因的轉基因鯉魚的生長速率比野生鯉魚的快，說明基因能控制生物的性狀，D正確。3．“基因是有遺傳效應的DNA或RNA片段”，對這一概念的理解正確的是（

）A．所有基因均具有雙螺旋結構 B．所有基因中“A＋G＝T＋C”恒成立C．基因中的堿基序列決定其特異性 D．所有基因均位于染色體上【答案】C【解析】DNA具有雙螺旋結構，若基因位RNA，一般為單鏈，不具有雙螺旋結構，A錯誤；對于雙鏈的DNA分子，由于A=T，G=C，故A＋G＝T＋C成立，對于RNA分子不成立，B錯誤；不同的基因，不論是DNA還是RNA，其堿基對的排列方式各不相同，這就是基因的特異性，C正確；染色體是基因的主要載體，除此之外，線粒體和葉綠體中也有基因存在，D錯誤。4．下列關于染色體和染色質的敘述，錯誤的是（

）A．染色質中的DNA是遺傳信息的載體B．染色體容易被堿性染料染成深色C．藍細菌等原核生物細胞中只有染色質，無染色體D．染色體只存在于細胞核中，細胞質中無染色體【答案】C【解析】染色質中的DNA上有大量的遺傳信息，是遺傳信息的載體，A正確；染色質/染色體容易被堿性染料染成深色，B正確；原核細胞中的擬核DNA裸露，不形成染色質，C錯誤；染色體只存在于真核細胞的細胞核內，細胞質中無染色體，D正確。5．摩爾根在《基因論》中提出：“基因之所以穩定，是因為它代表著一個有機的化學實體。”下列有關真核細胞中染色體、DNA、基因等的敘述，正確的是（

）A．若DNA一條鏈的部分序列為5'—CAGGTA—3'，則其互補鏈的相應序列為5'—GTCCAT—3'B．DNA的復制和轉錄都需要蛋白質的參與，蛋白質的生物合成也需要DNA和RNA的參與C．真核細胞的DNA中，任意排列順序的堿基都可以構成基因，體現了DNA分子的多樣性D．染色體是DNA和基因的主要載體，細胞質中的少數基因是有遺傳效應的RNA片段【答案】B【解析】DNA的兩條鏈是反向平行的，遵循堿基互補配對，若DNA一條鏈的部分序列為5'—CAGGTA—3'，則其互補鏈的相應序列為3'—GTCCAT—5'，A錯誤；DNA復制需要解旋酶和DNA聚合酶，轉錄需要RNA聚合酶，酶的本質是蛋白質，所以都需要蛋白質參與，蛋白質生物合成需要DNA轉錄為mRNA，再翻譯，B正確；任意排列的堿基可以構成DNA，但基因是有遺傳效應的DNA片段，C錯誤；細胞的遺傳物質為DNA，染色體是DNA和基因的主要載體，細胞質中少數基因是有遺傳效應的DNA片段，D錯誤。6．下列有關遺傳信息的敘述，錯誤的是（

）A．生物的遺傳信息均蘊藏在脫氧核苷酸序列之中B．遺傳信息可以從DNA流向RNA，也可以從RNA流向DNAC．DNA的甲基化和組蛋白的乙酰化均會影響遺傳信息的轉錄D．遺傳信息在親子代間傳遞時出現的錯誤，可為生物進化提供原始材料【答案】A【解析】生物的遺傳信息蘊藏在脫氧核苷酸序列或核糖核苷酸序列之中，A錯誤；通過轉錄和逆轉錄過程，遺傳信息可以從DNA流向RNA，也可以從RNA流向DNA，B正確；DNA的甲基化和組蛋白的乙酰化均會影響基因的轉錄，從而影響基因的表達，C正確；遺傳信息在親子代間傳遞時出現的錯誤，屬于可遺傳變異，可為生物進化提供原始材料，D正確。7．如圖是科學家對果蠅一條染色體上的基因測定結果，下列敘述不正確的是（）

A．該圖表示出了基因在染色體上的排列特點B．科學家定位基因在染色體上的位置使用了熒光標記技術C．圖中所有關于眼睛顏色的基因彼此之間均屬于等位基因D．一條染色體上有多個基因，染色體是基因的主要載體【答案】C【解析】該圖說明了基因在染色體上的呈線性排列，A正確；利用熒光標記技術可以顯示出基因在染色體上的位置，B正確；圖中所有關于眼睛顏色的基因都在一條染色體上，彼此之間屬于非等位基因，C錯誤；染色體是基因的主要載體，一條染色體上有多個基因，D正確。8．下列關于染色體、DNA、基因和遺傳信息之間關系的敘述，錯誤的是（

）A．病毒都沒有基因B．基因通常是具有遺傳效應的DNA片段C．基因在染色體上呈線性排列D．基因中堿基的排列順序代表遺傳信息【答案】A【解析】DNA病毒的基因是有遺傳效應的DNA片段，RNA病毒的基因是有遺傳效應的RNA片段，A錯誤；通常來說基因是具有遺傳效應的DNA片段，B正確；基因在染色體上呈線性排列，C正確；基因中堿基對的排列順序代表遺傳信息，D正確。9．生長在太平洋西北部的一種水母能發出綠色熒光，這是因為水母DNA上有一段長度為5.17×103個堿基對的片段—綠色熒光蛋白基因。有科學家將水母綠色熒光蛋白基因轉入小鼠中，從而獲得可以發綠色熒光的轉基因鼠。以下相關敘述正確的是（）A．小鼠導入的綠色熒光基因是通過間接途徑來控制性狀的B．所有生物的基因都是具有遺傳效應的DNA片段C．以上資料表明基因可以跨物種轉移并發揮作用，但基因的跨物種轉移必須通過基因工程技術實現D．轉入了綠色熒光蛋白基因的小鼠不一定都能在紫外線照射下發綠色熒光【答案】D【解析】基因通過合成酶參與代謝控制性狀屬于間接途徑，結合題干，發出熒光與熒光基因指導合成的熒光蛋白有關，屬于直接控制，A錯誤；RNA病毒的基因是有遺傳效應的RNA片段，B錯誤；水母和小鼠屬于不同物種，以上資料表明基因可以跨物種轉移并發揮作用，但是基因的跨物種轉移不一定都需要通過基因工程技術實現，如科技工作者發現自然界存在一種跨物種的基因轉移現象：農桿菌會寄生在植物的根部上，并把自己的部分基因轉移至植物基因中，C錯誤；轉入了綠色熒光蛋白基因的小鼠不一定都能在紫外線照射下發綠色熒光，因為基因會進行選擇性表達，D正確。10．在深海的火山口、陸地的熱泉以及鹽堿湖等地方，生活著一些鮮為人知的古怪微生物——古細菌。古細菌又稱古核生物或原細菌，是一些生長在極端特殊環境中的細菌，其內部構造沒有核膜、具環狀DNA結構，其細胞產能、細胞分裂、新陳代謝等生活方式與原核細胞相似，而復制、轉錄和翻譯則更接近真核生物，由于其特殊性，將其單獨歸類為古細菌域。下列說法錯誤的是（

）A．某些古細菌的基因的編碼區內也許存在內含子B．古細菌與支原體一樣通過二分裂增殖，都有細胞壁、細胞膜、擬核等結構，體現了細胞的統一性C．某些古細菌相比于其他細菌，其DNA聚合酶的最適溫度可能更高D．古細菌與真核生物的細胞中均存在DNA與RNA，其遺傳物質相同【答案】B【解析】真核生物的基因中存在內含子和外顯子，該古細菌復制、轉錄和翻譯則更接近真核生物，所以某些古細菌的基因的編碼區內也許存在內含子，A正確；支原體沒有細胞壁，B錯誤；有些古細菌生活在深海的火山口、陸地的熱泉等地方，所以應具有耐高溫的特點，相比于其他細菌，其DNA聚合酶的最適溫度可能更高，C正確；古細菌與真核生物都是細胞生物，細胞中均存在DNA與RNA，其遺傳物質相同且都為DNA，D正確。11．下列有關基因的說法，錯誤的是（

）A．某基因由140對堿基構成，則該基因堿基排列順序有4140種B．在細胞中基因是有遺傳效應的DNA片段，大部分基因位于染色體上C．一般來說，不同生物的DNA分子中（A+G）/（T+C）的值相同D．基因可以通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀【答案】A【解析】某基因由140對堿基構成，則該基因堿基排列順序是固定的，只有1種，A錯誤；在細胞中，基因是有遺傳效應的DNA片段，大部分基因位于染色體上，少部分基因不在染色體上（細胞質中也有少量的DNA），B正確；一般來說，DNA是雙鏈的，堿基遵循互補配對原則，A與T的數量相等，G與C的數量相等，一般來說，不同生物的DNA分子中（A+G）/（T+C）的值相同，均為1，C正確；基因可以通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而間接控制生物體的性狀，D正確。12．如圖為真核細胞內某基因結構示意圖，該基因共由1000對脫氧核苷酸組成，其中堿基T占15%。下列說法正確的是（

）A．該基因一定存在于細胞核內的染色體DNA上B．該基因的一條脫氧核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)為3:7C．解旋酶作用于①部位