3.4 基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段（學(xué)生版）-高中生物同步精講義（必修二）

3.4基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航教學(xué)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)解讀概述多數(shù)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。舉例說明基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。運(yùn)用數(shù)學(xué)方法說明DNA的多樣性和特異性。說明基因與DNA的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。DNA的多樣性和特異性。教學(xué)難點(diǎn)脫氧核苷酸序列與遺傳信息多樣性的關(guān)系。知識精講知識精講知識點(diǎn)01說明基因與DNA的關(guān)系的實(shí)例根據(jù)資料1和3得出基因與DNA的數(shù)量關(guān)系：每個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因，每個(gè)基因都是DNA上特定的片段根據(jù)資料2說明了基因具有怎樣的作用（功能）：基因能復(fù)制、傳遞和表達(dá)性狀，即基因具有遺傳效應(yīng)。從DNA水平上給基因下個(gè)定義，既能反映DNA與基因的關(guān)系，又能體現(xiàn)基因的作用（功能）：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段根據(jù)資料4說明基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。所以，基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段拓展：基因概念的理解⑴從結(jié)構(gòu)上看：①基因是DNA上一個(gè)個(gè)特定的片段，一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因。②基因與DNA結(jié)構(gòu)一樣，也是由四種脫氧核苷酸按一定順序排列而成的，也是雙螺旋結(jié)構(gòu)。③每個(gè)基因的脫氧核苷酸數(shù)目及排序是特定的。④基因中的堿基排列順序（或脫氧核苷酸的排列順序）代表遺傳信息。⑵從功能上看：基因具有遺傳效應(yīng)（即：基因能復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯），即基因能控制生物的性狀，基因是控制生物性狀的基本單位，特定的基因決定特定的性狀。知識點(diǎn)02DNA片段中的遺傳信息和DNA的特性遺傳信息：脫氧核苷酸的排列順序（或堿基的排列順序）DNA分子具有多樣性----堿基排列順序千變?nèi)f化DNA分子具有特異性----堿基的特定的排列順序知識點(diǎn)03染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸之間的關(guān)系能力拓展能力拓展考點(diǎn)01基因都是有遺傳效應(yīng)的DNA片段嗎？遺傳效應(yīng)就是對\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"蛋白質(zhì)合成有直接或\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"間接影響的能力，有遺傳效應(yīng)的DNA片段就是能夠直接指導(dǎo)或\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"間接調(diào)控蛋白質(zhì)合成的堿基序列。研究發(fā)現(xiàn)，人體每個(gè)\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"體細(xì)胞染色體\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"DNA上共有\(zhòng)t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"堿基對三十億個(gè)，其中絕大部分\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"遺傳信息并不會表達(dá)出來，同時(shí)對性狀也沒有直接的影響，這些我們稱之為沒有遺傳效應(yīng)的DNA片段，反之即為有遺傳效應(yīng)，稱為\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"基因?；蚍謀t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"編碼區(qū)和\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"非編碼區(qū)兩部分，而非編碼區(qū)只能調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成，但是無論是非編碼區(qū)還是編碼區(qū)對于生物性狀的正常表達(dá)來說都是不可或缺的，因此都是基因的一部分，也就都有遺傳效應(yīng)?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段，一般指位于染色體上編碼一個(gè)特定功能產(chǎn)物的一段核苷酸序列。但對于RNA病毒來說，RNA上的某些特定的核糖核苷酸序列也是基因，基因又是有遺傳效應(yīng)的RNA片段?？梢姡蚴怯羞z傳效應(yīng)的RNA或RNA片段。【典例1】下列關(guān)于基因的敘述，不正確的是（）A.基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA

片段

B.基因能控制生物體的性狀，而性狀的形成同時(shí)還受到環(huán)境的影響

C.基因中的脫氧核苷酸共有5種

D.核苷酸的排列順序代表遺傳信息分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練一、單項(xiàng)選擇題1.不同基因攜帶不同的遺傳信息的原因是（）A.不同基因的堿基種類不同 B.堿基對的排列順序決定基因的不同

C.磷酸和核糖排列順序決定了基因的不同 D.堿基配對方式的不同決定了基因的不同2.細(xì)胞核內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì)，從復(fù)雜到簡單的結(jié)構(gòu)層次是（）A.DNA→染色體→脫氧核苷酸→基因 B.染色體→脫氧核苷酸→DNA→基因

C.DNA→染色體→基因→脫氧核苷酸 D.染色體→DNA→基因→脫氧核苷酸3.下圖中1、2、3表示哺乳動物一條染色體上相鄰的三個(gè)基因，4、5為基因間的間隔序列。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.基因1、2、3有可能在同一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都表達(dá)

B.基因1和基因3都位于染色體上且間隔遠(yuǎn)，遵循基因自由組合定律

C.圖中片段4、5的基本組成單位是脫氧核苷酸

D.三個(gè)基因獨(dú)立存在，不會相互融合，但功能上可以共同控制某一性狀4.下列有關(guān)基因的觀點(diǎn)錯(cuò)誤的是（）A.基因是DNA分子上具有遺傳效應(yīng)的脫氧核苷酸序列

B.基因在染色體上呈線性排列

C.人胰島B細(xì)胞能夠合成胰島素而胰島A細(xì)胞不能合成，是由于胰島A細(xì)胞不含控制胰島素合成的基因

D.基因的基本組成單位是脫氧核苷酸5.“人類基因組計(jì)劃”研究表明,人體的23對染色體約含有3萬～3.5萬多個(gè)基因,這一事實(shí)說明（）A.基因是DNA上的有遺傳效應(yīng)的片段 B.基因是染色體的片段

C.一個(gè)DNA分子上有許多基因 D.基因只存在于染色體上6.下列類于基因和DNA的敘述，正確的是（）A.海蜇的綠色熒光蛋白基因不能在小鼠體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定表達(dá)

B.人類基因組計(jì)劃需測定23條染色體上所有基因的堿基排列順序

C.DNA中任一片段都是基因

D.生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)是DNA分子的多樣性和特異性7.人類基因組計(jì)劃測定了24條染色體上DNA的堿基序列。每條染色體上有一個(gè)DNA分子。這24個(gè)DNA分子大約含有31.6億個(gè)堿基對，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2％。下列說法正確的是()A.人類基因組計(jì)劃需要測定22條常染色體和X、Y染色體上的堿基序列

B.生物體的DNA分子數(shù)目和基因數(shù)目相同，基因堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)

C.基因的堿基數(shù)目雖然所占比例較小，但基因在DNA分子上是連續(xù)分布的

D.每個(gè)基因的堿基都包括A、T、G、C、U5種8.下圖示真核生物染色體組成。1、2、3、4分別表示（）A.胸腺嘧啶、非編碼區(qū)、內(nèi)含子、外顯子

B.胸腺嘧啶、非編碼區(qū)、啟動子、終止子

C.胸腺嘧啶、非編碼序列、起始密碼子、終止密碼子

D.尿嘧啶、非編碼序列、內(nèi)含子、外顯子9.下列關(guān)于真核生物中基因、染色體和性狀的敘述，正確的是（）A.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 B.染色體的主要成分是RNA和蛋白質(zhì)

C.染色體主要分布在細(xì)胞質(zhì)中 D.生物體性狀的表現(xiàn)不受環(huán)境影響二、填空題10.如圖表示細(xì)胞內(nèi)與基因有關(guān)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，請仔細(xì)閱讀并回答問題：(1)細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是[g]________，基因和g的關(guān)系是________。(2)e和g的關(guān)系是________，g被徹底水解后的產(chǎn)物可用字母________表示。(3)遺傳物質(zhì)的主要載體是[i]_________，基因和i的關(guān)系是_________。(4)g的成分與RNA的成分相比，主要差異在于五碳糖和________的種類不同。(5)g的空間結(jié)構(gòu)一般表現(xiàn)為________，若其中(C＋G)/(T＋A)＝1/2，則其單鏈中(C＋G)/(T＋A)為________。題組B能力提升練一、單項(xiàng)選擇題1.如圖為果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因示意圖，從中得到的正確結(jié)論是（）

A.R基因中與脫氧核糖直接相連的一般是一個(gè)磷酸基和一個(gè)堿基

B.基因具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一條染色體上可以有多個(gè)基因

C.果蠅的每個(gè)基因是由成百上千個(gè)核糖核苷酸組成的

D.R、S、N、O互為等位基因2.下列關(guān)于基因的說法，正確的是()A.細(xì)胞中基因的載體都是染色體

B.人類基因組計(jì)劃要測定的是23條染色體上所有基因的堿基序列

C.T2噬菌體DNA上有遺傳效應(yīng)的片段比大腸桿菌DNA上有遺傳效應(yīng)的片段少

D.一對等位基因只能控制生物的一種性狀3.結(jié)合下圖，下列有關(guān)敘述中正確的是（）A.若該圖表示連續(xù)分裂的細(xì)胞，則a+b可表示一個(gè)細(xì)胞周期

B.若a-e表示一個(gè)真核生物的基因結(jié)構(gòu)，則b、d表示外顯子，a、c、e表示非編碼區(qū)

C.若a-c表示一個(gè)原核生物的基因結(jié)構(gòu)，則終止密碼子位于c區(qū)段上

D.若a、c、e表示三個(gè)相鄰的基因，則b、d不具有遺傳效應(yīng)4.下圖為CYP基因結(jié)構(gòu)示意圖，其中K、M區(qū)段為內(nèi)含子，其編碼CYP酶。若該基因經(jīng)改造能在大腸桿菌中表達(dá)CYP酶，則改造后的CYP基因編碼區(qū)無______片段。

A.E、O B.J、K C.K、M D.L、N5.某雌雄同株植物（2N＝24）的缺刻葉（B）對全緣葉（b）為完全顯性，已知含基因b的花粉50％不育，純合缺刻葉和全緣葉植株雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.基因B和b的根本區(qū)別是脫氧核苷酸的排列順序不同

B.欲測定該植物基因組序列，需測定12條染色體上的DNA

C.上述F2中植株的表現(xiàn)型及比例為缺刻葉︰全緣葉＝3︰1

D.用F1作為父本進(jìn)行測交，后代植株的表現(xiàn)型比例為2︰16.下列有關(guān)基因和染色體的敘述錯(cuò)誤的是(

)①染色體是基因的主要載體，基因在染色體上呈線性排列②摩爾根利用果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用“假說一演繹”法確定了基因在染色體上③同源染色體的相同位置上一定是等位基因④一條染色體上有許多基因，染色體就是由基因組成的⑤薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，運(yùn)用類比推理的方法提出假說“基因在染色體上”A.①②③⑤ B.②③④ C.③④ D.①②⑤7.下列說法正確的有幾項(xiàng)①水稻（2N＝24）一個(gè)染色體組有12條染色體，測定水稻基因組需測13條染色體。②基因型為AaBb的植物自交，且遵循自由組合規(guī)律，后代有三種表現(xiàn)型，則子代中表現(xiàn)型不同于親本的個(gè)體所占比例可能為7/16。③番茄和馬鈴薯有性雜交形成的雜種植株含兩個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組都包含番茄和馬鈴薯的各一條染色體。④三倍體無子西瓜中偶爾出現(xiàn)一些可育的種子，原因是母本在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，有可能形成部分正常的卵細(xì)胞。⑤孟德爾關(guān)于豌豆兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)2出現(xiàn)9∶3∶3∶1的性狀分離比取決于雌雄配子的自由組合。⑥在不同的DNA分子中，互補(bǔ)堿基的和占總堿基數(shù)量的比例可能相同。⑦一只基因型為AaXbY的果蠅，產(chǎn)生了一個(gè)AaaXb的精子，則同時(shí)產(chǎn)生的另外三個(gè)精子可為AXb、Y、Y。⑧薩頓通過假說演繹推測基因位于染色體上，但未通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。A.2項(xiàng) B.3項(xiàng) C.4項(xiàng) D.5項(xiàng)8.分別用蛋白酶和DNA酶處理兩份相同的染色體樣品。蛋白酶處理后的樣品中出現(xiàn)游離的氨基酸，并仍具有遺傳效應(yīng)；而用DNA酶處理后的樣品中出現(xiàn)游離的脫氧核苷酸，并失去了遺傳效應(yīng)。由此推測錯(cuò)誤的是（）A.蛋白質(zhì)和DNA是染色體的組成成分 B.脫氧核苷酸是DNA的組成單位

C.氨基酸是具有遺傳效應(yīng)的物質(zhì) D.具有遺傳效應(yīng)的因子位于DNA上9.下列關(guān)于染色體和DNA的關(guān)系說法正確的是（）

①DNA均位于染色體上；

②染色體就是DNA；

③DNA是染色體的主要成分；

④染色體和DNA都是遺傳物質(zhì)；

⑤每條染色體上總是只含一個(gè)DNA分子；

⑥染色體的基本組成單位是脫氧核苷酸；

⑦染色體和DNA都是在間期復(fù)制并加倍；

⑧有絲分裂中，染色體和DNA都是在間期復(fù)制、后期加倍；

⑨基因都位于DNA上，也都位于染色體上．A.④⑧⑨ B.②③⑤⑥ C.①⑦⑨ D.③10.下列有關(guān)真核生物基因的說法，正確的是（）

①基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

②基因的基本單位是核糖核苷酸

③基因存在于細(xì)胞核、核糖體等結(jié)構(gòu)中

④基因表達(dá)時(shí)會受到環(huán)境的影響

⑤DNA分子每一個(gè)片段都是一個(gè)基因

⑥基因在染色體上呈線性排列

⑦基因的分子結(jié)構(gòu)首先由摩爾根發(fā)現(xiàn)．A.①②③ B.②④⑥ C.①④⑥ D.③④⑤二、填空題11.下圖為大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)某基因結(jié)構(gòu)示意圖，其中一條鏈已被15N標(biāo)記。請回答：

（1）此基因是由兩條鏈組成，這兩條鏈按__________方式盤旋成__________結(jié)構(gòu)。（2）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且A一定與________（填名稱）配對；G一定與C配對。堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系，叫做_____________。（3）該基因在復(fù)制時(shí)，作用于②的酶是________，該過程______（填“是”或“否”）需要消耗ATP；催化①形成的酶為__________________。（4）若該基因在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制5次，子代中含15N的DNA占______%。該DNA分子的復(fù)制方式為________________。（5）基因是有___________的DNA片段，基因能夠儲存足夠量的遺傳信息，_____________的千變?nèi)f化，構(gòu)成了基因的多樣性；堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)基因的________性。題組C培優(yōu)拔尖練一、單項(xiàng)選擇題1.諾如病毒是一種具有高度傳染性的RNA病毒，表面由衣殼蛋白覆蓋。它主要通過消化道感染人體，使患者出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹瀉等癥狀。只有科學(xué)的認(rèn)識諾如病毒，才能有效抑制病情的發(fā)展。下列有關(guān)諾如病毒的敘述，不正確的是（）A.諾如病毒依靠表面的蛋白質(zhì)來準(zhǔn)確的識別宿主細(xì)胞

B.諾如病毒在自身體內(nèi)利用核糖核苷酸來合成遺傳物質(zhì)

C.諾如病毒的基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段

D.勤洗手可以有效降低感染諾如病毒的風(fēng)險(xiǎn)2.下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說法，不正確的是（）A.DNA分子的穩(wěn)定性與胸腺嘧啶的含量呈正相關(guān)

B.基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個(gè)DNA分子上可含有成百上千個(gè)基因

C.一個(gè)基因含有許多個(gè)脫氧核苷酸，基因的特異性是由脫氧核苷酸的排列順序決定的

D.染色體是DNA的主要載體，一條染色體上含有1個(gè)或2個(gè)DNA分子3.下圖表示果蠅某細(xì)胞中兩條染色體上部分基因的分布。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）

A.該細(xì)胞可能是次級精母細(xì)胞或次級卵母細(xì)胞

B.基因cn與基因v的遺傳遵循自由組合定律

C.基因w、基因cl、基因cn屬于復(fù)等位基因

D.圖示基因的結(jié)構(gòu)差異在于堿基對的數(shù)目和排列順序不同4.下列說法正確的是（）①基因均位于染色體上；②DNA和基因是同一概念；③DNA是染色體的主要成分；④基因是4種堿基對的隨機(jī)排列；⑤每條染色體上總是只含一個(gè)DNA分子；⑥D(zhuǎn)NA是主要遺傳物質(zhì)；⑦等位基因位于一對姐妹染色單體的相同位置上；⑧DNA指紋技術(shù)的原理是DNA的多樣性。A.①④⑤ B.③⑥ C.⑤⑥ D.⑥⑧5.下列關(guān)于基因、DNA、遺傳信息和染色體的描述，正確的是（）A.任何生物的遺傳信息都是在DNA堿基的排列順序中

B.堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性和特異性

C.不管是原核生物還是真核生物，體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)均小于DNA分子的堿基總數(shù)

D.染色體是DNA的主要載體，每一條染色體上都只有一個(gè)DNA分子6.下圖為一只果蠅兩條染色體上部分基因分布示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.朱紅眼基因cn、暗栗色眼基因cl為一對等位基因

B.在有絲分裂中期，