第3章 第4节Word下载.docx

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（7）基因能够储存遗传信息。

答案　

（1）√　

（2）√　（3）√　（4）√　（5）√　（6）√　（7）√

一、说明基因与DNA关系的实例

1．对基因概念的理解

（1）基因是有遗传效应的DNA片段

即基因是DNA的片段，但该片段必须有遗传效应，有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段不属于基因。

（2）基因是决定性状的结构单位。

控制某性状的基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA分子上去，从而获得某种性状的表达，所以说基因是决定性状的结构单位，具有一定的独立性。

（3）基因是决定性状的功能单位，即生物的特定基因决定生物的特定性状。

如人的黑发由黑发基因控制，人的双眼皮由双眼皮基因控制。

2．基因和DNA关系的概括

每个DNA分子上有许多个基因。

一个DNA分子上的碱基总数大于该DNA分子上所有基因中的碱基数之和，基因与DNA的关系概括如下：

3．脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系图解

1．请计算资料分析1中的基因碱基数目，与DNA的总碱基数目比较能说明什么？

答案　基因总的碱基数目＝4400×

1000＝4.4×

106（对），小于该DNA中总的碱基数目4.7×

106（对），说明DNA分子中并非所有的片段都属于基因。

2．请分析资料2和3：

是不是DNA的任意一个片段都是基因？

答案　资料2和3说明基因具有一定的遗传效应，所以并非DNA的任意一个片段都属于基因，只有具有一定遗传效应的DNA片段才是基因。

1．如图表示染色体、DNA、基因三者之间的关系，关于三者之间关系的叙述不正确的是（　　）

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．每条染色体上含有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

问题导析

（1）在有染色体的生物体中，DNA是遗传物质。

（2）染色体是遗传物质的主要载体。

（3）基因是具有遗传效应的DNA片段。

答案　B　

一题多变

（1）每个基因都是DNA分子上的一个片段。

（2）基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位。

（3）基因一定位于染色体上。

（4）DNA分子上每一个片段都是一个基因。

答案　

（1）√　

（2）√　（3）×

　（4）×

二、DNA片段中的遗传信息

1．概念

由于基因是有遗传效应的DNA片段，因此基因中脱氧核苷酸的排列顺序可以代表遗传信息；

由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此不同的基因就含有不同的遗传信息。

2．遗传信息的多样性和特异性

构成DNA分子的碱基只有4种，配对方式只有2种，但是碱基对的数目却可以成千上万，形成的碱基对的排列顺序也可以千变万化（如一个由1000个碱基对组成的DNA分子，它的碱基对可能的排列方式就有41000种），从而构成了DNA分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性。

每个特定的DNA分子都有特定的碱基排列顺序，都贮存着特定的遗传信息，即遗传信息的特异性。

完成如下计算，体验DNA分子的特性。

1个碱基对能够形成多少种基因？

2个呢？

3个……n个呢？

答案　

（1）DNA中共有4种碱基对，所以1个碱基对能够形成以下4种基因：

|－A－T－|　|－T－A－|　|－C－G－|　|－G－C－|

（2）2个碱基对时，由于碱基对之间自由组合，故有4×

4＝16种组合方式，所以有16种基因。

（3）3个、4个……n个碱基对依次能够形成43、44……4n种基因。

2．“DNA指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大，这主要是根据DNA具有（　　）

A．稳定性　　B．特异性　　C．多样性　　D．可变性

　每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，即DNA分子具有特异性，根据这一特性可辅助进行刑事侦破、亲子鉴定等。

答案　B

若已知DNA的一条单链的碱基组成是ATGGCAT，则与它互补的另一条单链的碱基组成是__________；

为保证实验的准确性，需要较多的DNA样品，可以通过PCR技术使DNA分子大量复制，若一个DNA分子中，腺嘌呤含量为15%，复制所用的原料均为3H标记的脱氧核苷酸，经四次复制后，不含3H的DNA单链占全部DNA单链的________，子代DNA分子中胞嘧啶的比例为________。

答案　TACCGTA　

　35%

解析　若一个DNA分子中腺嘌呤A占15%，则其胞嘧啶C的含量为35%；

该DNA分子用3H标记的原料，经4次复制，可产生24＝16个子代DNA，则不含3H的DNA单链占全部DNA单链的比例为

＝

。

1.

下列关于基因的叙述，正确的是（　　）

A．DNA分子上任意一个片段都是基因

B．人体细胞中染色体是基因的唯一载体

C．等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同

D．基因的多样性决定了DNA分子的多样性

答案　C

解析　基因是有遗传效应的DNA片段，而不是DNA分子中任意一片段；

人体细胞中染色体是基因的主要载体，线粒体中也分布着一定数量的基因；

构成基因的基本组成单位是脱氧核苷酸；

基因的多样性与DNA分子的多样性均与脱氧核苷酸的数量和排列顺序有关。

2.

科学研究发现，小鼠体内HMIGIC基因与肥胖直接相关。

具有HMIGIC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HMIGIC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

解析　根据对照实验，正常小鼠吃高脂肪食物则肥胖，具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常，说明肥胖由基因控制，从而得出基因能够控制性状，具有遗传效应。

3.分析下图，回答相关问题。

（1）图中B是____________，C是____________，D是____________，F是____________，G是____________。

（2）F的基本组成单位是图中的________，共有________种。

F与H的关系是_____________。

（3）图中E和F的关系是________________________。

决定F结构多样性的是________的排列顺序。

（4）通常情况下，1个H中含有________个F,1个F中含有________个E,1个E中含有________个D。

答案　

（1）脱氧核糖　含氮碱基　脱氧核苷酸　DNA　蛋白质　

（2）D　4　H是F的主要载体　（3）E是有遗传效应的F片段，1个F上有许多个E　D　（4）1　许多　成百上千

基础巩固

1．下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是（　　）

A．核苷酸的组成种类　　　　B．核苷酸的连接方式

C．核苷酸的排列顺序D．核苷酸数量的多少

解析　核酸分子的多样性与核苷酸的种类、数量和排序有关，在核苷酸链中，核苷酸之间都是通过磷酸二酯键相连接的。

2．组成DNA的碱基只有4种，4种碱基的配对方式只有2种，但DNA分子具有多样性和特异性，主要原因是（　　）

A．DNA分子是高分子化合物

B．脱氧核糖结构不同

C．磷酸的排列方式不同

D．碱基的排列顺序不同，碱基数目很多

答案　D

3．某生物体有10对同源染色体，其生殖细胞中的DNA总量约为7×

109个脱氧核苷酸对，假定每个基因平均含有1.4×

104个脱氧核苷酸，则此生殖细胞中，染色体上的基因个数（　　）

A．小于5×

105个B．等于5×

105个

C．小于1×

106个D．等于1×

106个

解析　生殖细胞中基因总数为（2×

7×

109）÷

（1.4×

104）＝106个，但基因不只是位于染色体上，故此生殖细胞中染色体上的基因个数小于106。

4．下图为真核细胞内某基因结构示意图，共由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%。

下列说法正确的是（　　）

A．该基因一定存在于细胞核内染色体DNA上

B．该基因的一条脱氧核苷酸链中A＋T占40%

C．该DNA分子特定碱基排列顺序反映DNA分子的多样性

D．该基因复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2800个

解析　真核细胞中DNA主要存在于细胞核中，但少量存在于线粒体、叶绿体中，A错误。

DNA分子中G＝C＝2000×

30%＝600（个）；

复制3次共产生8个DNA分子，其中7个是新合成的，共需G：

600×

7＝4200（个），D错误。

5．下列关于遗传信息的说法，不确切的是（　　）

A．基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息

B．遗传信息的传递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

解析　生物体的所有性状，都以一种特定的脱氧核苷酸排列顺序来代表，这种排列顺序就是遗传信息。

巩固提升

6．某生物的一个DNA分子长度为35700埃。

已知DNA每一个螺旋的长度为34埃，含10个碱基对，假设平均每个基因有250个碱基，则这个DNA中的基因数不会超过多少个（　　）

A．30　　　　B．60C．84　　　　D．240

解析　此DNA的螺旋数为

＝1050（个），碱基总数为1050×

20＝21000（个）。

基因是具有遗传效应的DNA片段，即DNA中有些片段是没有基因的，如果把这些片段也考虑进去，核DNA中基因数不会超过

＝84（个）。

7．人类14号染色体信息已被破译，总计含87410661个碱基对，这一结果于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。

则平均每个基因含有的碱基数为（　　）

A．83248B．166496

C．1050D．不能确定

解析　一个DNA分子中含有多个基因。

在基因之间的DNA片段属间隔区段，这些间隔区段因为没有遗传效应而不属于基因。

人类14号染色体上的87410661个碱基对，并不全属于该染色体上含有的1050个基因，选D。

8．设一个基因平均由103个核苷酸构成，玉米体细胞中有20条染色体，生殖细胞里的DNA合计含7×

109个核苷酸，那么每条染色体上平均最多有基因（　　）

A．3.5×

105个B．7×

C．7×

106个D．1.4×

107个

解析　玉米体细胞中有20条染色体，那么生殖细胞里有10条染色体，1条染色体上有1个DNA，则每个DNA上有7×

108个核苷酸，最多有基因7×

108÷

103＝7×

105（个）。

9．如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，有关叙述正确的是（　　）

A．基因R、S、N、O在果蝇所有体细胞中都表达

B．R、S、N、O互为非等位基因

C．果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的

D．基因R、S、N、O中

的比值一般相同

解析　R、S、N、O控制果蝇不同的性状，在果蝇体细胞中选择性表达，互为非等位基因。

10．DNA分子杂交技术在社会生活中已经得到广泛应用。

如用在侦察犯罪上，可从犯罪嫌疑人和现场遗留物中分别提取DNA，然后在一个温度下水浴加热，使DNA氢键断裂，双键打开。

若两份样本来自同一个体，在温度降低时，两份样本中的DNA单链会通过氢键连接在一起；

若不是来自同一个体，则两份样本中的DNA单链一定程度上不能互补，这样可以鉴别犯罪嫌疑人。

由以上材料，完成下列问题。

（1）人体DNA的载体是____________________。

（2）为了确保实验的准确性，需要克隆出较多的DNA样品。

若一个只含31P的DNA分子用32P标记的脱氧核苷酸为原料连续复制三次后，含32P的单链占全部单链的________。

（3）侦察犯罪的理论基础是：

不同个体的DNA分子具有____________。

答案　

（1）染色体和线粒体　

（2）

　（3）特异性

11．如图表示一个DNA分子上的三个片段A、B、C，请完成下列问题：

（1）片段A和C之所以能称为基因，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____________类似于A的片段的长度。

（5）在人类染色体DNA不表达的片段中有一部分是串连重复的序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列应该位于图中的________________。

（6）上题中所说的短序列可应用于________。

A．生产基因工程药物B．侦查罪犯

C．遗传病的产前诊断D．基因治疗

答案　

（1）具有遗传效应的DNA片段，能控制一定的生物性状　

（2）其内部的遗传信息即脱氧核苷酸的排列顺序及数目不同　（3）片段B中的碱基序列不携带遗传信息，不具有遗传效应　（4）大于　（5）基因间隔区B　（6）B

12．由于DNA上的“遗传因子”基本都是符合孟德尔的遗传定律的，因此人类可以利用PCR技术合成的DNA进行亲子鉴定，其原理是：

首先获取被测试者的DNA，并进行PCR扩增，取其中一样本DNA用限制酶切成特定的小片段，放进凝胶内，用电泳推动DNA小片段分离，再使用特制的“探针”去寻找基因。

相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在X光照射下，便会显示由DNA探针凝聚在一起的黑色条码。

每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻合。

（1）2002年6月，我国第一张位点的“基因身份证明”在湖北武汉诞生。

人的“基因身份证明”是否终身有效？

________。

理由是_____________________________________________

（2）双胞胎或多胞胎的“基因身份证明”是否一定完全相同？

____________，原因是_______

（3）图示某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA指纹图谱示意图，请推测该小孩真正生物学上的父亲是________，原因是_________________________________________________

答案　

（1）是　因为同一个体的不同生长发育阶段和不同组织的DNA是相同的，所以它有高度的个体特异性和稳定性　

（2）不一定　如果是异卵双生的双胞胎，其

遗传物质不相同　（3）B　子代遗传物质一半来自父亲，一半来自母亲

解析　

（1）同一个体的所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的，所以DNA相同，具有个体的特异性和稳定性，故“基因身份证明”终身有效。

（2）同卵双胞胎DNA相同，但异卵双胞胎DNA不同。

（3）对比DNA指纹图谱就会发现孩子的基因有一半与母亲相同，还有一半与B相同，而A、C、D与孩子DNA指纹图谱不相同，所以B是孩子真正生物学上的父亲。

走进高考

13．（2011·

海南卷，16）关于核酸的叙述，正确的是（　　）

A．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质

B．DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的

C．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同

D．用甲基绿和吡罗红混合染色SARS病毒可观察到DNA和RNA的分布

解析　病毒的DNA或RNA也是携带遗传信息的物质，A项错；

分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子中碱基排列顺序不同，其遗传信息不同，C项错；

SARS病毒只含RNA，D项错。