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基因的本質
第4節(jié)
基因通常是有遺傳效應的DNA片段
【素養(yǎng)目標】
了解基因的定義。
掌握DNA分子的特點。
【必備知識】
一、相關概念
1、基因：基因是有遺傳效應的DNA片段，是決定生物性狀的遺傳單位。
2、遺傳信息：DNA上的堿基排列順序，同的基因含有同的遺傳信息。
二、染色體、基因和遺傳信息的關系
1、一條染色體上有1或2個DNA分子，一個DNA分子上有許少個基因，染色體是DNA的主要載體。
2、基因是有遺傳效應的DNA片段，是決定生物性狀的結構功能單位，基因在染色體上呈現(xiàn)線形排列。
3、遺傳信息是基因中的脫氧核苷酸的排列順序，并是DNA分子上所有脫氧核苷酸排列序列。
4、每一個基因中可以含成百上千個核苷酸，但每個基因中的脫氧核苷酸的排列順序是特定的。
三、DNA分子的特點
1、穩(wěn)定性：DNA分子雙螺旋空間結構的相對穩(wěn)定性
2、多樣性：堿基對的排列順序可以千變萬化（4n，n為堿基對數(shù)）
3、特異性：每一個特定的DNA分子都有著特定的堿基對的排列順序，即儲存特定的遺傳信息。
四、DNA是遺傳物質的條件：a、能自我復制
b、結構相對穩(wěn)定
c、儲存遺傳信息
d、能夠控制性狀。
【本節(jié)重點】
對于某些RNA病毒而言，基因是有效遺傳效應的RNA片段。
基因、DNA和染色體的關系:DNA是染色體的組成部分，基因是有遺傳效應的DNA或RNA片段。
【例題解析】
例1.關于基因和中心法則的敘述，以下理解正確的是（??
）
A.?基因是DNA分子攜帶的遺傳信息????????????????????????
B.?基因與性狀之間是一一對應的關系
C.?中心法則總結了遺傳信息在細胞內的傳遞規(guī)律????
D.?基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀
例2.下列關于遺傳學有關概念和應用的說法，正確的是（???
）
A.?基因是DNA分子中一條鏈上的有遺傳效應的片段??????????
B.?位于一對同源染色體上同一位點，控制相對性狀的兩個基因稱為等位基因
C.?一個基因型為AaXbY的果蠅，產(chǎn)生了一個AaXb的精子，則與此同時產(chǎn)生的另三個精子的基因型為AXb、aY、Y??????????
D.?一個含32P標記的雙鏈DNA分子，在含31P標記的脫氧核苷酸原料中進行復制，若子代DNA分子中含32P的占1/8，則含31P的DNA分子占7/8
答案：例1.
C
【解析】A、基因是有遺傳效應的DNA片段，A錯誤；
B、基因與性狀之間并不都是一一對應的關系，有的性狀受多對基因控制，B錯誤；
C、中心法則是指遺傳信息在細胞內的傳遞規(guī)律，包括DNA復制、轉錄、翻譯、逆轉錄和RNA復制，C正確；
D、生物體的性狀，有的是基因通過控制蛋白質的結構直接控制的，有的是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而間接控制的，D錯誤。
故答案為：C。
例2.
B
【解析】A、基因是DNA分子中具有遺傳效應的DNA片段，是雙鏈的，A不符合題意；
B、等位基因是位于同源染色體上相同位置，控制相對性狀的兩個基因，B符合題意；
C、一個基因型為AaXbY的果蠅，產(chǎn)生了一個AaXb的精子，則與此同時產(chǎn)生的另三個精子的基因型為AaXb、Y、Y，C不符合題意；
D、一個含32P標記的雙鏈DNA分子，在不含32P標記的脫氧核苷酸原料中進行復制，因為DNA是半保留復制，若子代DNA分子中含32P的占1/8，則全部DNA都含31P，D不符合題意。
故答案為：B
【素養(yǎng)作業(yè)】
1.關于染色體、DNA和基因三者的關系，下列敘述錯誤的是（??
）
A.?染色體是基因的主要載體????????????????????????????????????B.?染色體主要由DNA和蛋白質組成
C.?一條染色體只含有一個DNA分子????????????????????????D.?一個核DNA通常含成百上千個基因
2.下列有關基因的敘述中，錯誤的是（??
）
A.?基因是具有遺傳效應的DNA片段????????????????????????B.?基因只存在于細胞核中
C.?基因是決定生物性狀的基本單位??????????????????
???????D.?基因在染色體上呈直線排列
3.關于①DNA，②基因、③堿基三者之間的關系，可表示為（??
）
A.?????????B.?????????C.?????????D.?
4.等位基因A與a
的最本質的區(qū)別是??
（??
）
A.?A對a起顯性的作用????????????????????????????B.?在減數(shù)分裂時，基因A與基因a分離
C.?兩者的堿基序列不同???????????????????????????D.?基因A能控制顯性性狀，基因a能控制隱性性狀
5.染色體、DNA，基因、脫氧核苷酸之間具有一定的邏輯關系，下列敘述錯誤的是（??
）
A.?在DNA分子結構中，一個脫氧核苷酸中的磷酸與脫氧核糖之間是以磷酸二酯鍵相連
B.?基因是具有遺傳效應的DNA片段，一個DNA分子上可含有成百上千個基因
C.?一個基因含有許多個脫氧核苷酸，基因的特異性是由脫氧核苷酸排列順序和數(shù)量決定的
D.?染色體是DNA的主要載體，一條染色體上含有1個或2個DNA分子
6.如圖為人體中基因對性狀控制過程的示意圖，據(jù)圖分析可以得出(??
)
A.?過程①②都主要發(fā)生在細胞核中?????????????????????????B.?基因1、2對生物性狀的控制方式相同
C.?M1和M2不可能同時出現(xiàn)在同一個細胞中????????????D.?老年人的黑色素細胞中不含M2
7.下列有關基因的敘述，正確的是(???
)
A.?基因是控制生物性狀的遺傳物質的結構單位和功能單位
B.?經(jīng)測定一個由n個脫氧核苷酸構成的DNA分子中，包含了m個基因，則每個基因的平均長度為n/2m個脫氧核苷酸對
C.?人體細胞內的基因全部位于染色體上
D.?基因中脫氧核苷酸的排列順序就是遺傳信息，只能通過減數(shù)分裂傳遞給后代
8.如圖為基因的作用與性狀的表現(xiàn)流程示意圖。請據(jù)圖分析，正確的選項是（??
）
?①過程是轉錄，它以DNA的兩條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成mRNA
B.?②過程中只需要mRNA，氨基酸、核糖體、酶、ATP即可完成
C.?人的鐮刀型細胞貧血癥是基因對性狀的直接控制，使得結構蛋白發(fā)生變化所致
D.?某段DNA上發(fā)生了基因突變，則形成的mRNA，蛋白質一定會改變
參考答案
1.【答案】
C
【解析】A、真核細胞中，基因主要分布在細胞核的染色體上，因此染色體是基因的主要載體，A正確；
B、染色體主要是由蛋白質和DNA組成的，B正確；
C、一個染色體上有1個或2個DNA分子，C錯誤；
D、基因是有遺傳效應的DNA片段，因此1個DNA分子上有多個基因，D正確。
故答案為：C。
2.【答案】
B
【解析】A、基因是具有遺傳效應的DNA片段，A正確；
B、真核細胞中，基因主要分布在細胞核中，此外在線粒體和葉綠體中也有少量基因，B錯誤；
C、基因是決定生物性狀的基本單位，C正確；
D、基因在染色體上呈線性排列，D正確。
故答案為：B。
3.【答案】
D
【解析】A項，三者為并列關系，不符合①DNA，②基因、③堿基三者之間的關系，A錯誤；
B項、C項，三者之間部分存在交集，不符合①DNA，②基因、③堿基三者之間的關系，B項、C項錯誤；
D項，表示三者之間的包含關系，符合三者的關系特點，
D項正確。
故答案為：D。
4.【答案】
C
【解析】等位基因A與a的本質區(qū)別在于基因片段中脫氧核苷酸的排列順序的差別，即兩者的堿基序列的不同，A、B、D都不是二者的本質區(qū)別，故答案為：C。
5.【答案】
A
【解析】A、磷酸二酯鍵是兩個相鄰的核苷酸相互連接時經(jīng)脫水縮合形成的，一個脫氧核苷酸中沒有磷酸二酯鍵，A錯誤；
B、基因是有遺傳效應的DNA片段，一個DNA分子上含有許多個基因，B正確；
C、基因的基本組成單位是脫氧核苷酸，且脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序代表遺傳信息，也決定了基因的特異性，C正確；
D、DNA主要分布在染色體上，一條染色體含1個DNA分子，經(jīng)過DNA復制后一條染色體上含有2個DNA分子，D正確。
故答案為：A。
6.【答案】
C
【解析】①代表轉錄過程，②代表翻譯過程，人體細胞為真核細胞，轉錄主要發(fā)生在細胞核，翻譯主要發(fā)生在細胞質中，故A錯誤；基因1對生物性狀的控制方式是直接控制蛋白質分子的結構，從而控制生物的性狀，基因2對生物性狀的控制方式是間接控制酶的合成，從而控制代謝過程，進而控制生物的性狀，故B錯誤；M1、M2體現(xiàn)了特定基因的選擇性表達，不可能同時出現(xiàn)在同一個細胞中，故C正確；老年人的黑色素細胞中含有M2
，
但其翻譯合成的酪氨酸酶的活性降低，使黑色素的合成減少，進而導致白頭發(fā)的出現(xiàn)，故D錯誤；綜上所述，選C項。
7.【答案】
A
【解析】A、基因是控制生物性狀的遺傳物質的功能和結構單位，A正確；
B、基因是有遺傳效應的DNA片段，經(jīng)測定一個由n個脫氧核苷酸構成的DNA分子中，包含了m個基因，則每個基因的平均長度小于n/2m個脫氧核苷酸對，B錯誤；
C、人體細胞中的基因大多數(shù)位于染色體上，少數(shù)位于線粒體中，C錯誤；
D、基因中脫氧核苷酸的排列順序就是遺傳信息，通過有絲分裂、減數(shù)分裂等均可以傳遞給后代，D錯誤。
故答案為：A。
8.【答案】
C
【解析】A、①過程是轉錄，它以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成mRNA，A錯誤；
B、②表示翻譯，除了需要mRNA，氨基酸、核糖體、酶、ATP外，還需要tRNA，B錯誤。
C、人的鐮刀型細胞貧血癥是基因對性狀的直接控制，是通過控制血紅蛋白的分子結構來直接影響性狀的，C正確。
D、某段DNA上發(fā)生了基因突變，如果參與轉錄，則形成的mRNA會改變，但由于密碼子的簡并性，所以合成的蛋白質不一定會改變，D錯誤。
故答案為：C。

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