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第4节 基因通常是有遗传效应的
片段
任务一 说明基因与DNA关系的实例
任务二 DNA片段中的遗传信息
一、说明基因与DNA关系的实例
通过教材实例可以得出________________________________的结论。
基因通常是有遗传效应的片段
二、DNA片段中的遗传信息
1.遗传信息的含义： 分子中4种碱基的__________。
排列顺序
2. 分子的多样性和特异性
(1)多样性:______________的千变万化。
(2)特异性:每一个 分子都有特定的______________。
碱基排列顺序
碱基排列顺序
3.生物体多样性和特异性与 的关系
分子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.基因的本质：基因通常是有____________________,有些病毒的遗
传物质是，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的 片段。
遗传效应的片段
(1)一条染色体上携带许多个基因，这些基因相连组成染色体。( )
×
[解析] 染色体的主要成分是 和蛋白质，基因是具有遗传效应的
片段，一条染色体上携带许多个基因，但这些基因相连不能组
成染色体。
(2)不同的 分子携带的遗传信息不同,其根本原因是碱基的数目及
排列顺序不同。( )
√
(3)等位基因A和 的根本区别是这两种基因所含的脱氧核苷酸序列不
同。( )
√
(4)每个分子上有许多基因，基因在 分子双链上成对存在。
( )
×
[解析] 每个 分子上有许多基因，基因是双链结构，因此其在
分子双链上不是成对存在的。
(5)烟草花叶病毒中具有遗传效应的 片段也叫作基因。( )
√
任务一 说明基因与DNA关系的实例
【材料】 阅读教材P57、P58说明基因与 关系的实例内容。
［分析］
(1)补充下面分析 和基因关系的空白内容。
多
部分
独立性
性状
的部分
遗传效应
遗传效应的片段
(2) 上任何一个片段都是基因吗 请说明理由。
[答案] 不一定。上具有遗传效应的片段才是基因, 中存在非
基因片段。
(3)真核生物体内,基因都在染色体上吗
[答案] 不一定。染色体是基因的主要载体,叶绿体和线粒体中也含有
基因。
染色体、、基因与脱氧核苷酸的关系
例1 如图表示真核生物中染色体、 、
基因三者之间的关系,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个分子, 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 和基因的行为
√
[解析] 真核生物中，染色体、 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 片段，
B错误；每条染色体一般含1个 分子，复
制后含有2个分子， 分子上往往含多个基因，C正确；在生物的
细胞核遗传中，染色体的行为决定着 和基因的行为，D正确。
［归纳提升］
脱氧核苷酸、基因、、染色体的相互包含关系。(不考虑 病
毒)
任务二 DNA片段中的遗传信息
【情境】 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 ,与犯罪嫌疑人
的 进行对比,就可能为案件的侦破提供重要证据。
［分析］
(1) 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 分子(或基因)的___________
____之中。
遗传
碱基排列顺序
(2)侦破的准确率非常高，是因为不同人体内的 分子存在差
异， 分子具有多样性和特异性。
①假如碱基的种类和数量足够，含有4个碱基对的 分子片段有
____种。含有个碱基对的 分子有____种。
②每种 分子具有特定的__________顺序，使其具有特异性。
碱基排列
【资料】 有些病毒的遗传物质是 ，如人类免疫缺陷病毒
(艾滋病病毒)、流感病毒等。
［分析］
(1)艾滋病病毒的遗传信息蕴藏在_________________________之中。
其基因是指具有遗传效应的__________。
(2)请给基因下一个准确的定义：基因通常是有__________________。
4种核糖核苷酸的排列顺序
片段
遗传效应的片段
例2 [2024·山东聊城月考] 生活中，7种音符可以组成各种美妙的音
乐，26个字母可以组成许许多多的词汇和句子，形成传递和交流信
息的语言。在生物体中，由4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，足
以储存生物必需的全部遗传信息。下列关于遗传信息的叙述，错误
的是( )
A.如果是100个碱基组成一个基因，可以组合成 种基因
B.碱基排列的顺序千变万化，构成了 的多样性
C.不同生物的碱基有特定的排列的顺序，决定了 分子的特异性
D.对病毒来说基因就是有遗传效应的 片段
√
[解析] 一个由100个碱基(50个碱基对)组成的基因，可以组合成
种基因，A错误；碱基排列的顺序千变万化，构成了 的多样性，
B正确；不同生物的碱基的特定的排列顺序，构成了每一个 分子
的特异性，C正确；病毒的遗传物质为，对 病毒来说基
因就是有遗传效应的 片段，D正确。
例3 [2024·河北保定期末] 基因通常是有遗传效应的 片段。下列
不能作为支持该论点的论据是( )
A. 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个分子，在 分子上分布了大约
个基因
C.部分病毒的遗传物质是 ，细胞生物和一些病毒的遗传物质是
D.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
√
[解析] 由核苷酸组成，其结构具有多样性和特异性，这说明
可以携带遗传信息，但不能说明 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个分子，在 分子
上分布了大约个基因，说明基因是 上的片段，B正确；
部分病毒的遗传物质是 ，细胞生物和一些病毒的遗传物质是
，说明 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快，说明基因能控制生物的
性状，D正确。
1. 下列关于番茄基因的叙述,正确的是 ( )
A.都是有遗传效应的DNA片段
B.全部位于染色体上
C.都由核糖核苷酸构成
D.不一定携带遗传信息
√
[解析]番茄为真核生物,其遗传物质为DNA,故其基因都是有遗传效应的DNA片段,A正确;番茄基因主要在染色体上,少量在细胞质中,B错误;番茄基因都由脱氧核糖核苷酸构成,C错误;番茄基因一定携带遗传信息,D错误。
2. 下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是( )
A.一段基因中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等
B.表型相同的个体,控制该表型的基因型一定相同
C.染色体是DNA的主要载体,G和C含量较多的DNA分子更难以解旋
D.同种生物同一性状的不同表现类型称之为相对性状
√
[解析]对于遗传物质是RNA的生物而言,基因中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等,A正确;由于环境因素影响,基因型相同的个体,其表型不一定相同,表型相同的个体,基因型也不一定相同,如AA和Aa,B错误;染色体是DNA的主要载体,G和C含量较多的DNA分子更难以解旋,这是由于G和C之间的氢键数目比A和T之间多,C正确;在生物遗传学上,我们把同种生物同一性状的不同表现类型,称之为相对性状,D正确。
2.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是( )　
A．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，脱氧核苷酸的排列顺序蕴含着遗传信息
B．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基团和一个碱基
C．基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D．染色体是DNA的主要载体，G和C含量较多的DNA分子更难以解旋
√
[解析]基因是具有遗传效应的DNA片段，一个基因含有许多个脱氧核苷酸，遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中，A正确；在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是二个磷酸基团和一个碱基，B错误；遗传物质是DNA时，基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因，C正确；DNA主要存在于细胞核中的染色体上，所以染色体是DNA的主要载体。DNA分子中氢键越多，结构越稳定，A、T碱基对之间具有两个氢键，C、G碱基对之间有三个氢键，G和C含量较多的DNA分子更稳定，更难以解旋，D正确。
4. 现利用荧光标记各个基因，得到的基因在染色体上位置图，由图分析，错误的是（ ）
√
A．该图是证明基因在染色体上的最直接的证据
B．从荧光点的分布来看，图中结构在减数分裂中可形成四分体
C．图中①和②所指位置4个荧光点的基因为等位基因
D．该图可以说明基因在染色体上呈线性排列
[解析] 据图可知，一个基因对应于染色体的一个片段，是证明基因在染色体上的最直接的证据，A正确；图中两条染色体在对应位置上存在相应的基因，为一对同源染色体，在减数分裂中可形成四分体，B正确；①和②荧光点所在的基因，为等位基因或相同的基因，C错误；据图可知，一个基因对应于染色体的一个片段，说明基因在染色体上呈线性排列，D正确。
5. 据图回答问题。
(1)1个A上含有 个B分子。
[解析] 通常一条染色体A上有一个DNA分子,染色体复制后,一条染色体上有2个DNA分子。
1或2
(2)C在A上呈___________,是______________的DNA片段,每个B上有许多个_______ (填字母,下同)。
[解析] C基因在A染色体上呈线性排列;C基因是具有遗传效应的DNA片段,每个DNA分子B上有许多个C基因。
线性排列
具有遗传效应
C
(3)每个C中可以含成百上千个_____,_____的排列顺序代表着E。
[解析] 每个C基因中可以含成百上千个D脱氧核苷酸,D脱氧核苷酸的排列顺序代表着E遗传信息。
D
D
(4)生物的性状主要是通过B上的 传递给后代,实际上是通过_____的排列顺序来传递 。
D
C
E
[解析]生物的性状主要是通过B即DNA分子上的C基因传递给后代,实际上是通过D脱氧核苷酸的排列顺序来传递E遗传信息。
练习册
知识点一 说明基因与DNA关系的实例
1.“人类基因组计划”研究表明,人体的23对染色体约含有3万 万多
个基因,这一事实说明( )
A.基因是 上有遗传效应的片段
B.基因是染色体的片段
C.一个 分子上有许多基因
D.基因只存在于染色体上
[解析] 正常情况下,人体的23对染色体共有46个 分子,约含有3万
万多个基因,这一事实说明,一个 分子上有许多基因,故选C。
√
2.科学研究发现,小鼠体内基因与肥胖直接相关。具有
基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠,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 基因缺陷的实验鼠体重
仍然保持正常，这说明( )
A.基因在 上 B.基因在染色体上
C.基因可以控制性状 D. 具有遗传效应
[解析] 在吃同样多的高脂肪食物的情况下，缺乏 基因的小鼠
体重保持正常，含有 基因的小鼠变得肥胖,说明基因可以控制
性状，故选C。
√
3.太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为该种海蜇
分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。
转基因实验表明，转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在
紫外线的照射下，也能像海蜇一样发光。下列相关说法错误的是
( )
A.基因通常是有遗传效应的 片段
B.基因可以从一种生物个体转移到另一种生物个体
C.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位
D. 的任意片段都能在另一种生物体内控制性状
√
[解析] 基因通常是具有遗传效应的 片段，是控制生物性状的遗
传物质的结构单位和功能单位，A、C正确；转入了海蜇的绿色荧光
蛋白基因( 片段)的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蜇一
样发光，说明基因可以从一种生物个体转移到另一种生物个体，B正
确； 中既有基因片段，也有非基因片段，其中非基因片段不能
控制生物体的性状，D错误。
4.[2024·江苏南通月考]基因通常是具有遗传效应的 片段，下列关
于 和基因的说法中正确的是( )
A. 分子一条链的相邻两个碱基通过氢键相连
B. 分子中，每个脱氧核糖都连着一个或两个磷酸基团
C.对于原核生物而言，基因可以是有遗传效应的 片段
D.基因在染色体上呈线性排列，大肠杆菌无染色体，因此无基因
√
[解析] 在 分子的一条链中，相邻的两个碱基由“—脱氧核糖—磷
酸—脱氧核糖”连接，A错误。环状 分子中，每个脱氧核糖都连
着两个磷酸基团；链状分子中， 端的脱氧核糖只连接了一个
磷酸基团，B正确。基因通常是有遗传效应的片段，对于 病
毒而言，基因可以是有遗传效应的 片段，原核生物的遗传物质
是而不是 ，C错误。基因在染色体上呈线性排列，大肠杆菌
无染色体，但是有基因，D错误。
5.染色质(体)、 和基因三者之间有着千丝万缕的联系，但又有较
大区别。下列有关叙述错误的是( )
A.染色质存在于真核细胞的细胞核内， 和基因还可存在于细胞
质内
B.基因可以是片段，但 片段不一定是基因
C.摩尔根通过白眼果蝇和红眼果蝇杂交实验证明了基因在染色体上
呈线性排列
D.在杂交过程中基因保持完整性和独立性，染色体也有相对稳定的
形态结构
√
[解析] 染色质存在于真核细胞的细胞核内，细胞质中的线粒体和叶
绿体中也含有和基因，A正确；基因通常是有遗传效应的 片
段，没有遗传效应的 片段不是基因，B正确；摩尔根通过白眼果
蝇和红眼果蝇杂交实验证明了基因在染色体上，C错误；基因在杂交
过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中也有
相对稳定的形态结构，D正确。
6.大肠杆菌的遗传物质是一个含有470万个碱基对的环状 ,内含大
约4288个基因,有关该 分子的叙述正确的是( )
A.含有940万个脱氧核糖和磷酸基团,其中有2个游离的磷酸基团
B.每条脱氧核苷酸链中相邻碱基均通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核
糖—”连接
C. 上的基因复制时以一条链作为模板
D.每个基因的长度均不超过1096个碱基对
√
[解析] 由题意可知，大肠杆菌的遗传物质是一个含有470万个碱基对
的环状 ,因此没有游离的磷酸基团,A错误;每条脱氧核苷酸链中相
邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,B正确; 复制
以 的两条链为模板,C错误；大肠杆菌的遗传物质是一个含有470
万个碱基对的环状 ,内含大约4288个基因，但不同基因的长度一
般不同，有的基因的长度可能会超过1096个碱基对,D错误。
7.[2024云南保山月考]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.定位基因在染色体上的位置可使用荧光标记技术
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
√
[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。
知识点二 DNA片段中的遗传信息
8.[2024·浙江金华期中]下列关于真核生物中基因的叙述，不正确的
是( )
A.基因主要位于染色体上
B.基因是组成 分子结构的基本单位
C.基因是具有遗传效应的 片段
D.基因中碱基的排列顺序代表着遗传信息
√
[解析] 基因主要位于染色体上，A正确；脱氧核苷酸是 分子结
构的基本单位，B错误；真核生物的遗传物质是 ，基因是具有遗
传效应的 片段，C正确；基因中碱基的排列顺序代表着遗传信息，
基因能通过指导蛋白质合成控制生物性状，D正确。
9.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 分子上
D.遗传信息即生物表现出来的性状
√
[解析] 基因通常是有遗传效应的 片段，其脱氧核苷酸排列顺序
就代表遗传信息，A正确；由于染色体是遗传物质的主要载体，所以
遗传信息主要是通过染色体上的基因传递的，B正确；由于绝大多数
生物的遗传物质是，所以生物体内的遗传信息主要储存在
分子上，C正确；生物的性状是指生物体表现出来的形态结构特点和
生理特性，而遗传信息是指基因中碱基的排列顺序，D错误。
10.如图表示一个 分子上的三个片段A、B、C，下列有关说法正
确的是( )
A.片段A和C都是具有遗传效应的 片段
B.片段A和C的遗传信息不同是因为碱基的随机排列
C.片段A和B的本质区别是碱基种类不同
D.人类细胞核中的46个 分子上构成基因的碱基数远大于基因间
区的碱基数
√
[解析] 片段A和C为基因A和基因C，是具有遗传效应的 片段，A
正确；基因A和基因C各自具有特定的碱基排列顺序，所以携带的遗
传信息不同，B错误；片段A和B的本质区别是碱基排列顺序的不同，
两个片段中碱基种类相同，C错误；人类细胞核中的46个 上构成
基因的碱基数远小于基因间区的碱基数，即基因中的碱基只是染色
体 碱基总数中很少的一部分，D错误。
11.从分子水平上对生物多样性或特异性的分析，不正确的是( )
A.碱基排列顺序的千变万化，构成了 分子的多样性
B.碱基特定的排列顺序，决定了每一个 分子的特异性
C.一个含有2000个碱基的 分子，其碱基对可能的排列顺序有
种
D.人体内控制 珠蛋白的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能
的排列方式有 种
√
[解析] 分子中碱基对的排列顺序千变万化，因而构成了 分
子的多样性，A正确；碱基对的特定的排列顺序，决定了每一个
分子的特异性，B正确；由于 分子中碱基对可能的存在方式有4
种，因此，一个含2000个碱基的 分子，其碱基对可能的排列方
式就有种，C正确； 珠蛋白基因碱基对的排列顺序是确定的，
其碱基对的排列方式只有一种，D错误。
12.[2024·天津月考] 分析下图回答有关问题：
(1)图中B是__________，C是碱基。
脱氧核糖
[解析] 一分子的脱氧核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖
和一分子的含氮碱基组成，而C是含氮碱基，故B是脱氧核糖。
(2)组成结构 的基本组成单位是图中的___。
D
[解析] 的基本组成单位是脱氧核苷酸，即图中的D。
(3)图中和 的关系是____________________________。
通常是具有遗传效应的片段
[解析] 由题图可知，为基因，为，二者的关系： 上有很
多个基因，基因通常是具有遗传效应的 片段。
(4)分子具有一定的稳定性，从结构上分析，原因是 分子外
侧有________________________形成基本骨架，内侧碱基通过_____
连接，形成碱基对。
脱氧核糖和磷酸交替连接
氢键
[解析] 的外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内
侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对。
(5)一个中含________个，一个中含____个 。
1个或2
多
[解析] 一条染色体含有1个或2个分子，1个 分子上含有许多
个基因。
13.铁皮石斛具有良好的药用和保健价值，资源濒危、价格昂贵。常
见的石斛属植物有十多种，市场上有人用其他近缘物种假冒铁皮石
斛。质检人员从市场上抽检部分商品，对这类植物中较为稳定的
基因进行序列分析，得到四种碱基的含量如下表。请回答下列
问题。
组别 C A
样品1 37.4 17.4 29.5 15.7
样品2 37.5 17.1 29.8 15.6
样品3 37.6 16.9 30.0 15.5
样品4 37.3 17.4 29.6 15.7
铁皮石斛 37.5 17.1 29.8 15.6
(1)据表可知，被检测的基因是 片段，判断依据是其碱基中
不含___。分析四种碱基含量，由于____________________________，
表明质检人员检测的是该基因的一条单链。
A与含量不同(与C含量不同)
[解析] 据表可知，组成基因的碱基有A、、C、，不含 ，说
明被检测的是片段；由于双链中、 ，而表格中A
与含量不同， 与C含量不同，说明检测的是该基因的一条单链。
(2)与铁皮石斛的 基因中碱基含量比较，能初步确定抽检样品中
_________为假冒品。
1、3、4
[解析] 由表可知，与铁皮石斛碱基含量完全一样的只有样品2，说明
抽检样品中1、3、4为假冒品。
(3)仅依据上述信息，质检人员还无法判断样品2一定是铁皮石斛，理
由是________________________可能不同。已知铁皮石斛 基因
中第1015个碱基为 ，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，则
可判断样品2______(填“是”或“不是”)铁皮石斛。
与基因碱基排列顺序
不是
[解析] 样品2被检片段与铁皮石斛的碱基含量完全一样，但与
基因碱基排列顺序可能不同，故还无法判断样品2一定是铁皮石斛；
若铁皮石斛基因中第1015个碱基为 ，而样品2在多次随机抽检
中该位点均为C，则可判断样品2不是铁皮石斛。第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段
【预习梳理】
一、基因通常是有遗传效应的DNA片段
二、1.排列顺序
2.(1)碱基排列顺序　(2)碱基排列顺序
3.物质基础
4.遗传效应的DNA片段
【预习检测】
(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√
[解析] (1)染色体的主要成分是DNA和蛋白质,基因是具有遗传效应的DNA片段,一条染色体上携带许多个基因,但这些基因相连不能组成染色体。
(4)每个DNA分子上有许多基因,基因是双链结构,因此其在DNA分子双链上不是成对存在的。
【任务活动】
任务一
[材料] (1)多　部分　独立性　性状　DNA的部分　遗传效应　遗传效应的DNA片段
(2)不一定。DNA上具有遗传效应的片段才是基因,DNA中存在非基因片段。
(3)不一定。染色体是基因的主要载体,叶绿体和线粒体中也含有基因。
反馈评价
例1　B　[解析] 真核生物中,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分子上往往含多个基因,C正确;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,D正确。
任务二
[情境] (1)遗传　碱基排列顺序　(2)①44　4n
②碱基排列
[资料] (1)4种核糖核苷酸的排列顺序　RNA片段
(2)遗传效应的DNA片段
反馈评价
例2　A　[解析] 一个由100个碱基(50个碱基对)组成的基因,可以组合成450种基因,A错误;碱基排列的顺序千变万化,构成了DNA的多样性,B正确;不同生物的碱基的特定的排列顺序,构成了每一个DNA分子的特异性,C正确;RNA病毒的遗传物质为RNA,对RNA病毒来说基因就是有遗传效应的RNA片段,D正确。
例3　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4.4×103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快,说明基因能控制生物的性状,D正确。第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段
一、说明基因与DNA关系的实例
通过教材实例可以得出 的结论。
二、DNA片段中的遗传信息
1.遗传信息的含义:DNA分子中4种碱基的 。
2.DNA分子的多样性和特异性
(1)多样性: 的千变万化。
(2)特异性:每一个DNA分子都有特定的 。
3.生物体多样性和特异性与DNA的关系
DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的 。
4.基因的本质:基因通常是有 ,有些病毒的遗传物质是RNA,对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。
(1)一条染色体上携带许多个基因,这些基因相连组成染色体。()
(2)不同的DNA分子携带的遗传信息不同,其根本原因是碱基的数目及排列顺序不同。()
(3)等位基因A和a的根本区别是这两种基因所含的脱氧核苷酸序列不同。()
(4)每个DNA分子上有许多基因,基因在DNA分子双链上成对存在。()
(5)烟草花叶病毒中具有遗传效应的RNA片段也叫作基因。()
任务一说明基因与DNA关系的实例
【材料】阅读教材P57、P58说明基因与DNA关系的实例内容。
[分析](1)补充下面分析DNA和基因关系的空白内容。
(2)DNA上任何一个片段都是基因吗 请说明理由。
(3)真核生物体内,基因都在染色体上吗
染色体、DNA、基因与脱氧核苷酸的关系
例1如图表示真核生物中染色体、DNA、基因三者之间的关系,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
[归纳提升]
脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的相互包含关系。(不考虑RNA病毒)
任务二DNA片段中的遗传信息
【情境】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。
[分析](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,DNA分子具有多样性和特异性。
①假如碱基的种类和数量足够,含有4个碱基对的DNA分子片段有 种。含有n个碱基对的DNA分子有 种。
②每种DNA分子具有特定的 顺序,使其具有特异性。
【资料】有些病毒的遗传物质是RNA,如人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)、流感病毒等。
[分析](1)艾滋病病毒的遗传信息蕴藏在 之中。其基因是指具有遗传效应的 。
(2)请给基因下一个准确的定义:基因通常是有 。
例2[2024·山东聊城月考]生活中,7种音符可以组成各种美妙的音乐,26个字母可以组成许许多多的词汇和句子,形成传递和交流信息的语言。在生物体中,由4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列,足以储存生物必需的全部遗传信息。下列关于遗传信息的叙述,错误的是()
A.如果是100个碱基组成一个基因,可以组合成4100种基因
B.碱基排列的顺序千变万化,构成了DNA的多样性
C.不同生物的碱基有特定的排列的顺序,决定了DNA分子的特异性
D.对RNA病毒来说基因就是有遗传效应的RNA片段
例3[2024·河北保定期末]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DNA
D.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第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段
1.C　[解析] 正常情况下,人体的23对染色体共有46个DNA分子,约含有3万~3.5万多个基因,这一事实说明,一个DNA分子上有许多基因,故选C。
2.C　[解析] 在吃同样多的高脂肪食物的情况下,缺乏HMGIC基因的小鼠体重保持正常,含有HMGIC基因的小鼠变得肥胖,说明基因可以控制性状,故选C。
3.D　[解析] 基因通常是具有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位,A、C正确;转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因(DNA片段)的转基因鼠,在紫外线的照射下,也能像海蜇一样发光,说明基因可以从一种生物个体转移到另一种生物个体,B正确;DNA中既有基因片段,也有非基因片段,其中非基因片段不能控制生物体的性状,D错误。
4.B　[解析] 在DNA分子的一条链中,相邻的两个碱基由“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接,A错误。环状DNA分子中,每个脱氧核糖都连着两个磷酸基团;链状DNA分子中,3'端的脱氧核糖只连接了一个磷酸基团,B正确。基因通常是有遗传效应的DNA片段,对于RNA病毒而言,基因可以是有遗传效应的RNA片段,原核生物的遗传物质是DNA而不是RNA,C错误。基因在染色体上呈线性排列,大肠杆菌无染色体,但是有基因,D错误。
5.C　[解析] 染色质存在于真核细胞的细胞核内,细胞质中的线粒体和叶绿体中也含有DNA和基因,A正确;基因通常是有遗传效应的DNA片段,没有遗传效应的DNA片段不是基因,B正确;摩尔根通过白眼果蝇和红眼果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,C错误;基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的形态结构,D正确。
6.B　[解析] 由题意可知,大肠杆菌的遗传物质是一个含有470万个碱基对的环状DNA,因此没有游离的磷酸基团,A错误;每条脱氧核苷酸链中相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,B正确;DNA复制以DNA的两条链为模板,C错误;大肠杆菌的遗传物质是一个含有470万个碱基对的环状DNA,内含大约4288个基因,但不同基因的长度一般不同,有的基因的长度可能会超过1096个碱基对,D错误。
7.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.B　[解析] 基因主要位于染色体上,A正确;脱氧核苷酸是DNA分子结构的基本单位,B错误;真核生物的遗传物质是DNA,基因是具有遗传效应的DNA片段,C正确;基因中碱基的排列顺序代表着遗传信息,基因能通过指导蛋白质合成控制生物性状,D正确。
9.D　[解析] 基因通常是有遗传效应的DNA片段,其脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息,A正确;由于染色体是遗传物质的主要载体,所以遗传信息主要是通过染色体上的基因传递的,B正确;由于绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上,C正确;生物的性状是指生物体表现出来的形态结构特点和生理特性,而遗传信息是指基因中碱基的排列顺序,D错误。
10.A　[解析] 片段A和C为基因A和基因C,是具有遗传效应的DNA片段,A正确;基因A和基因C各自具有特定的碱基排列顺序,所以携带的遗传信息不同,B错误;片段A和B的本质区别是碱基排列顺序的不同,两个片段中碱基种类相同,C错误;人类细胞核中的46个DNA上构成基因的碱基数远小于基因间区的碱基数,即基因中的碱基只是染色体DNA碱基总数中很少的一部分,D错误。
11.D　[解析] DNA分子中碱基对的排列顺序千变万化,因而构成了DNA分子的多样性,A正确;碱基对的特定的排列顺序,决定了每一个DNA分子的特异性,B正确;由于DNA分子中碱基对可能的存在方式有4种,因此,一个含2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式就有41000种,C正确;β-珠蛋白基因碱基对的排列顺序是确定的,其碱基对的排列方式只有一种,D错误。
12.(1)脱氧核糖
(2)D
(3)E通常是具有遗传效应的F片段
(4)脱氧核糖和磷酸交替连接　氢键
(5)1个或2　多
[解析] (1)一分子的脱氧核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖和一分子的含氮碱基组成,而C是含氮碱基,故B是脱氧核糖。(2)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,即图中的D。(3)由题图可知,E为基因,F为DNA,二者的关系:DNA上有很多个基因,基因通常是具有遗传效应的DNA片段。(4)DNA的外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对。(5)一条染色体含有1个或2个DNA分子,1个DNA分子上含有许多个基因。
13.(1)U　A与T含量不同(G与C含量不同)
(2)1、3、4
(3)与matK基因碱基排列顺序　不是
[解析] (1)据表可知,组成matK基因的碱基有A、G、C、T,不含U,说明被检测的是DNA片段;由于DNA双链中A=T、C=G,而表格中A与T含量不同,G与C含量不同,说明检测的是该基因的一条单链。(2)由表可知,与铁皮石斛碱基含量完全一样的只有样品2,说明抽检样品中1、3、4为假冒品。(3)样品2被检片段与铁皮石斛的碱基含量完全一样,但与matK基因碱基排列顺序可能不同,故还无法判断样品2一定是铁皮石斛;若铁皮石斛matK基因中第1015个碱基为T,而样品2在多次随机抽检中该位点均为C,则可判断样品2不是铁皮石斛。第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段
　 　　　　　　　　　　　　　　
知识点一　说明基因与DNA关系的实例
1.“人类基因组计划”研究表明,人体的23对染色体约含有3万~3.5万多个基因,这一事实说明 (　)
A.基因是DNA上有遗传效应的片段
B.基因是染色体的片段
C.一个DNA分子上有许多基因
D.基因只存在于染色体上
2.科学研究发现,小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠,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.基因可以控制性状
D.DNA具有遗传效应
3.太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光,这是因为该种海蜇DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明,转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠,在紫外线的照射下,也能像海蜇一样发光。下列相关说法错误的是 (　)
A.基因通常是有遗传效应的DNA片段
B.基因可以从一种生物个体转移到另一种生物个体
C.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位
D.DNA的任意片段都能在另一种生物体内控制性状
4.[2024·江苏南通月考] 基因通常是具有遗传效应的DNA片段,下列关于DNA和基因的说法中正确的是 (　)
A.DNA分子一条链的相邻两个碱基通过氢键相连
B.DNA分子中,每个脱氧核糖都连着一个或两个磷酸基团
C.对于原核生物而言,基因可以是有遗传效应的RNA片段
D.基因在染色体上呈线性排列,大肠杆菌无染色体,因此无基因
5.染色质(体)、DNA和基因三者之间有着千丝万缕的联系,但又有较大区别。下列有关叙述错误的是 (　)
A.染色质存在于真核细胞的细胞核内,DNA和基因还可存在于细胞质内
B.基因可以是DNA片段,但DNA片段不一定是基因
C.摩尔根通过白眼果蝇和红眼果蝇杂交实验证明了基因在染色体上呈线性排列
D.在杂交过程中基因保持完整性和独立性,染色体也有相对稳定的形态结构
6.大肠杆菌的遗传物质是一个含有470万个碱基对的环状DNA,内含大约4288个基因,有关该DNA分子的叙述正确的是 (　)
A.含有940万个脱氧核糖和磷酸基团,其中有2个游离的磷酸基团
B.每条脱氧核苷酸链中相邻碱基均通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接
C.DNA上的基因复制时以一条链作为模板
D.每个基因的长度均不超过1096个碱基对
7.[2024云南保山月考] 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.定位基因在染色体上的位置可使用荧光标记技术
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
知识点二　DNA片段中的遗传信息
8.[2024·浙江金华期中] 下列关于真核生物中基因的叙述,不正确的是 (　)
A.基因主要位于染色体上
B.基因是组成DNA分子结构的基本单位
C.基因是具有遗传效应的DNA片段
D.基因中碱基的排列顺序代表着遗传信息
9.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.遗传信息即生物表现出来的性状
10.如图表示一个DNA分子上的三个片段A、B、C,下列有关说法正确的是 (　)
A.片段A和C都是具有遗传效应的DNA片段
B.片段A和C的遗传信息不同是因为碱基的随机排列
C.片段A和B的本质区别是碱基种类不同
D.人类细胞核中的46个DNA分子上构成基因的碱基数远大于基因间区的碱基数
11.从分子水平上对生物多样性或特异性的分析,不正确的是 (　)
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,决定了每一个DNA分子的特异性
C.一个含有2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列顺序有41000种
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41700种
12.[2024·天津月考] 分析下图回答有关问题:
(1)图中B是　　　　　,C是碱基。
(2)组成结构F DNA的基本组成单位是图中的　　　。
(3)图中E和F的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)DNA分子具有一定的稳定性,从结构上分析,原因是DNA分子外侧有　　　　　　　　　　　形成基本骨架,内侧碱基通过　　　　连接,形成碱基对。
(5)一个H中含　　　　个F,一个F中含　　　　个E。
13.铁皮石斛具有良好的药用和保健价值,资源濒危、价格昂贵。常见的石斛属植物有十多种,市场上有人用其他近缘物种假冒铁皮石斛。质检人员从市场上抽检部分商品,对这类植物中较为稳定的matK基因进行序列分析,得到四种碱基的含量如下表。请回答下列问题。
组别 matK基因中碱基含量(%)
T C A G
样品1 37.4 17.4 29.5 15.7
样品2 37.5 17.1 29.8 15.6
样品3 37.6 16.9 30.0 15.5
样品4 37.3 17.4 29.6 15.7
铁皮石斛 37.5 17.1 29.8 15.6
(1)据表可知,被检测的matK基因是DNA片段,判断依据是其碱基中不含　　　　。分析四种碱基含量,由于　　　　　　　　　　　　　　　,表明质检人员检测的是该基因的一条单链。
(2)与铁皮石斛的matK基因中碱基含量比较,能初步确定抽检样品中　　　　　　为假冒品。
(3)仅依据上述信息,质检人员还无法判断样品2一定是铁皮石斛,理由是　　　　　　　　　　　　　　　可能不同。已知铁皮石斛matK基因中第1015个碱基为T,若样品2在多次随机抽检中该位点均为C,则可判断样品2　　　　(填“是”或“不是”)铁皮石斛。

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