内容正文:
课时测评12 基因通常是有遗传效应的DNA片段
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-10题,每小题2分,共20分)
题组一 基因与DNA的关系
1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子,长度约为4.7×106 bp(碱基对),在该DNA分子上分布有大约4 400个基因,每个基因的平均长度约为1 000 bp。根据题中信息,不能得出的结论是( )
A.基因位于DNA分子上
B.1个DNA分子上有多个基因
C.DNA分子上有非基因片段
D.DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等
答案:D
解析:该DNA分子上分布有大约4 400个基因,每个基因的平均长度约为1 000 bp,则所有基因含有的碱基对总数约为4.4×106个,小于DNA分子含有的碱基对总数,这同时也说明DNA分子上有非基因片段,D符合题意。
2.下列关于DNA和基因的叙述,不正确的是( )
A.基因是有遗传效应的核酸分子片段
B.遗传信息能够由亲代传递到子代
C.亲代DNA通过复制向子代传递遗传信息
D.一个DNA片段上有一个基因
答案:D
解析:基因是有遗传效应的核酸分子片段,而核酸包括DNA和RNA,A正确;遗传信息通过亲代生殖细胞传递给子代,B正确;亲代DNA通过复制,将遗传信息传递给子代DNA,从而实现遗传信息从亲代到子代的传递,C正确;一个DNA片段上可以有多个基因,D错误。
3.(2024·兰州一中期中)如图表示某果蝇两条染色体上控制眼色的四种基因。下列叙述正确的是( )
A.图中控制眼色的基因互为等位基因
B.有丝分裂后期,细胞一极中含有图中四种基因
C.各基因中碱基和五碳糖的种类不同
D.减数分裂时,图中两条染色体一定进入不同细胞
答案:B
解析:等位基因位于一对同源染色体的相同位置上,同一条染色体上的基因为非等位基因,常染色体和X染色体为非同源染色体,非同源染色体上的基因也为非等位基因,所以题图中控制眼色的基因均为非等位基因,A错误;有丝分裂后期,姐妹染色单体分离,移向细胞一极的染色体包括题图中的两条染色体,所以此时细胞一极中含有题图中四种基因,B正确;基因通常是有遗传效应的DNA片段,DNA中包括A、T、G、C四种碱基,五碳糖为脱氧核糖,所以各基因中碱基和五碳糖的种类相同,C错误;减数分裂时,非同源染色体自由组合,题图中两条染色体可能进入同一细胞,D错误。
4.生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光,这是因为该种海蜇DNA上有一个长度为5 170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.基因的特异性的基础是DNA上的有一定功能的特异性的碱基序列
C.基因是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
答案:D
解析:基因通常是有遗传效应的DNA片段,是遗传物质的结构和功能的基本单位,DNA的任意片段不一定都具有遗传效应,如不具有遗传效应的片段,D错误。
5.(2024·盐城期中)下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是( )
A.等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上
B.基因与染色体是多对一的关系
C.抗维生素D佝偻病的基因位于X染色体上
D.性染色体上的基因并不都与性别决定有关
答案:A
解析:一般情况下,等位基因位于同源染色体的相同位置上,A错误;基因在染色体上,且一条染色体上含有多个基因,B正确;抗维生素D佝偻病基因位于X染色体上,该病属于伴X染色体显性遗传病,C、D正确。
题组二 DNA片段中的遗传信息
6.由60个脱氧核苷酸组成的双链DNA分子片段,可因其脱氧核苷酸的排列顺序不同而携带不同的遗传信息,其种类最多可达( )
A.430 B.460 C.604 D.304
答案:A
解析:含有60个脱氧核苷酸的双链DNA分子片段,有30对脱氧核苷酸,所以脱氧核苷酸的排列方式最多有430种,A正确。
7.(2025·云浮期末)Y-STR检测技术是一种特殊的DNA指纹技术,可检测Y染色体的DNA序列。警方可利用已有的Y-STR数据库,迅速定位犯罪分子的家族。该技术利用了DNA分子的( )
A.稳定性 B.特异性 C.多样性 D.可变性
答案:B
解析:碱基特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性,导致每个人的DNA指纹图都是独一无二的,据此,我们可以根据分析指纹图的吻合程度来帮助确认身份。
8.下图所示一个DNA分子上的三个片段A、B、C,下列有关分析错误的是( )
A.片段A、C中的碱基序列均携带遗传信息
B.片段B中的碱基序列不携带遗传信息
C.片段A与片段C中的碱基种类和数目都不同
D.一般情况下,片段B的长度要大于片段A或C的长度
答案:C
解析:片段A、C属于基因片段,其中的碱基序列均携带遗传信息,A正确;片段B为基因间区,其中的碱基序列不携带遗传信息,B正确;片段A与片段C中的碱基数目可能不同,但碱基种类相同,C错误;一般情况下,片段B的长度要大于片段A或C的长度,D正确。
9.(2024·廊坊质检)如图是用集合的方法表示各种概念之间的关系,表中与图示相符的是( )
选项
1
2
3
4
A
染色体
DNA
RNA
基因
B
DNA
基因
脱氧核苷酸
碱基
C
核酸
DNA
脱氧核苷酸
基因
D
核酸
染色体
DNA
基因
答案:B
解析:染色体主要由DNA和蛋白质组成,但是RNA不属于DNA,A不符合题意;一个DNA分子含有很多个基因,基因的基本单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由含氮碱基、磷酸和脱氧核糖组成,B符合题意;基因不属于脱氧核苷酸,C不符合题意;核酸不包括染色体,D不符合题意。
10.(2024·湖北黄冈质检)现已知基因M共含有N个碱基,其中腺嘌呤有n个,基因M具有类似如图所示的平面结构。下列说法正确的是( )
A.基因M共有4个游离的磷酸基团,(1.5N-n)个氢键
B.图中a可以代表基因M,基因M的等位基因m可以用b表示
C.基因M的碱基排列顺序中蕴藏着遗传信息
D.基因M及其等位基因m含有的碱基总数一定相等
答案:C
解析:基因通常是有遗传效应的DNA片段,图中a和b共同组成基因M,基因M的每一条链有1个游离的磷酸基团,故基因M共有2个游离的磷酸基团,A、B错误;遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序之中,C正确;基因M及其等位基因m含有的碱基总数可能不同,D错误。
(11-13题,每小题4分,共12分)
11.(2024·大连期末)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,错误的是( )
A.在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
B.基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有许多个基因
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,基因在染色体上呈线性排列
答案:A
解析:在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,A错误。
12.当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的片段,仍然是两条游离的单链,如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.DNA分子中G与C相对含量越多,越不容易分成单链
B.杂合双链区中的嘌呤碱基总数比嘧啶碱基总数少
C.形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越远
D.杂合双链区是基因片段,游离单链区是非基因片段
答案:A
解析:DNA分子中G与C相对含量越多,热稳定性越强,越不容易分成单链,A正确;杂合双链区中的嘌呤与嘧啶配对,所以嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等,B错误;形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近,C错误;基因通常是有遗传效应的DNA片段,杂合双链区可能是基因片段,游离单链区也可能是基因片段,D错误。
13.(2025·江西新余质检)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1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DNA的碱基序列
B.生物体的DNA分子数目和基因数目相同,但构成基因的碱基总数小于构成DNA分子的碱基总数
C.虽然构成基因的碱基数目所占比例较小,但基因在DNA分子上是连续分布的
D.构成每个基因的碱基都包括A、T、G、C、U 5种
答案:A
解析:人体细胞中有23对染色体,其中22对为常染色体,1对为性染色体(X和Y染色体),由于X和Y染色体存在非同源区段,所以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DNA序列,A正确;基因通常是有遗传效应的DNA片段,因此生物体的DNA分子数目和基因数目不相同,构成基因的碱基总数小于构成DNA分子的碱基总数,B错误;基因在DNA分子上不是连续分布的,C错误;若基因是有遗传效应的DNA片段,则含A、T、G、C 4种碱基,若基因是有遗传效应的RNA片段,则含A、U、G、C 4种碱基,D错误。
14.(14分)(2024·沈阳月考)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。
元素(a)→→e→基因(f)→gi
(1)细胞内的遗传物质是[ ]__________,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图中字母________________________________表示。
(3)遗传物质的主要载体是[ ]________,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__________________________
________________________________________________________________________。
(5)g的空间结构一般表现为__________________________________,若其中(C+G)/(T+A)=1/2,则A占总碱基数的比例为________,其单链中(C+G)/(T+A)为________。
(6)基因中的遗传信息蕴藏在________________中,不同基因的遗传信息不同是因为________________不同。
答案:(1)g DNA 基因通常是有遗传效应的DNA(g)片段 (2)e是组成g的基本单位 b、c、d (3)i 染色体 基因在染色体上呈线性排列 (4)g中含T,不含U,含脱氧核糖不含核糖 (5)双螺旋结构 1/3 1/2 (6)4种碱基的排列顺序 碱基的排列顺序
解析:根据题图信息可以推知:g是DNA,h是蛋白质,i是染色体,e是脱氧核苷酸,b、c、d是构成脱氧核苷酸的磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,a是组成元素C、H、O、N、P。(1)细胞内的遗传物质是[g]DNA,基因通常是有遗传效应的DNA(g)片段。(2)脱氧核苷酸(e)是构成DNA(g)的基本单位,DNA(g)彻底水解后的产物可用字母b、c、d表示。(3)遗传物质的主要载体是染色体(i),基因在染色体上呈线性排列。(4)DNA与RNA在组成成分上的主要区别是碱基和五碳糖的种类不同。(5)DNA具有双螺旋结构。因为DNA双链中,A=T、G=C,则A占总碱基数的比例为A/(A+T+C+G)=A/(2A+2G),由(C+G)/(T+A)=1/2得出A=2G,所以,A占总碱基数的比例为A/3A=1/3;根据(C+G)/(T+A)的比值特点及DNA分子的结构特点可知,DNA单链中(C+G)/(T+A)的值与双链中(C+G)/(T+A)的值相同。(6)基因中的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,不同基因的遗传信息不同,是因为碱基的排列顺序不同。
15.(14分)DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用,可用于亲子鉴定、侦查罪犯等方面,请思考并回答下列有关DNA指纹技术的问题。
(1)DNA亲子鉴定中,DNA探针必不可少,DNA探针是一种已知碱基顺序的DNA片段。请问用DNA探针检测基因所用的原理是________________________
______________________________________________________________________。
现在已知除了同卵双生双胞胎外,每个人的DNA都是独一无二的,就好像指纹一样,这说明______________________________________________________
______________________________________________________________________。
(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分子以被32P标记的脱氧核苷酸为原料连续复制3次后,含32P的单链占全部单链的________。
(3)DNA指纹技术可应用于尸体的辨认工作中,煤矿瓦斯爆炸事故中尸体的辨认就可借助于DNA指纹技术。
A组
B组
C组
尸体中的DNA碱基序列
ACTGACGGTT
GGCTTATCGA
GCAATCGTGC
家属提供的DNA碱基序列
TGACTGCCAA
CCGAATAGCA
CGGTAAGACG
①如表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的某条染色体上同一区段DNA单链的碱基序列,根据碱基配对情况判断(不考虑基因突变),A、B、C三组DNA中不是同一人的是________组。
②为什么从尸体与死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取的DNA可以完全互补配对?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案:(1)碱基互补配对原则和DNA分子的特异性 DNA分子具有多样性和特异性 (2)7/8 (3)①B、C ②人体所有细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生,细胞核中均含有相同的遗传物质(或DNA)
解析:(1)DNA探针检测基因依据的是碱基互补配对原则和DNA分子的特异性。每个人的DNA独一无二,说明DNA分子具有多样性和特异性。(2)一个双链被31P标记的DNA分子,在复制过程中,只能提供2条含31P的单链,复制3次后,得到8个DNA分子,16条脱氧核苷酸链,其中只有2条单链含31P,所以含32P的单链占全部单链的(16-2)/16=7/8。(3)①分析表格可知,A组尸体中的DNA碱基序列和家属提供的DNA碱基序列能完全进行互补配对,但B组与C组的不能完全配对,说明B、C组不是同一个人的。②一个人的所有细胞都来自同一个受精卵的有丝分裂,不考虑基因突变时,家属提供的死者生前物品上的DNA与死者尸体中的DNA相同,碱基可以完全互补配对。
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