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第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段
课时学习目标　(1)举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。(2)说出DNA分子的多样性和特点。
一、说明基因与DNA关系的实例
(结合教材P57“思考·讨论”资料分析)
[辨正误]
(1)每个基因都是DNA上的一个片段，DNA的每个片段都是一个基因。(×)
提示：基因通常是有遗传效应的DNA片段，并不是DNA的所有片段都是基因。
(2)基因一定位于染色体上。(×)
提示：在线粒体、叶绿体中也有基因，原核生物的拟核中也有基因。
(3)基因一定是有遗传效应的DNA片段。(×)
提示：RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段。
请结合模式图完成下列问题。
(1)所有生物的基因都是具有遗传效应的DNA片段吗？
提示：不是，RNA病毒的基因是具有遗传效应的RNA片段。
(2)DNA上的所有碱基都参与基因组成吗？
提示：不是，只有部分碱基参与基因组成。
(3)一个DNA分子中有很多个基因，这些基因是不是连续排列的？
提示：一个DNA分子中的基因不一定是连续排列的。
1.基因与DNA的关系
(1)基因：通常是有遗传效应的DNA片段。
(2)基因间区：没有遗传效应的片段。
(3)基因通常是一段DNA，但一段DNA不一定是基因。
2.基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系
【学以致用】
1.(2024·广东佛山高一质检)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.都能复制、分离和传递，且三者行为一致
B.染色体的任一片段均可称作基因
C.每条染色体含有1个或2个DNA分子，DNA分子上含有多个基因
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　染色体、DNA和基因都能复制、分离和传递，且三者行为一致，A正确；基因通常是有遗传效应的DNA片段，B错误；每条染色体一般含1个DNA分子，复制后含有2个DNA分子，DNA分子上往往含有多个基因，C正确。
2.(2024·兰州一中高一期中)如图表示某果蝇两条染色体上控制眼色的四种基因。下列叙述正确的是(　　)
A.图中控制眼色的基因互为等位基因
B.有丝分裂后期，细胞一极中含有图中四种基因
C.各基因中碱基和五碳糖的种类不同
D.减数分裂时，图中两条染色体一定进入不同细胞
答案　B
解析　等位基因位于一对同源染色体的相同位置上，同一条染色体上的基因为非等位基因，常染色体和X染色体为非同源染色体，非同源染色体上的基因也为非等位基因，所以题图中控制眼色的基因均为非等位基因，A错误；有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，移向细胞一极的染色体包括题图中的两条染色体，所以此时细胞一极中含有题图中四种基因，B正确；基因通常是有遗传效应的DNA片段，DNA中包括A、T、G、C四种碱基，五碳糖为脱氧核糖，所以各基因中碱基和五碳糖的种类相同，C错误；减数分裂时，非同源染色体自由组合，题图中两条染色体可能进入同一细胞，D错误。
二、DNA片段中的遗传信息
[辨正误]
(1)因为DNA的组成成分相同，因此不同基因携带的遗传信息相同。(×)
提示：不同的基因碱基的排列顺序不同，所以遗传信息也不同。
(2)不同基因的碱基数目不一定相同。(√)
(3)基因A和基因a的根本区别是这两种基因所含脱氧核苷酸的排列顺序不同。(√)
1.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要的用途。刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行对比，就可能为案件的侦破提供重要证据。
(1)DNA之所以能为案件的侦破提供证据是因为它是细胞内携带　　　　　　　　信息的物质，该信息蕴藏在DNA分子(或基因)的　　　　　　　　之中。
(2)DNA侦破的准确率非常高，是因为不同人体内的DNA分子存在差异，说明DNA分子具有　　　　　　　　。
提示：(1)遗传　碱基排列顺序 (2)特异性
2.假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因，那么这17个碱基对可以排列出大约多少种基因？这说明了遗传信息的什么特性？
提示：417种。说明了遗传信息的多样性。
【学以致用】
3.(2024·广东汕头高一期中)基因通常是有遗传效应的DNA片段，下列叙述正确的是(　　)
A.细胞分裂都伴随着DNA的复制
B.真核生物细胞中的基因均在染色体上呈线性排列
C.脱氧核糖和磷酸的交替连接是DNA多样性的原因之一
D.核酸均可携带遗传信息，但只有DNA是生物的遗传物质
答案　A
解析　细胞分裂过程中都伴随着DNA的复制，复制后的DNA通过细胞分裂分配到子细胞中，A正确；真核生物细胞中的基因主要在染色体上，核基因在染色体上呈线性排列，B错误；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA的多样性，C错误；绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNA，因此核酸均可携带遗传信息，D错误。
4.(2024·昆明市高一期末)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，其碱基对排列方式有41 700种
答案　D
解析　β－珠蛋白基因的碱基对排列顺序是特定的，其碱基对排列方式应只有一种，D错误。
随堂检测
1.(2024·山东青岛高一下统考)基因主要位于染色体上，且二者的行为存在平行关系。下列说法错误的是(　　)
A.染色体是基因的主要载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.等位基因会随同源染色体的分离而分离
D.所有非等位基因会随非同源染色体的自由组合而自由组合
答案　D
解析　染色体的主要成分是DNA和蛋白质，基因通常是有遗传效应的DNA片段，故染色体是基因的主要载体，A正确；基因在染色体上，一条染色体上含有多个基因，故基因在染色体上呈线性排列，B正确；位于同源染色体的相同位置控制相对性状的不同基因为等位基因，等位基因会随同源染色体的分离而分离，C正确；非同源染色体上的非等位基因会随非同源染色体的自由组合而自由组合，但同源染色体上不同位置的非等位基因不会自由组合，D错误。
2.(2024·陕西榆林高一下期中)关于人体细胞中染色体、DNA和基因三者之间关系的叙述，错误的是(　　)
A.DNA分子中并非全部片段都含有遗传信息
B.细胞中三者数量最多的是基因
C.基因是具有遗传效应的DNA片段或RNA片段
D.染色体是DNA的主要载体，线粒体中也有DNA的分布
答案　C
解析　遗传信息是指基因中控制生物性状的4种碱基的排列顺序，DNA分子中并非全部片段都含有遗传信息，A正确；一条染色体上含有一个或两个DNA，一个DNA上含有多个基因，三者中，在细胞中数量最多的是基因，B正确；在人体细胞中，基因是具有遗传效应的DNA片段，C错误；在人体细胞中，染色体是DNA的主要载体，线粒体中也有DNA的分布，D正确。
3.(2024·成都七中高一诊断)拟南芥AtNHX1基因编码一个位于液泡膜上的转运蛋白，该转运蛋白可将Na＋逆浓度梯度转运至液泡内，以降低Na＋的毒害。研究人员将AtNHX1基因转化到了烟草中。下列说法错误的是(　　)
A.AtNHX1基因可提高烟草的耐盐性
B.该转运蛋白参与的转运方式为协助扩散
C.该基因是具有遗传效应的DNA片段
D.该基因的特异性在于碱基特定的排列顺序
答案　B
解析　该转运蛋白可将Na＋逆浓度梯度运输至液泡内，其参与的转运方式为主动运输，B错误。
4.(2024·湖北黄冈中学高一质检)现已知基因M共含有N个碱基，其中腺嘌呤有n个，基因M具有类似如图所示的平面结构，下列说法正确的是(　　)
A.基因M共有4个游离的磷酸基团，(1.5N－n)个氢键
B.图中a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示
C.基因M的碱基排列顺序中蕴藏着遗传信息
D.基因M及其等位基因m含有的碱基总数一定相等
答案　C
解析　基因通常是有遗传效应的DNA片段，图中a和b共同组成基因M，基因M的每一条链有1个游离的磷酸基团，故基因M共有2个游离的磷酸基团，A、B错误；遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序之中，C正确；基因M及其等位基因m含有的碱基总数可能不同，D错误。
课时精练
(时间：30分钟　分值：60分)
【基础对点】
知识点1　说明基因与DNA关系的实例
1.(2024·福建泉州高一月考)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　题干中没有涉及基因和DNA的关系，A不符合题意；题干中没有涉及基因与染色体的关系，B不符合题意；由题干信息可知，肥胖这一性状是由HMGIC基因决定的，说明基因控制生物的性状，具有遗传效应，C符合题意；该实验中没有涉及性状表现与DNA的关系，因此不能说明DNA具有遗传效应，D不符合题意。
2.(2024·黑龙江哈尔滨六中高一下期中)下列关于遗传信息的说法，错误的是(　　)
A.豌豆的高茎基因与矮茎基因储存的遗传信息不同
B.人类遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的
C.T2噬菌体的遗传信息蕴含在核糖核苷酸的排列顺序中
D.RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
答案　C
解析　豌豆的高茎基因与矮茎基因是一对等位基因，它们储存的遗传信息不同，A正确；遗传信息是指基因中4种碱基的排列顺序，而人体中基因的主要载体是染色体，因此人类遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的，B正确；T2噬菌体的遗传物质是DNA，因此其遗传信息蕴含在脱氧核糖核苷酸的排列顺序中，C错误；RNA病毒的遗传物质是RNA，因此其基因是有遗传效应的RNA片段，D正确。
3.(2024·广东东莞中学高一质检)如图为某些物质(或结构)的关系图。相关分析错误的是(　　)
A.a主要由b和c构成
B.d是c上的功能片段，d在a上呈线性排列
C.病毒的d都是具有遗传效应的DNA片段
D.豌豆根尖分生区细胞中的e共有四种
答案　C
解析　从图中可以看出，a是染色体，b是蛋白质，c是DNA，d是基因，e是脱氧核苷酸。a(染色体)的主要组成物质是b(蛋白质)和c(DNA)，d(基因)是有遗传效应的DNA片段，A正确；d(基因)是DNA上有遗传效应的功能片段，在a(染色体)上呈线性排列，B正确；有些病毒的遗传物质是RNA，所以相应的d(基因)是有遗传效应的RNA片段，C错误；豌豆根尖分生区细胞中的脱氧核苷酸有四种，D正确。
4.下图是果蝇某条染色体上的一段DNA的示意图。下列说法正确的是(　　)
A.白眼基因含有多个核糖核苷酸
B.白眼基因是有遗传效应的DNA片段
C.白眼基因位于细胞质内
D.白眼基因的基本组成单位是4种碱基
答案　B
解析　白眼基因中含有多个脱氧核苷酸，A错误；白眼基因是有遗传效应的DNA片段，其基本组成单位为脱氧核苷酸，脱氧核苷酸共有4种，B正确，D错误；染色体是DNA的主要载体，白眼基因位于染色体上，是核基因，C错误。
知识点2　DNA片段中的遗传信息
5.(2024·河北石家庄高一统考)太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，此种海蜇的DNA分子上有一段长度为5 170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因，下列有关叙述错误的是(　　)
A.绿色荧光蛋白基因所在DNA具有双螺旋结构
B.绿色荧光蛋白基因有A、U、C、G四种碱基
C.绿色荧光蛋白基因是有遗传效应的DNA片段
D.海蜇的遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序中
答案　B
解析　绿色荧光蛋白基因有A、T、C、G四种碱基，B错误。
6.(2024·江苏无锡高一期末)Y－STR检测技术是一种特殊的DNA指纹技术，可检测Y染色体的DNA序列。警方可利用已有的Y－STR数据库，迅速定位犯罪分子的家族。该技术利用了DNA分子的(　　)
A.稳定性 B.特异性
C.多样性 D.可变性
答案　B
解析　碱基特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性，导致每个人的DNA指纹图都是独一无二的，据此，我们可以根据分析指纹图的吻合程度来帮助确认身份。
7.(2024·江西新余高一质检)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、U 5种
答案　A
解析　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分子上不是连续分布的，C错误；若基因是有遗传效应的DNA片段，则含A、T、G、C 4种碱基，若基因是有遗传效应的RNA片段，则含A、U、G、C 4种碱基，D错误。
8.(2024·湖南长郡中学高一期中)下图为果蝇X染色体上的部分基因示意图，下列对此X染色体的叙述，错误的是(　　)
A.图中所示的基因不一定能在Y染色体上存在
B.图中四个基因之间的本质区别是所含碱基数量不同
C.图中四个基因在染色体上呈线性分布
D.图中所示四个基因的遗传都与性别相关
答案　B
解析　Y染色体为X染色体的同源染色体，二者之间存在非同源区段，在Y染色体上不一定有相应的基因，A正确；基因之间最本质的区别在于碱基的排列顺序不同，B错误；结合图示可知，基因在染色体上呈线性排列，C正确；性染色体上基因的遗传都与性别相关，D正确。
【综合提升】
9.(2024·湖北武汉高二联考)科学研究发现，未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因，而这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用部分，因此番薯被人类选育并种植。下列相关叙述错误的是(　　)
A.农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段
B.农杆菌的这些特定基因可能在自然条件下转入了番薯细胞
C.农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制
D.农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列
答案　D
解析　农杆菌和番薯的遗传物质都是DNA，它们的基因都是有遗传效应的DNA片段，A正确；农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞，导致未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因，B正确；农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制，这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用部分，C正确；农杆菌和番薯的基因中4种碱基对的排列顺序都是特定的，D错误。
10.(2024·江苏常州八校高一下期末联考)狗是人类最早驯化的动物，有研究对27个古代犬的基因组进行测序，发现所有的狗都来自一个共同祖先——已经绝种的一种狼。下列有关分析错误的是(　　)
A.狗的基因是由两条反向平行的脱氧核苷酸链通过氢键连接构成的
B.脱氧核糖与磷酸连接的顺序决定了不同品种狗所含遗传信息不同
C.判定共同祖先主要依据的是不同品种狗的相同基因序列
D.通过基因组测序可以确定不同生物间亲缘关系的远近
答案　B
解析　狗的基因是有遗传效应的DNA片段，由两条反向平行的脱氧核苷酸链通过氢键连接构成，A正确；DNA分子中，脱氧核糖与磷酸都是交替连接的，不同品种狗所含遗传信息不同是因为不同DNA中碱基的排列顺序不同，B错误；不同品种的狗有相同的基因序列，说明这些狗有共同的祖先，C正确；通过基因组测序可以确定不同生物间亲缘关系的远近，相同序列越多，说明亲缘关系越近，D正确。
11.(2024·福州一中高一质检)20世纪50年代初，查哥夫对多种生物的DNA做了碱基定量分析，发现(A＋T)/(C＋G)的值如表所示。结合所学知识，你认为能得出的结论是(　　)
DNA来源 大肠杆菌 小麦 鼠 猪肝 猪胸腺 猪脾
(A＋T)/ (C＋G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43
A.猪的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定一些(假设二者DNA所含碱基数相同)
B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息完全相同
C.小麦DNA中(A＋T)的数量是鼠DNA中(C＋G)数量的1.21倍
D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
答案　D
解析　大肠杆菌DNA中(A＋T)/(C＋G)的值小于猪DNA中的，说明大肠杆菌DNA所含C—G碱基对的比例较高，而C—G碱基对间含三个氢键，A—T碱基对间只含两个氢键，因此在DNA所含碱基数相同时，大肠杆菌的DNA结构稳定性高于猪的，A错误；虽然小麦和鼠DNA的(A＋T)/(C＋G)的值相同，但不能代表二者DNA的碱基序列与碱基数目相同，B、C错误；同一生物的不同组织中所含DNA的碱基序列是相同的，因此DNA碱基组成也相同，D正确。
12.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是(　　)
A.无论是原核生物还是真核生物，其基因在染色体上均呈线性排列
B.基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C.一个基因通常含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
D.染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子
答案　A
解析　原核生物有基因但无染色体，A错误；基因的组成单位通常是脱氧核苷酸，且脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，也决定了基因的特异性，C正确。第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段
课时学习目标　(1)举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。(2)说出DNA分子的多样性和特点。
一、说明基因与DNA关系的实例
(结合教材P57“思考·讨论”资料分析)
[辨正误]
(1)每个基因都是DNA上的一个片段，DNA的每个片段都是一个基因。(　　)
(2)基因一定位于染色体上。(　　)
(3)基因一定是有遗传效应的DNA片段。(　　)
请结合模式图完成下列问题。
(1)所有生物的基因都是具有遗传效应的DNA片段吗？
______________________________________________________________________
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(2)DNA上的所有碱基都参与基因组成吗？
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(3)一个DNA分子中有很多个基因，这些基因是不是连续排列的？
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1.基因与DNA的关系
(1)基因：通常是有遗传效应的DNA片段。
(2)基因间区：没有遗传效应的片段。
(3)基因通常是一段DNA，但一段DNA不一定是基因。
2.基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系
【学以致用】
1.(2024·广东佛山高一质检)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.都能复制、分离和传递，且三者行为一致
B.染色体的任一片段均可称作基因
C.每条染色体含有1个或2个DNA分子，DNA分子上含有多个基因
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
2.(2024·兰州一中高一期中)如图表示某果蝇两条染色体上控制眼色的四种基因。下列叙述正确的是(　　)
A.图中控制眼色的基因互为等位基因
B.有丝分裂后期，细胞一极中含有图中四种基因
C.各基因中碱基和五碳糖的种类不同
D.减数分裂时，图中两条染色体一定进入不同细胞
二、DNA片段中的遗传信息
[辨正误]
(1)因为DNA的组成成分相同，因此不同基因携带的遗传信息相同。(　　)
(2)不同基因的碱基数目不一定相同。(　　)
(3)基因A和基因a的根本区别是这两种基因所含脱氧核苷酸的排列顺序不同。(　　)
1.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要的用途。刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行对比，就可能为案件的侦破提供重要证据。
(1)DNA之所以能为案件的侦破提供证据是因为它是细胞内携带________________信息的物质，该信息蕴藏在DNA分子(或基因)的________________之中。
(2)DNA侦破的准确率非常高，是因为不同人体内的DNA分子存在差异，说明DNA分子具有________________。
2.假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因，那么这17个碱基对可以排列出大约多少种基因？这说明了遗传信息的什么特性？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
【学以致用】
3.(2024·广东汕头高一期中)基因通常是有遗传效应的DNA片段，下列叙述正确的是(　　)
A.细胞分裂都伴随着DNA的复制
B.真核生物细胞中的基因均在染色体上呈线性排列
C.脱氧核糖和磷酸的交替连接是DNA多样性的原因之一
D.核酸均可携带遗传信息，但只有DNA是生物的遗传物质
4.(2024·昆明市高一期末)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，其碱基对排列方式有41 700种
1.(2024·山东青岛高一下统考)基因主要位于染色体上，且二者的行为存在平行关系。下列说法错误的是(　　)
A.染色体是基因的主要载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.等位基因会随同源染色体的分离而分离
D.所有非等位基因会随非同源染色体的自由组合而自由组合
2.(2024·陕西榆林高一下期中)关于人体细胞中染色体、DNA和基因三者之间关系的叙述，错误的是(　　)
A.DNA分子中并非全部片段都含有遗传信息
B.细胞中三者数量最多的是基因
C.基因是具有遗传效应的DNA片段或RNA片段
D.染色体是DNA的主要载体，线粒体中也有DNA的分布
3.(2024·成都七中高一诊断)拟南芥AtNHX1基因编码一个位于液泡膜上的转运蛋白，该转运蛋白可将Na＋逆浓度梯度转运至液泡内，以降低
Na＋的毒害。研究人员将AtNHX1基因转化到了烟草中。下列说法错误的是(　　)
A.AtNHX1基因可提高烟草的耐盐性
B.该转运蛋白参与的转运方式为协助扩散
C.该基因是具有遗传效应的DNA片段
D.该基因的特异性在于碱基特定的排列顺序
4.(2024·湖北黄冈中学高一质检)现已知基因M共含有N个碱基，其中腺嘌呤有n个，基因M具有类似如图所示的平面结构，下列说法正确的是(　　)
A.基因M共有4个游离的磷酸基团，(1.5N－n)个氢键
B.图中a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示
C.基因M的碱基排列顺序中蕴藏着遗传信息
D.基因M及其等位基因m含有的碱基总数一定相等(共27张PPT)
第3章　基因的本质
第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段
(1)举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。(2)说出DNA分子的多样性和特点。
课时学习目标
目录 CONTENTS
1.说明基因与DNA关系的实例
2. DNA片段中的遗传信息
3.随堂检测
自主梳理
合作探究
合作探究
思维导图
自主梳理
(结合教材P57“思考·讨论”资料分析)
许多
部分
DNA
独立性
性状
遗传效应
遗传效应的DNA片段
×
[辨正误]
(1)每个基因都是DNA上的一个片段，DNA的每个片段都是一个基因。( )
提示：基因通常是有遗传效应的DNA片段，并不是DNA的所有片段都是基因。
(2)基因一定位于染色体上。( )
提示：在线粒体、叶绿体中也有基因，原核生物的拟核中也有基因。
(3)基因一定是有遗传效应的DNA片段。( )
提示：RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段。
×
×
请结合模式图完成下列问题。
(1)所有生物的基因都是具有遗传效应的DNA片段吗？
提示：不是，RNA病毒的基因是具有遗传效应的RNA片段。
(2)DNA上的所有碱基都参与基因组成吗？
提示：不是，只有部分碱基参与基因组成。
(3)一个DNA分子中有很多个基因，这些基因是不是连续排列的？
提示：一个DNA分子中的基因不一定是连续排列的。
1.基因与DNA的关系
(1)基因：通常是有遗传效应的DNA片段。
(2)基因间区：没有遗传效应的片段。
(3)基因通常是一段DNA，但一段DNA不一定是基因。
2.基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系
【 学以致用 】
B
1.(2024·广东佛山高一质检)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.都能复制、分离和传递，且三者行为一致
B.染色体的任一片段均可称作基因
C.每条染色体含有1个或2个DNA分子，DNA
分子上含有多个基因
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
解析：染色体、DNA和基因都能复制、分离和传递，且三者行为一致，A正确；
基因通常是有遗传效应的DNA片段，B错误；
每条染色体一般含1个DNA分子，复制后含有2个DNA分子，DNA分子上往往含有多个基因，C正确。
A.都能复制、分离和传递，且三者行为一致
B.染色体的任一片段均可称作基因
C.每条染色体含有1个或2个DNA分子，DNA分子上含有多个基因
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
B
2.(2024·兰州一中高一期中)如图表示某果蝇两条染色体上控制眼色的四种基因。下列叙述正确的是(　　)
A.图中控制眼色的基因互为等位基因
B.有丝分裂后期，细胞一极中含有图
中四种基因
C.各基因中碱基和五碳糖的种类不同
D.减数分裂时，图中两条染色体一定进入不同细胞
解析：等位基因位于一对同源染色体的相同位置上，同一条染色体上的基因为非等位基因，常染色体和X染色体为非同源染色体，非同源染色体上的基因也为非等位基因，所以题图中控制眼色的基因均为非等位基因，A错误；
有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，移向细胞一极的染色体包括题图中的两条染色体，所以此时细胞一极中含有题图中四种基因，B正确；
基因通常是有遗传效应的DNA片段，DNA中包括A、T、G、C四种碱基，五碳糖为脱氧核糖，所以各基因中碱基和五碳糖的种类相同，C错误；
减数分裂时，非同源染色体自由组合，题图中两条染色体可能进入同一细胞，D错误。
A.图中控制眼色的基因互为等位基因
B.有丝分裂后期，细胞一极中含有图中四种基因
C.各基因中碱基和五碳糖的种类不同
D.减数分裂时，图中两条染色体一定进入不同细胞
排列顺序
碱基排列顺序
特定的碱
基排列顺序
遗传效应的DNA片段
×
√
[辨正误]
(1)因为DNA的组成成分相同，因此不同基因携带的遗传信息相同。( )
提示：不同的基因碱基的排列顺序不同，所以遗传信息也不同。
(2)不同基因的碱基数目不一定相同。( )
(3)基因A和基因a的根本区别是这两种基因所含脱氧核苷酸的排列顺序不同。( )
√
1.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要的用途。刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行对比，就可能为案件的侦破提供重要证据。
(1)DNA之所以能为案件的侦破提供证据是因为它是细胞内携带　　　　信息的物质，该信息蕴藏在DNA分子(或基因)的　　　　　　　　之中。
(2)DNA侦破的准确率非常高，是因为不同人体内的DNA分子存在差异，说明DNA分子具有　　　　　　　　。
遗传
碱基排列顺序
特异性
2.假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因，那么这17个碱基对可以排列出大约多少种基因？这说明了遗传信息的什么特性？
提示：417种。说明了遗传信息的多样性。
【 学以致用 】
A
3.(2024·广东汕头高一期中)基因通常是有遗传效应的DNA片段，下列叙述正确的是(　　)
A.细胞分裂都伴随着DNA的复制
B.真核生物细胞中的基因均在染色体上呈线性排列
C.脱氧核糖和磷酸的交替连接是DNA多样性的原因之一
D.核酸均可携带遗传信息，但只有DNA是生物的遗传物质
解析：细胞分裂过程中都伴随着DNA的复制，复制后的DNA通过细胞分裂分配到子细胞中，A正确；
真核生物细胞中的基因主要在染色体上，核基因在染色体上呈线性排列，B错误；
碱基排列顺序的千变万化构成了DNA的多样性，C错误；
绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNA，因此核酸均可携带遗传信息，D错误。
4.(2024·昆明市高一期末)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，其碱基对排列方式有
41 700种
解析：β－珠蛋白基因的碱基对排列顺序是特定的，其碱基对排列方式应只有一种，D错误。
D
D
1.(2024·山东青岛高一下统考)基因主要位于染色体上，且二者的行为存在平行关系。下列说法错误的是(　　)
A.染色体是基因的主要载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.等位基因会随同源染色体的分离而分离
D.所有非等位基因会随非同源染色体的自由组合而自由组合
解析：染色体的主要成分是DNA和蛋白质，基因通常是有遗传效应的DNA片段，故染色体是基因的主要载体，A正确；
基因在染色体上，一条染色体上含有多个基因，故基因在染色体上呈线性排列，B正确；
位于同源染色体的相同位置控制相对性状的不同基因为等位基因，等位基因会随同源染色体的分离而分离，C正确；
非同源染色体上的非等位基因会随非同源染色体的自由组合而自由组合，但同源染色体上不同位置的非等位基因不会自由组合，D错误。
C
2.(2024·陕西榆林高一下期中)关于人体细胞中染色体、DNA和基因三者之间关系的叙述，错误的是(　　)
A.DNA分子中并非全部片段都含有遗传信息
B.细胞中三者数量最多的是基因
C.基因是具有遗传效应的DNA片段或RNA片段
D.染色体是DNA的主要载体，线粒体中也有DNA的分布
解析：遗传信息是指基因中控制生物性状的4种碱基的排列顺序，DNA分子中并非全部片段都含有遗传信息，A正确；
一条染色体上含有一个或两个DNA，一个DNA上含有多个基因，三者中，在细胞中数量最多的是基因，B正确；
在人体细胞中，基因是具有遗传效应的DNA片段，C错误；
在人体细胞中，染色体是DNA的主要载体，线粒体中也有DNA的分布，D正确。
B
3.(2024·成都七中高一诊断)拟南芥AtNHX1基因编码一个位于液泡膜上的转运蛋白，该转运蛋白可将Na＋逆浓度梯度转运至液泡内，以降低Na＋的毒害。研究人员将AtNHX1基因转化到了烟草中。下列说法错误的是(　　)
A.AtNHX1基因可提高烟草的耐盐性
B.该转运蛋白参与的转运方式为协助扩散
C.该基因是具有遗传效应的DNA片段
D.该基因的特异性在于碱基特定的排列顺序
解析：该转运蛋白可将Na＋逆浓度梯度运输至液泡内，其参与的转运方式为主动运输，B错误。
C
4.(2024·湖北黄冈中学高一质检)现已知基因M共含有N个碱基，其中腺嘌呤有n个，基因M具有类似如图所示的平面结构，下列说法正确的是(　　)
A.基因M共有4个游离的磷酸基团，(1.5N－n)个氢键
B.图中a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示
C.基因M的碱基排列顺序中蕴藏着遗传信息
D.基因M及其等位基因m含有的碱基总数一定相等
解析：基因通常是有遗传效应的DNA片段，图中a和b共同组成基因M，基因M的每一条链有1个游离的磷酸基团，故基因M共有2个游离的磷酸基团，A、B错误；
遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序之中，C正确；
基因M及其等位基因m含有的碱基总数可能不同，D错误。

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