3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段-【晨读晚练】2024-2025学年高一生物知识速记与提升（人教版2019必修2）

3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 （必背要点+必知重难+知识检测） 一、说明基因与DNA关系的实例 1.资料分析： ①资料1：大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7×106个碱基对，在DNA分子上分布着大约4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。上述实例主要是从数量关系上说明基因是DNA分子的片段。 ②资料2：生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为海蜇的DNA分子上有一段长度为5.17×103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。该实例从现象上说明基因是有遗传效应的。 ③资料3：人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）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%。该实例主要是从数量关系上说明基因是DNA分子的片段。 2.基因与DNA关系：综合上述资料1、3可以看出，生物体的DNA分子数目小于基因数目。生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA的片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。资料2说明，基因具有遗传效应，所谓遗传效应就是指能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等，我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼培育成功了生长速率更快的转基因鲤鱼，该实例中生长激素基因的遗传效应是使鲤鱼的生长速率加快。综上述分析，从DNA水平上给基因下一个定义可描述为：基因是有遗传效应的DNA片段。这一描述既反映了基因与DNA的关系，又体现了基因的作用。（P58“讨论1、2、3”综合） 二、DNA片段中的遗传信息 1.研究表明，DNA分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4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分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性；DNA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。DNA分子上分布着多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。 2.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。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 （限时：15min） 一、单选题 1．人类基因组计划测定的是24条染色体上DNA的碱基序列。结果表明，所测定的24个DNA分子上的碱基对约为31.6亿个，基因数约为2万个，其中构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。下列有关叙述错误的是（    ） A．染色体是DNA的主要载体 B．一条染色体上有多个DNA分子 C．一个DNA分子上有多个基因 D．一个基因中含有多个碱基对 【答案】B 【分析】人类基因组计划的目的是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息，人类基因组计划测定的是22 条常染色体+X+Y，共24条染色体上的DNA碱基序列。 【详解】A、染色体主要是由DNA和蛋白组成的，所以染色体是DNA的主要载体，A正确； B、DNA分子未复制之前，一条染色体只有一个DNA分子，DNA分子复制后，一条染色体上有2个DNA分子，所以一条染色体上有1个或2个DNA分子，B错误； C、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，所以一个DNA分子上有多个基因，C正确； D、遗传信息储存在DNA分子中碱基对的排列顺序之中，所以一个基因中含有多个碱基对，D正确。 2．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．碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性 B．碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性 C．人体内控制糖蛋白的基因由400个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有4400种 D．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 【答案】C 【分析】1、DNA分子中千变万化的碱基对的排列顺序构成了DNA分子的多样性，DNA分子中碱基对特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性。 2、DNA中碱基有A、T、C、G 4种，碱基间的配对方式有A-T、T-A、C-G、G-C4种，假设由n对碱基形成的DNA分子，最多可形成4n种DNA分子。 【详解】碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子基因的多样性，A正确；碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子基因的特异性，B正确；特定的基因中只能是特定的碱基对排列顺序，不能有多种排列方式，C错误；某DNA片段由2000个碱基组成，其碱基对可能的配对方式有A-T、T-A、C-G、G-C4种，其碱基对可能的排列方式有41000种，D正确。 3．如图表示脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体间的关系，下列有关叙述正确的是（    ） A．F的基本组成单位是图中的E B．在细胞分裂过程中F和H始终保持1∶1的比例关系 C．若C代表磷酸，则A是核糖 D．遗传信息是E中D的排列顺序 【答案】D 【分析】基因与DNA分子、染色体、核苷酸的关系： （1）基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。 （2）基因在染色体上呈线性排列； （3）基因的基本组成单位是脱氧核苷酸。 据图示可知，A、C为磷酸和脱氧核糖，D为脱氧核苷酸，F为DNA，G为蛋白质，它们共同构成H染色体。 【详解】A、F的基本组成单位是图中的D脱氧核糖核苷酸，A错误； B、DNA复制前以及着丝点分裂后，每条染色体上含有一个DNA，DNA复制完成后且在着丝点分裂前，每条染色体上含有两条DNA，所以在细胞分裂过程中F和H为1∶1或2∶1，B错误； C、若C代表磷酸，则A是脱氧核糖，C错误； D、脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，所以遗传信息是E中D的排列顺序，D正确。 4．基因通常是有遗传效应的DNA片段，下列叙述正确的是（    ） A．烟草和烟草花叶病毒的基因都是有遗传效应的DNA片段 B．血红蛋白基因中4种碱基随机排列导致DNA具有多样性 C．豌豆体内所有基因的碱基总数等于所有DNA分子中的碱基总数 D．一个DNA分子在复制时包含了多个遗传信息互不相同的基因在复制 【答案】D 【分析】基因通常是有遗传效应的DNA片段，但是有些病毒的遗传物质是RNA，此时病毒的基因就是具有遗传效应的RNA片段。 【详解】A、烟草的遗传物质是DNA，烟草的基因是有遗传效应的DNA片段，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，烟草花叶病毒的基因都是有遗传效应的RNA片段，A错误； B、血红蛋白基因是特定的基因，血红蛋白基因中4种碱基序列是特定的，B错误； C、基因通常是有遗传效应的DNA片段，豌豆体内所有基因的碱基总数大于所有DNA分子中的碱基总数，C错误； D、基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子在复制时包含了多个遗传信息互不相同的基因在复制，D正确。 5．我国科学家将某种“海水稻”中的耐盐基因（LEA基因）导入棉花体内培育出耐盐转基因棉花，能够在盐碱地正常生长。下列说法中正确的是（    ） A．LEA基因只有在海水稻中具有遗传效应 B．LEA基因的特异性在于脱氧核苷酸的数量 C．海水稻中LEA基因与棉花基因的组成单位不同 D．LEA基因能够在棉花细胞内正常表达 【答案】D 【分析】基因通常是有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息。 【详解】A、由题意可知，LEA基因在海水稻和棉花中均有遗传效应，A错误； B、遗传信息蕴藏在DNA分子的碱基排列顺序中，所以LEA基因的特异性在于碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序不同，B错误； C、海水稻中LEA基因与棉花基因的组成单位相同，均为脱氧核苷酸，C错误； D、由题意可知，LEA基因能够在棉花细胞内正常表达，D正确。 6．某果蝇X染色体上的部分核苷酸序列如下图。下列叙述正确的是（    ） A．R基因的碱基序列体现DNA分子的多样性 B．S基因和N基因是控制相对性状的等位基因 C．R基因与S、N、O基因的区别是碱基的种类不同 D．R、S、N和O基因的遗传遵循孟德尔遗传规律 【答案】D 【分析】1、基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位； 2、基因和染色体的关系：基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体； 3、分析题图：图示为果蝇某一条染色体上几个基因的示意图，图中R、S、N、O都是基因，它们互为非等位基因。   【详解】A、R基因的碱基序列是特定的，体现DNA分子的特异性，A错误； B、S基因和N基因位于同一条染色体上，属于非等位基因，B错误； C、基因R、S、N、O上的碱基种类相同，都是A、C、G、T四种碱基，区别是碱基排列顺序不同，C错误； D、R、S、N和O基因是X染色体上的基因，属于真核基因，遗传时遵循孟德尔遗传规律，D 正确。 7．如图是与遗传有关的结构示意图，下列相关叙述正确的是（　　） A．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性由脱氧核糖的排列顺序决定 B．正常人体处于减数分裂Ⅱ的细胞中，有如图中的染色体23条时，染色体组是1个或2个 C．在核DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基 D．图中基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有许多个基因 【答案】D 【分析】基因：基因是有遗传效应的DNA片段，对于RNA病毒而言，基因是一段有遗传效应的RNA分子片段。 【详解】A、一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性由脱氧核苷酸的排列顺序决定，A错误； B、正常人体处于减数分裂Ⅱ的细胞中，有如图中的染色体23条时，染色体组是1个，B错误； C、在核DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基，C错误； D、图中基因位于DNA上，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正确。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 （必背要点+知识检测） 一、说明基因与DNA关系的实例 1.资料分析： ①资料1：大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7×106个碱基对，在DNA分子上分布着大约4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。上述实例主要是从数量关系上说明基因是 。 ②资料2：生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为海蜇的DNA分子上有一段长度为5.17×103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。该实例从现象上说明基因是 。 ③资料3：人类基因组计划测定的是24条染色体（ ）上DNA的碱基序列。每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有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%。该实例主要是从数量关系上说明基因是 。 2.基因与DNA关系：综合上述资料1、3可以看出，生物体的DNA分子数目 基因数目。生物体内所有基因的碱基总数 DNA分子的碱基总数。这说明基因是 ，基因 连续分布在DNA上的，而是由 将其分隔开的。资料2说明，基因具有遗传效应，所谓遗传效应就是指 等，我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼培育成功了生长速率更快的转基因鲤鱼，该实例中生长激素基因的遗传效应是 。综上述分析，从DNA水平上给基因下一个定义可描述为： 。这一描述既反映了 的关系，又体现了基因的作用。（P58“讨论1、2、3”综合） 二、DNA片段中的遗传信息 1.研究表明，DNA分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的 之中；碱基 的千变万化，构成了DNA分子的 ，而碱基 ，又构成了每个DNA分子的特异性；DNA分子的 是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因，基因 。 2.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。对这类病毒而言，基因就是 。 （限时：15min） 一、单选题 1．人类基因组计划测定的是24条染色体上DNA的碱基序列。结果表明，所测定的24个DNA分子上的碱基对约为31.6亿个，基因数约为2万个，其中构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。下列有关叙述错误的是（    ） A．染色体是DNA的主要载体 B．一条染色体上有多个DNA分子 C．一个DNA分子上有多个基因 D．一个基因中含有多个碱基对 2．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．碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性 B．碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性 C．人体内控制糖蛋白的基因由400个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有4400种 D．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 3．如图表示脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体间的关系，下列有关叙述正确的是（    ） A．F的基本组成单位是图中的E B．在细胞分裂过程中F和H始终保持1∶1的比例关系 C．若C代表磷酸，则A是核糖 D．遗传信息是E中D的排列顺序 4．基因通常是有遗传效应的DNA片段，下列叙述正确的是（    ） A．烟草和烟草花叶病毒的基因都是有遗传效应的DNA片段 B．血红蛋白基因中4种碱基随机排列导致DNA具有多样性 C．豌豆体内所有基因的碱基总数等于所有DNA分子中的碱基总数 D．一个DNA分子在复制时包含了多个遗传信息互不相同的基因在复制 5．我国科学家将某种“海水稻”中的耐盐基因（LEA基因）导入棉花体内培育出耐盐转基因棉花，能够在盐碱地正常生长。下列说法中正确的是（    ） A．LEA基因只有在海水稻中具有遗传效应 B．LEA基因的特异性在于脱氧核苷酸的数量 C．海水稻中LEA基因与棉花基因的组成单位不同 D．LEA基因能够在棉花细胞内正常表达 6．某果蝇X染色体上的部分核苷酸序列如下图。下列叙述正确的是（    ） A．R基因的碱基序列体现DNA分子的多样性 B．S基因和N基因是控制相对性状的等位基因 C．R基因与S、N、O基因的区别是碱基的种类不同 D．R、S、N和O基因的遗传遵循孟德尔遗传规律 7．如图是与遗传有关的结构示意图，下列相关叙述正确的是（　　） A．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性由脱氧核糖的排列顺序决定 B．正常人体处于减数分裂Ⅱ的细胞中，有如图中的染色体23条时，染色体组是1个或2个 C．在核DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基 D．图中基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有许多个基因 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$