第4节 基因是有遗传效应的DNA片段

学习导读

学习准备

1.基因是________。

2. 每一个基因都是特定的________，有着特定的________，这也说明DNA蕴涵了大量的________。

3.遗传信息蕴藏在________种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的________，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的________。

破疑解难

1.基因与性状的关系：是控制性状的遗传物质结构、功能单位，特定基因控制相应的性状。

2.基因与DNA的关系：具有遗传效应的DNA片段，一个DNA含有多个基因。

3.基因的位置：核基因（主要的）、质基因（线粒体、叶绿体内）。

4.基因与染色体的关系：染色体为主要载体，且在染色体上呈线性排列。

5.基因与脱氧核苷酸的关系：是基因的组成单位，每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。

6.脱氧核苷酸顺序代表遗传信息，脱氧核苷酸顺序的特异性和多样性决定基因的特异性和多样性。

例题精讲

例1：对一个基因的正确描述是（）

①它是DNA分子上特定的片段 ②它的分子结构首先是由孟德尔发现 ③它决定某一遗传性状或功能 ④它的化学结构不会发生变化

A.①②

B.①③

C.③④

D.①④

解析：本题主要考查对基因的认识。基因是有遗传效应的DNA片段，是DNA上一个个特定的片段，所以①是正确的；②不对，因为基因的结构不是孟德尔首先发现的，在孟德尔的年代，人们还没有条件分析出基因的结构；③是正确的，因为每一个基因控制相应的性状；④是错误的，基因的化学结构在某种条件下也可能发生变化。

答案：B

例2：染色体和DNA的关系（）

①DNA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每条染色体上含有一个DNA分子（细胞不分裂时）

A.①③⑤

B.①②③

C.②③④

D.③④⑤

解析：因为核酸（包括DNA和RNA）是一切生物的遗传物质，DNA是主要的遗传物质，染色体是遗传物质DNA的主要载体，细胞不分裂时每条染色体都有一个DNA分子，染色体的主要化学成分是DNA和蛋白质，所以，提供答案中可排除②④。

答案：A

随堂精练

一、选择题

1.马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体，但性状差异很大，原因是（）

A.生活环境不同

B.DNA分子中碱基配对方式不同

C.着丝点数目不同

D.DNA分子中碱基对排列顺序不同

2.通过分析，发现甲、乙两个生物细胞中的DNA总量完全相同，四种碱基的量也分别相同，下列解释正确的是（）

A.这两个生物的遗传信息必定相同

B.这两个生物的DNA分子数量相同

C.这两个生物的性状相似

D.还不足以作出以上判断

3.由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达（）

A.4120

B.1204

C.460

D.604

4.DNA分子结构具有多样性的原因是（）

A.碱基和脱氧核糖排列顺序千变万化

B.四种碱基的配对方式千变万化

C.两条长链的空间结构千变万化

D.碱基对的排列顺序千变万化

5.下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是（）。

A.白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸

B.S基因是有遗传效应的DNA片段

C.白眼基因在常染色体上

D.基因片段中有5种碱基、8种核苷酸

二、非选择题

6.杜伯诺做了这样一个实验：用低浓度的胰蛋白酶处理蜜蜂的染色体，结果只剩下一条能被龙胆紫染色的线，后用脱氧核糖核酸酶处理，这条线又不见了。请分析回答：

（1）该实验证明，染色体是由________和________组成的，理由是________________________________。

（2）根据（1）的结论，结合染色体在细胞分裂及生殖过程中的行为，论证“染色体是DNA的载体”。

达标测评

一、选择题

1. 一个基因平均由1×103个核苷酸对构成，玉米体细胞中有20条染色体，生殖细胞里的DNA合计约有7×109个核苷酸对，因此每条染色体平均有基因的个数是（不考虑基因间区）（）

A.3.5×106

B.3.5×105

C.7×105

D.1.4×106

2.小麦根尖细胞基因分布在（）

A.染色体、核糖体

B.染色体、线粒体

C.染色体、高尔基体

D.染色体、叶绿体、线粒体

3.对一个基因的正确描述是（）

①基因是DNA分子上特定的片段 ②它的分子结构首先由摩尔根发现 ③它决定某一遗传性状 ④它的化学结构不会发生改变

A.①②

B.①③

C.③④

D.①④

4.细胞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

5.某生物精子细胞的染色体上有2n个基因，DNA含量为6.4C（单位）。则该生物肝细胞的染色体上含有的基因数和DNA含量为（）

A.n和3.2C

B.2n和6.4C

C.2n和3.2C

D.4n和12.8C

6.人类14号染色体信息已破译，总计含87410661个碱基对，该结论于2003年1月4日发表在英国科学周刊《自然》杂志上。研究报告称，第14号染色体含有1050个基因片段。则平均每个基因含有的碱基数为（）

A.83248

B.166496

C.1050

D.不能确定

7.下列关于基因的叙述正确的是（）

①基因是DNA分子上有遗传效应的片段，基因全部在染色体上 ②基因具有储存遗传信息、通过复制传递遗传信息的功能 ③基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位④基因在DNA分子双链上成对存在

A.①②③④

B.①②③

C.②③④

D.②③

8. 用a表示DNA，b表示基因，c表示脱氧核苷酸，d表示碱基。下列图解中，四者关系正确的是（）

二、非选择题

9.分析下列图表，回答有关问题。

（1）图中B是________，F是________，G是________。

（2）1个A与C有两种比例关系：________和________。每个C含有________个D，每个D中可以有________个E组成。

（3）D与A的位置关系是________。

（4）从分子水平看，D与C的关系是________。

（5）C的基本组成单位是图中的________，D的主要载体是图中的________，除此之外，________和________也是D由亲代传给子代的载体。

（6）在E构成的链中，与一分子G相连接的有________分子F和________分子H。

（7）遗传信息是D中的________的排列顺序。

（8）生物的性状遗传主要通过A上的________传递给后代，实际上是通过________的排列顺序来传递遗传信息的。

10.下图表示一个DNA分子上的三个片段A、B、C，请回答下列问题。

（1）片段A和片段C之所以称为基因，是因为它们都是________。

（2）片段A和片段C的不同之处是________。

（3）片段A和片段B的不同之处是________。

（4）一般情况下，在一个DNA分子中类似于B的片段的长度要________（大于、小于或等于）类似于A的片段的长度。

拓展延伸

世界上除同卵双生的个体外，几乎没有指纹一模一样的两个人，所以指纹可以用来鉴别身份。据研究，DNA也可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是DNA指纹技术。请回答：

（1）为什么同卵双生的个体会出现相同的指纹？

（2）某地发生了一起刑事案件，刑侦人员抓获了三个犯罪嫌疑人，并对他们进行取样。应用DNA的指纹技术，首先需用合适的酶将这三个人的待检测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图。根据DNA指纹图来判断罪犯，是由于不同人DNA的________性。你能从DNA指纹图中判断出这三个人中谁是罪犯吗？

（3）DNA的指纹技术的应用还有哪些？

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