3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段（学生版）-高中生物同步精讲义（必修二）

3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段目标导航目标导航教学目标课程标准目标解读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。举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。运用数学方法说明DNA的多样性和特异性。说明基因与DNA的关系。教学重点基因通常是有遗传效应的DNA片段。DNA的多样性和特异性。教学难点脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系。知识精讲知识精讲知识点01说明基因与DNA的关系的实例根据资料1和3得出基因与DNA的数量关系：每个DNA分子上有许多个基因，每个基因都是DNA上特定的片段根据资料2说明了基因具有怎样的作用（功能）：基因能复制、传递和表达性状，即基因具有遗传效应。从DNA水平上给基因下个定义，既能反映DNA与基因的关系，又能体现基因的作用（功能）：基因是有遗传效应的DNA片段根据资料4说明基因是有遗传效应的RNA片段。所以，基因通常是有遗传效应的DNA片段拓展：基因概念的理解⑴从结构上看：①基因是DNA上一个个特定的片段，一个DNA分子上有许多个基因。②基因与DNA结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构。③每个基因的脱氧核苷酸数目及排序是特定的。④基因中的碱基排列顺序（或脱氧核苷酸的排列顺序）代表遗传信息。⑵从功能上看：基因具有遗传效应（即：基因能复制、转录和翻译），即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。知识点02DNA片段中的遗传信息和DNA的特性遗传信息：脱氧核苷酸的排列顺序（或碱基的排列顺序）DNA分子具有多样性----碱基排列顺序千变万化DNA分子具有特异性----碱基的特定的排列顺序知识点03染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系能力拓展能力拓展考点01基因都是有遗传效应的DNA片段吗？遗传效应就是对\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"蛋白质合成有直接或\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"间接影响的能力，有遗传效应的DNA片段就是能够直接指导或\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"间接调控蛋白质合成的碱基序列。研究发现，人体每个\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"体细胞染色体\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"DNA上共有\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"碱基对三十亿个，其中绝大部分\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"遗传信息并不会表达出来，同时对性状也没有直接的影响，这些我们称之为没有遗传效应的DNA片段，反之即为有遗传效应，称为\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"基因。基因分\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"编码区和\t"/item/%E9%81%97%E4%BC%A0%E6%95%88%E5%BA%94/_blank"非编码区两部分，而非编码区只能调节蛋白质的合成，但是无论是非编码区还是编码区对于生物性状的正常表达来说都是不可或缺的，因此都是基因的一部分，也就都有遗传效应。基因是有遗传效应的DNA片段，一般指位于染色体上编码一个特定功能产物的一段核苷酸序列。但对于RNA病毒来说，RNA上的某些特定的核糖核苷酸序列也是基因，基因又是有遗传效应的RNA片段。可见，基因是有遗传效应的RNA或RNA片段。【典例1】下列关于基因的叙述，不正确的是（）A.基因通常是有遗传效应的DNA

片段

B.基因能控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响

C.基因中的脱氧核苷酸共有5种

D.核苷酸的排列顺序代表遗传信息分层提分分层提分题组A基础过关练一、单项选择题1.不同基因携带不同的遗传信息的原因是（）A.不同基因的碱基种类不同 B.碱基对的排列顺序决定基因的不同

C.磷酸和核糖排列顺序决定了基因的不同 D.碱基配对方式的不同决定了基因的不同2.细胞核内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是（）A.DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因 B.染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因

C.DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸 D.染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸3.下图中1、2、3表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因，4、5为基因间的间隔序列。相关叙述错误的是（）

A.基因1、2、3有可能在同一个细胞内都表达

B.基因1和基因3都位于染色体上且间隔远，遵循基因自由组合定律

C.图中片段4、5的基本组成单位是脱氧核苷酸

D.三个基因独立存在，不会相互融合，但功能上可以共同控制某一性状4.下列有关基因的观点错误的是（）A.基因是DNA分子上具有遗传效应的脱氧核苷酸序列

B.基因在染色体上呈线性排列

C.人胰岛B细胞能够合成胰岛素而胰岛A细胞不能合成，是由于胰岛A细胞不含控制胰岛素合成的基因

D.基因的基本组成单位是脱氧核苷酸5.“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上的有遗传效应的片段 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6.下列类于基因和DNA的叙述，正确的是（）A.海蜇的绿色荧光蛋白基因不能在小鼠体细胞内稳定表达

B.人类基因组计划需测定23条染色体上所有基因的碱基排列顺序

C.DNA中任一片段都是基因

D.生物体多样性和特异性的物质基础是DNA分子的多样性和特异性7.人类基因组计划测定了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染色体上的碱基序列

B.生物体的DNA分子数目和基因数目相同，基因碱基总数小于DNA分子的碱基总数

C.基因的碱基数目虽然所占比例较小，但基因在DNA分子上是连续分布的

D.每个基因的碱基都包括A、T、G、C、U5种8.下图示真核生物染色体组成。1、2、3、4分别表示（）A.胸腺嘧啶、非编码区、内含子、外显子

B.胸腺嘧啶、非编码区、启动子、终止子

C.胸腺嘧啶、非编码序列、起始密码子、终止密码子

D.尿嘧啶、非编码序列、内含子、外显子9.下列关于真核生物中基因、染色体和性状的叙述，正确的是（）A.基因是有遗传效应的DNA片段 B.染色体的主要成分是RNA和蛋白质

C.染色体主要分布在细胞质中 D.生物体性状的表现不受环境影响二、填空题10.如图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题：(1)细胞内的遗传物质是[g]________，基因和g的关系是________。(2)e和g的关系是________，g被彻底水解后的产物可用字母________表示。(3)遗传物质的主要载体是[i]_________，基因和i的关系是_________。(4)g的成分与RNA的成分相比，主要差异在于五碳糖和________的种类不同。(5)g的空间结构一般表现为________，若其中(C＋G)/(T＋A)＝1/2，则其单链中(C＋G)/(T＋A)为________。题组B能力提升练一、单项选择题1.如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，从中得到的正确结论是（）

A.R基因中与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基

B.基因具有遗传效应的DNA片段，一条染色体上可以有多个基因

C.果蝇的每个基因是由成百上千个核糖核苷酸组成的

D.R、S、N、O互为等位基因2.下列关于基因的说法，正确的是()A.细胞中基因的载体都是染色体

B.人类基因组计划要测定的是23条染色体上所有基因的碱基序列

C.T2噬菌体DNA上有遗传效应的片段比大肠杆菌DNA上有遗传效应的片段少

D.一对等位基因只能控制生物的一种性状3.结合下图，下列有关叙述中正确的是（）A.若该图表示连续分裂的细胞，则a+b可表示一个细胞周期

B.若a-e表示一个真核生物的基因结构，则b、d表示外显子，a、c、e表示非编码区

C.若a-c表示一个原核生物的基因结构，则终止密码子位于c区段上

D.若a、c、e表示三个相邻的基因，则b、d不具有遗传效应4.下图为CYP基因结构示意图，其中K、M区段为内含子，其编码CYP酶。若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶，则改造后的CYP基因编码区无______片段。

A.E、O B.J、K C.K、M D.L、N5.某雌雄同株植物（2N＝24）的缺刻叶（B）对全缘叶（b）为完全显性，已知含基因b的花粉50％不育，纯合缺刻叶和全缘叶植株杂交得F1，F1自交得F2。下列有关叙述错误的是（）A.基因B和b的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同

B.欲测定该植物基因组序列，需测定12条染色体上的DNA

C.上述F2中植株的表现型及比例为缺刻叶︰全缘叶＝3︰1

D.用F1作为父本进行测交，后代植株的表现型比例为2︰16.下列有关基因和染色体的叙述错误的是(

)①染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列②摩尔根利用果蝇进行杂交实验，运用“假说一演绎”法确定了基因在染色体上③同源染色体的相同位置上一定是等位基因④一条染色体上有许多基因，染色体就是由基因组成的⑤萨顿研究蝗虫的减数分裂，运用类比推理的方法提出假说“基因在染色体上”A.①②③⑤ B.②③④ C.③④ D.①②⑤7.下列说法正确的有几项①水稻（2N＝24）一个染色体组有12条染色体，测定水稻基因组需测13条染色体。②基因型为AaBb的植物自交，且遵循自由组合规律，后代有三种表现型，则子代中表现型不同于亲本的个体所占比例可能为7/16。③番茄和马铃薯有性杂交形成的杂种植株含两个染色体组，每个染色体组都包含番茄和马铃薯的各一条染色体。④三倍体无子西瓜中偶尔出现一些可育的种子，原因是母本在进行减数分裂时，有可能形成部分正常的卵细胞。⑤孟德尔关于豌豆两对相对性状的杂交实验中，F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比取决于雌雄配子的自由组合。⑥在不同的DNA分子中，互补碱基的和占总碱基数量的比例可能相同。⑦一只基因型为AaXbY的果蝇，产生了一个AaaXb的精子，则同时产生的另外三个精子可为AXb、Y、Y。⑧萨顿通过假说演绎推测基因位于染色体上，但未通过实验验证。A.2项 B.3项 C.4项 D.5项8.分别用蛋白酶和DNA酶处理两份相同的染色体样品。蛋白酶处理后的样品中出现游离的氨基酸，并仍具有遗传效应；而用DNA酶处理后的样品中出现游离的脱氧核苷酸，并失去了遗传效应。由此推测错误的是（）A.蛋白质和DNA是染色体的组成成分 B.脱氧核苷酸是DNA的组成单位

C.氨基酸是具有遗传效应的物质 D.具有遗传效应的因子位于DNA上9.下列关于染色体和DNA的关系说法正确的是（）

①DNA均位于染色体上；

②染色体就是DNA；

③DNA是染色体的主要成分；

④染色体和DNA都是遗传物质；

⑤每条染色体上总是只含一个DNA分子；

⑥染色体的基本组成单位是脱氧核苷酸；

⑦染色体和DNA都是在间期复制并加倍；

⑧有丝分裂中，染色体和DNA都是在间期复制、后期加倍；

⑨基因都位于DNA上，也都位于染色体上．A.④⑧⑨ B.②③⑤⑥ C.①⑦⑨ D.③10.下列有关真核生物基因的说法，正确的是（）

①基因是有遗传效应的DNA片段

②基因的基本单位是核糖核苷酸

③基因存在于细胞核、核糖体等结构中

④基因表达时会受到环境的影响

⑤DNA分子每一个片段都是一个基因

⑥基因在染色体上呈线性排列

⑦基因的分子结构首先由摩尔根发现．A.①②③ B.②④⑥ C.①④⑥ D.③④⑤二、填空题11.下图为大肠杆菌细胞内某基因结构示意图，其中一条链已被15N标记。请回答：

（1）此基因是由两条链组成，这两条链按__________方式盘旋成__________结构。（2）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且A一定与________（填名称）配对；G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做_____________。（3）该基因在复制时，作用于②的酶是________，该过程______（填“是”或“否”）需要消耗ATP；催化①形成的酶为__________________。（4）若该基因在含15N的培养液中复制5次，子代中含15N的DNA占______%。该DNA分子的复制方式为________________。（5）基因是有___________的DNA片段，基因能够储存足够量的遗传信息，_____________的千变万化，构成了基因的多样性；碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个基因的________性。题组C培优拔尖练一、单项选择题1.诺如病毒是一种具有高度传染性的RNA病毒，表面由衣壳蛋白覆盖。它主要通过消化道感染人体，使患者出现恶心、呕吐、腹泻等症状。只有科学的认识诺如病毒，才能有效抑制病情的发展。下列有关诺如病毒的叙述，不正确的是（）A.诺如病毒依靠表面的蛋白质来准确的识别宿主细胞

B.诺如病毒在自身体内利用核糖核苷酸来合成遗传物质

C.诺如病毒的基因是有遗传效应的RNA片段

D.勤洗手可以有效降低感染诺如病毒的风险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.DNA分子的稳定性与胸腺嘧啶的含量呈正相关

B.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.一个基因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3.下图表示果蝇某细胞中两条染色体上部分基因的分布。下列叙述错误的是（

）

A.该细胞可能是次级精母细胞或次级卵母细胞

B.基因cn与基因v的遗传遵循自由组合定律

C.基因w、基因cl、基因cn属于复等位基因

D.图示基因的结构差异在于碱基对的数目和排列顺序不同4.下列说法正确的是（）①基因均位于染色体上；②DNA和基因是同一概念；③DNA是染色体的主要成分；④基因是4种碱基对的随机排列；⑤每条染色体上总是只含一个DNA分子；⑥DNA是主要遗传物质；⑦等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上；⑧DNA指纹技术的原理是DNA的多样性。A.①④⑤ B.③⑥ C.⑤⑥ D.⑥⑧5.下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述，正确的是（）A.任何生物的遗传信息都是在DNA碱基的排列顺序中

B.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性和特异性

C.不管是原核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数

D.染色体是DNA的主要载体，每一条染色体上都只有一个DNA分子6.下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述错误的是（）A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因

B.在有丝分裂中期，