考點14基因是有遺傳效應的DNA片段●基礎知識自主疏理1．基因與DNA的關系：①基因是有eq\o\ac(○,1)的DNA片段；②每個DNA分子含有eq\o\ac(○,2)基因，DNA分子中存在不是基因的片段。2．遺傳信息：DNA分子中四種堿基的排列順序千變萬化，遺傳信息蘊藏在四種堿基的排列順序中，DNA分子能夠儲存足夠量的eq\o\ac(○,3)。3．基因的本質：基因是有遺傳效應的DNA片段。4．生物多樣性和特異性的物質基礎：eq\o\ac(○,4)分子的多樣性和特異性。5．基因與性狀的關系：基因是控制eq\o\ac(○,5)的基本單位。6．基因與染色體的關系：基因在染色體上呈eq\o\ac(○,6)排列。7．分子的多樣性與特異性：對于現階段來說，鑒定個人身份的最準確的方法就是DNA分子雜交法，不同個體的遺傳物質的DNA是各不相同的，這說明DNA具有eq\o\ac(○,7)的特點，其主要原因是eq\o\ac(○,8)。同一個體不同體細胞的細胞核中的DNA（不考慮基因突變）是eq\o\ac(○,9)，因為eq\o\ac(○,10)。對于人體來說，DNA的載體為eq\o\ac(○,11)。校對：eq\o\ac(○,1)遺傳效應eq\o\ac(○,2)許多eq\o\ac(○,3)遺傳信息eq\o\ac(○,4)DNAeq\o\ac(○,5)生物性狀eq\o\ac(○,6)線性eq\o\ac(○,7)多樣性eq\o\ac(○,8)堿基對的排列順序多種多樣eq\o\ac(○,9)相同的eq\o\ac(○,10)同一個體不同體細胞都是由受精卵經過有絲分裂得來，有絲分裂前后細胞核內的遺傳物質不變eq\o\ac(○,11)染色體、線粒體●自主檢測過關1．小白兔生物體內不同的組織細胞中所含的DNA和RNA是()相同，RNA也相同相同，RNA不相同不相同，RNA相同不相同，RNA也不相同2．基因研究最新發現表明，人與小鼠的基因約80%相同。則人與小鼠DNA堿基序列相同的比例是()A．20%B．80%C．11%D．無法確定3．如果DNA分子上的某一片段是基因，則該片段通常()①攜帶遺傳信息②攜帶遺傳密碼③能轉錄信使RNA④能進入核糖體⑤轉運氨基酸⑥能控制蛋白質合成A.①③⑥B.②④⑥C.①③④D.④⑤⑥4．基因在染色體上的實驗證據是()A．孟德爾的豌豆雜交實驗B．薩頓蝗蟲細胞觀察實驗C．摩爾根果蠅雜交實驗D．現代分子生物技術印證5．下圖是人類染色體的連續放大示意圖。請據圖回答：⑴請寫出圖中序號所代表的物質或結構：③，④。⑵③經過②形成①的過程中需要核糖體合成的參與，此過程發生在有絲分裂的期。④的特定排列順序構成了DNA分子的。1．B．解析：不同的組織細胞由同一受精卵經過有絲分裂形成，細胞核中DNA相同，在形成不同的組織細胞的細胞分化過程中，基因選擇性表達，因而轉錄的RNA不同。2．D．解析：基因是指DNA分子中有遺傳效應的DNA片段，是遺傳物質(DNA)結構和功能的基本單位，人與鼠80%的基因相同，并不能說明人與小鼠堿基序列之間的關系。3．A．解析：基因是有遺傳效應的DNA片段，貯存遺傳信息，通過復制傳遞遺傳信息，通過轉錄、翻譯表達遺傳信息。4．C．解析：果蠅的眼色與性別有關，從而說明控制眼色的基因位于性染色體。5．解析：考查染色體的主要成分是蛋白質和DNA，DNA結構是規則的雙螺旋結構。答案：⑴③DNA；④氫鍵；⑵蛋白質；間期；④特異性。●考點詳解及類型講解一、基因與染色體、DNA、性狀、遺傳信息的關系1．基因概念：基因是具有遺傳效應的DNA片段，是決定生物性狀的遺傳物質的基本單位。基因中脫氧核苷酸的排列順序代表生物的遺傳信息。遺傳效應是指基因具有復制、轉錄、翻譯、重組和突變以及調控等功能。2．理解基因與DNA、染色體、性狀之間的關系（1）基因與DNA：基因是具有遺傳效應的DNA片段，一個DNA分子上有許多個基因。（2）基因與染色體：基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體。（3）基因與性狀：基因是決定生物性狀的基本單位，特定基因控制特定的性狀。3．概括如下表：脫氧核苷酸基因DNA染色體脫氧核苷酸基因DNA染色體是基因的結構單位，每個單位由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、和一分子含氮堿基組成是具有遺傳效應的DNA片段，是遺傳的功能和結構單位，其中是基因的結構單位，每個單位由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、和一分子含氮堿基組成是具有遺傳效應的DNA片段，是遺傳的功能和結構單位，其中脫氧核苷酸的排序代表遺傳信息；基因在染色體上呈線性排列是DNA的主要載體（線粒體和葉綠體也是載體），每個染色體上有一個DNA分子（復制后每個染色體上有兩個DNA）是主要的遺傳物質，含有許多基因問題探究：1．DNA都分布在染色體上嗎?DNA片段都有遺傳效應嗎?基因都由編碼區和非編碼區嗎?1．真核細胞的DNA分布在細胞核內的染色體上和細胞質中的線粒體、葉綠體中，在原核細胞中則分布在擬核和質粒上，只有細胞核內的DNA才與蛋白質結合成染色體；基因無論是真核還是原核，都包含編碼和非編碼區，DNA片段包含有遺傳效應的基因片段和無遺傳效應的的非基因片段二、DNA的特性1．穩定性：DNA分子兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序和兩條鏈之間堿基互補配對的方式是穩定不變的，從而導致DNA分子的穩定性。2．多樣性：DNA分子中堿基相互配對的方式雖然不變，而長鏈中的堿基對的排列順序是千變萬化的。如一個最短的DNA分子大約有4000個堿基對，這些堿基對可能的排列方式就有44000≈102408種。實際上構成DNA分子的脫氧核苷酸數目是成千上萬的，其排列種類幾乎是無限的，這就構成了DNA分子的多樣性。3．特異性：每個特定的DNA分子都具有特定的堿基排列順序，這種特定的堿基排列順序就構成了DNA分子自身嚴格的特異性。問題探究：2．DNA分子的多樣性和特異性是否相矛盾，為什么？2．不矛盾。DNA分子的多樣性是指不同的DNA分子其堿基排列順序不同，DNA分子特異性是指對某一特定的DNA分子而言，其堿基排列順序是特定的四、個體發育與基因表達之間的關系1．個體發育是從受精卵的有絲分裂開始到性成熟個體形成的過程，在這一過程中，生物個體的各種性狀（或表現型）得以逐漸表現。個體發育過程是受遺傳物質控制的，發育過程是細胞內基因表達的結果。2．個體發育過程中產生的眾多體細胞均來自同一受精卵的有絲分裂，因而含有相同的遺傳物質或基因，但生物體不同部位細胞表現出的性狀不同，而且不同性狀是在不同時期表現的。因而在個體發育過程中，生物體內基因的表達有如下特點：①雖然不同的細胞含有相同的基因，但不同的細胞表達不同的基因，即選擇性表達。如胰島細胞能表達胰島素基因，但不表達血紅蛋白基因。②細胞內基因在個體發育過程中順序性表達。問題探究：3．基因是否具有一定的獨立性？為什么？3．具有一定的獨立性。因為基因是有遺傳效應的DNA片段，可以切除，拼接到其他生物的DNA分子上去獲得某種性狀表達題型一染色體、DNA、基因的關系例子1．對染色體、DNA、基因三者關系的敘述中，錯誤的是（）A.每條染色體上含有一個或兩個DNA，DNA分子上含有多個基因B.都能復制、分離和傳遞，且三者行為一致C.三者都是生物細胞核內的遺傳物質D.生物的傳種接代中，染色體的行為決定著DNA和基因的行為解析：每條染色體含有1個DNA(未復制時）或2個DNA(細胞分裂間期復制后）。染色體是DNA的主要載體，基因是有遺傳效應的DNA片段，因而染色體的行為決定著DNA和基因的行為（復制、分離、組合和傳遞）。答案：C變式1．DNA具有多樣性的原因是（）A．組成基因的堿基數目龐大B．空間結構千變萬化C．堿基種類有許多種D．堿基排列順序的千變萬化解析：考查DNA分子的特點。DNA分子具有多樣性、特異性和穩定性三個特點。其中，堿基排列順序的千變萬化，構成了DNA分子的多樣性。在DNA分子的結構中，磷酸和脫氧核糖交替連接的順序是固定不變的，堿基種類有A、T、G、C四種，空間結構為規則的雙螺旋結構。答案：D 變式2．下列敘述中正確的是（）細胞中的DNA都在染色體上B．細胞中每條染色體都只有一個DNA分子C．減數分裂過程中染色體與基因的行為一致D．以上敘述均對解析：染色體是由DNA分子和蛋白質組成。細胞中存在DNA分子的場所除了細胞核外，在細胞質的線粒體、葉綠體中也存在DNA分子，所以A是錯誤的；染色體在有絲分裂和減數分裂的間期，都將進行復制，復制的結果是：每一條染色體都包含兩個姐妹染色單體，而一個染色單體也是由DNA分子和蛋白質組成的，所以籠統地說：細胞中每條染色體都只有一個DNA分子是不準確的，因而B是錯誤的；基因是有遺傳效應的DNA片段，在減數分裂過程中，隨染色體發生變化的同時，DNA、基因也將發生相應的變化，其行為是一致的，即等位基因隨同源染色體分開而分離，非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合，所以C是正確的。答案：C規律總結：(1)基因在DNA分子上。(2)基因是DNA分子上的特定片段。(3）基因隨著DNA分子的復制而復制，轉錄而轉錄，并且能控制蛋白質的合成，從而把遺傳信息表達出來。(4)基因在染色體上呈線性排列，并且和染色體的行為一致：染色體復制→基因復制，染色單體分開→相同基因分離。類型二個體發育與基因表達之間的關系例2．（07株州模擬）在同一個人的神經細胞與胰島B細胞的形態結構和功能不同，其根本原因是這兩種細胞的（）A．信使RNA不同B．DNA堿基排列順序不同C．核糖體不同D．轉運RNA不同解析：人體神經細胞與肝細胞是由同一個受精卵通過細胞分裂和分化，選擇性表達的結果。在分化過程中，不同的基因轉錄成不同的信使RNA，再翻譯形成蛋白質，表現出不同的形態結構和功能，因此其根本原因是信使RNA不同。答案：A變式1．（08屆黃岡調研）人體中具有抗利尿激素基因和血紅蛋白基因，兩者（）A．分別存在于不同組織的細胞中B．均在細胞分裂前期按照堿基互補配對原則復制C．均在細胞核內轉錄和翻譯D．能控制合成不同的物質解析：人體內不同的組織細胞由同一受精卵經過有絲分裂形成，細胞核中DNA相同，在形成不同的組織細胞的細胞分化過程中，基因選擇性表達，因而轉錄的ｍRNA不同，再由不同的ｍRNA通過翻譯形成不同的物質。答案：D規律總結：同一個體體細胞來自同一受精卵的有絲分裂，所含的核DNA相同，由于基因的選擇表達，所形成的mRNA和蛋白質都不同。類型三實驗探究 為了研究遺傳信息的傳遞途徑，科學家做了如下實驗：實驗1：變形蟲放射性標記實驗（如圖所示）實驗2：有人曾用洋蔥根尖和變形蟲進行實驗，所得結果如下：當加人RNA酶后，細胞中的蛋白質合成就停止了；再加入從酵母菌中提取的RNA，則又重新合成了一定數量的蛋白質。分析討論：（1）從實驗1可以看出RNA的合成發生在細胞的哪一部位？。（2）細胞核交換后，B組變形蟲的細胞質為什么會出現有標記的RNA分子？。（3）從實驗2可以得出的結論是什么？。（4）綜合分析實驗1和實驗2，你認為遺傳信息的傳遞途徑是什么？。（5）實驗1的設計有何巧妙之處？。解析：本題是考查學生的實驗分析。答案：（1）細胞核(2)細胞核中合成的RNA分子可以通過核孔進入細胞質。(3)RNA與蛋白質的合成有直接關系(4)遺傳信息由DNA-RNA-蛋白質。（5）巧妙之處在干Ft換細胞核。●高考真題真題1．(2022·廣東)在已知某小片段基因堿基序列的情況下，獲得該基因的最佳方法是（）A．用mRNA為模板逆轉錄合成DNAB．以4種脫氧核苷酸為原料人工合成C．將供體DNA片段轉入受體細胞中，再進一步篩選D．由蛋白質的氨基酸序列推測mRNA解析：本題考查的是獲取目的基因的方法；根據題意已知堿基序列，最佳方法是采取PCR技術（體外擴增）。答案：B真題2．（2022·全國卷Ⅰ）人體神經細胞與肝細胞的形態結構和功能不同，其根本原因是這兩種細胞的()A．DNA堿基排列順序不同B．核糖體不同C．轉運RNA不同D．信使RNA不同解析：本題考查的知識點是基因選擇性表達；人體不同的組織細胞由同一受精卵經過有絲分裂形成，細胞核中DNA相同，在形成不同的組織細胞的細胞分化過程中，基因選擇性表達，因而轉錄的ｍRNA不同。答案：D真題3．（2022·上海）人胰島細胞能產生胰島素，但不能產生血紅蛋白，據此推測胰島細胞中（）A．只有胰島素基因B．比人受精卵的基因要少C．既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因和其他基因D．有胰島素基因和其他基因，但沒有血紅蛋白基因解析：本題考查的是基因的選擇性表達知識；人體不同的組織細胞由同一受精卵經過有絲分裂形成，細胞核中DNA相同。答案：C真題4．（2022·江蘇）遺傳信息是指（）A．有遺傳效應的脫氧核苷酸序列B．脫氧核苷酸C．氨基酸序列D．核苷酸解析：本題考查的是遺傳信息的概念；遺傳信息是指DNA分子中基因的脫氧核苷酸(堿基對)排列順序。基因是具有遺傳效應的DNA片段。答案：A●基礎鞏固訓練一、單項選擇題6．(08深圳一模)下列關于染色體的敘述中，正確的是（）A．都含有一個著絲點B．只有一條染色單體C．都有兩條染色單體D．只有一個DNA分子6．A．解析：著絲點數一定與染色體數一樣。7．下列關于染色體與基因關系的敘述中正確的是()A．染色體是由基因組成的B．一條染色體相當于一個基因C．基因的載體只能是染色體D．染色體上的基因呈線性排列7．D．解析：染色體的主要成分是DNA和蛋白質，一個DNA分子上有許多個基因，染色體是基因的主要載體。8．對一對夫婦所生的兩個女兒（非雙胞胎）甲和乙的X染色體進行DNA序列的分析，假定DNA序列不發生任何變異，則結果應當是（）A．甲的兩條彼此相同、乙的兩條彼此相同的概率為1B．甲來自母親的一條與乙來自母親的一條相同的概率為1C．甲來自父親的一條與乙來自父親的一條相同的概率為1D．甲的任何一條與乙的任何一條都不相同的概率為18．C．解析：一對夫婦生兩個女兒(非雙胞胎)甲和乙，涉及三條不同的X染色體（它們的DNA序列不同），假設父（XY），母（X1X2），則這兩個性染色體正常的女兒就X染色體的情況有以下兩種不同的組合：XX1、XX2，即甲有XX1、XX2兩種可能，乙也有XX1、XX2兩種可能。因此A為1/2，B為1/2，D為0。9．（07長沙調研）關于基因的概念，錯誤的敘述是（）A．基因是有遺傳效應的DNA片段B．基因是DNA上有一定功能的特異堿基排列順序C．基因是染色體的一段D．基因是控制生物性狀的遺傳物質的功能單位和結構單位9．C．解析：染色體上有基因和非基因片段，基因是有遺傳效應的DNA片段。10．下圖是用集合的方法，表示各種概念之間的關系，其中與圖示相符的是選項1234A．染色體DNARNA基因B．DNA基因脫氧核苷酸堿基C．核酸DNA基因脫氧核苷酸D．核酸染色體DNA基因10．B．解析：染色體主要成分是DNA和蛋白質，基因是有遺傳效應的DNA片段，基因的基本組成單位是脫氧核苷酸，每個脫氧核苷酸由一分子核糖、磷酸、含氮堿基組成。二、多項選擇題11.關于基因的概念，正確的敘述是()A．基因是有遺傳效應的DNA片段B．基因是DNA上有一定功能的特異堿基排列順序C．基因是染色體的一段D．基因是控制生物性狀的遺傳物質的結構單位和功能單位11．ABD。解析：基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體。12．（08湛江二模.23）下列數據是人體部分器官中所表達基因的估計數目，有關敘述正確的是（）器官或細胞眼唾液腺皮膚甲狀腺血細胞心臟所表達基因的估計數目193218630432381235059400A．人體各器官表達的基因數目有差異是細胞內基因選擇性表達形成的B．血細胞所表達的基因的數目最多說明其遺傳物質相對含量較高C．人體各器官基因表達數目有差異說明細胞中所含蛋白質有差異D．不同功能的細胞表達的基因不相同，這是與細胞具有的不同功能相適應的12．ACD。解析：體細胞的遺傳物質都是一樣的，表達具有選擇性，不同的基因表達的結果形成的蛋白質也不相同。13.杜鵑具有特殊的“巢穴寄生”行為。它會乘其他鳥不在時飛到其巢中產下一枚卵，讓寄主代為孵育子代。不同品系的杜鵑所找的寄主不同，此種現象稱為寄主的特異性。分析不同品系杜鵑的DNA，發現它們的核DNA并無有意義的差異，而線粒體DNA則在各個品系間有顯著的不同，據此推測（）A.寄主特異性基因不在核DNA上B.寄主特異性的遺傳方式符合孟德爾遺傳定律C.寄主的特異性由環境決定D.寄主特異性的遺傳信息的傳遞與雄鳥無關13．AD。解析：質DNA的遺傳屬于母系遺傳，不符合孟德爾遺傳定律。●能力提高訓練14．(2022佛山調研)科學家通過對前列腺癌細胞的研究發現，綠茶具有抗癌作用。綠茶中的多酚可以減少人體的BCL-XL蛋白，而這種蛋白質有抑制癌細胞凋亡的作用。綠茶具有抗癌作用的根本原因是綠茶細胞中具有()A．多酚B．多酚合成基因C．BCL-XL蛋白D．BCL-XL蛋白酶15．(2022廣州一模)染色體、DNA、基因三者關系密切，下列敘述中不正確的是()A．每個染色體含一個或兩個DNA分子，每個DNA分子上有很多個基因B．復制、分離和傳遞，三者都能相伴隨而進行C．三者都是遺傳物質，三者都能行使生物的遺傳作用D．在生物的傳種接代的過程中，染色體行為決定后二者16．(2022深圳調研)理論上講，同一個人的心肌細胞與神經細胞的細胞核內所含DNA的種類和含量是一樣的，但控制合成的蛋白質的種類和數量是不一樣的，原因是()A．不同細胞核的基因種類不一樣多，所以合成的蛋白質不一樣B．不同細胞核的基因經過不同的重組，所以合成的蛋白質不一樣C．不同細胞核的基因數量不一樣多，所以合成的蛋白質不一樣D．不同細胞核的基因表達具有特異性的調控機制，所以合成的蛋白質不一樣17．(2022東莞調研)下列敘述中能表明基因與染色體之間的平行行為的是()A．DNA主要分布在染色體上，是染色體的主要化學組成之一B．在細胞分裂中，基因和染色體都能進行復制和保持連續性C．基因突變和染色體變異均導致生物可遺傳的變異D．配子形成時，非等位基因之間的分離和重組互不干擾18．下圖表示果蠅某一條染色體上幾個基因，回答有關問題：（1）觀察圖示可知，基因在染色體上呈排列。（2）控制果蠅朱紅眼和深紅眼的基因是等位基因嗎？ （3）此染色體的主要成分是；含有的DNA數目是。（4）圖示各基因能同時表達嗎？（5）基因中有一個堿基對的替換，一定會引起生物性狀的改變嗎？19．圖示細胞內與DNA有關的物質或結構，請據圖回答：元素（元素（a）bcde基因（f）gi+h⑴細胞內的遺傳物質是[]，i代表的結構是。⑵e徹底水解后的產物為（用圖中標號表示）。⑶g的基本骨架是。20．(2022惠州)DNA親子鑒定的原理是：從被測者的血液、口腔粘膜細胞或培育的組織內取出DNA，用限制性內切酶