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考点14基因是有遗传效应的DNA片段●基础知识自主疏理1．基因与DNA的关系：①基因是有○1的DNA片段；②每个DNA分子含有○2基因，DNA分子中存在不是基因的片段。2．遗传信息：DNA分子中四种碱基的排列顺序千变万化，遗传信息蕴藏在四种碱基的排列顺序中，DNA分子能够储存足够量的○3。3．基因的本质：基因是有遗传效应的DNA片段。4．生物多样性和特异性的物质基础：○4分子的多样性和特异性。5．基因与性状的关系：基因是控制○5的基本单位。6．基因与染色体的关系：基因在染色体上呈○6排列。7．分子的多样性与特异性：对于现阶段来说，鉴定个人身份的最准确的方法就是DNA分子杂交法，不同个体的遗传物质的DNA是各不相同的，这说明DNA具有○7的特点，其主要原因是○8。同一个体不同体细胞的细胞核中的DNA（不考虑基因突变）是○9，因为○10。对于人体来说，DNA的载体为○11。校对：○1遗传效应○2许多○3遗传信息○4DNA○5生物性状○6线性○7多样性○8碱基对的排列顺序多种多样○9相同的○10同一个体不同体细胞都是由受精卵经过有丝分裂得来，有丝分裂前后细胞核内的遗传物质不变○11染色体、线粒体●自主检测过关1．小白兔生物体内不同的组织细胞中所含的DNA和RNA是()A.DNA相同，RNA也相同B.DNA相同，RNA不相同C.DNA不相同，RNA相同D.DNA不相同，RNA也不相同2．基因研究最新发现表明，人与小鼠的基因约80%相同。则人与小鼠DNA碱基序列相同的比例是()A．20%B．80%C．11%D．无法确定3．如果DNA分子上的某一片段是基因，则该片段通常()①携带遗传信息②携带遗传密码③能转录信使RNA④能进入核糖体⑤转运氨基酸⑥能控制蛋白质合成A.①③⑥B.②④⑥C.①③④D.④⑤⑥4．基因在染色体上的实验证据是()A．孟德尔的豌豆杂交实验B．萨顿蝗虫细胞观察实验C．摩尔根果蝇杂交实验D．现代分子生物技术印证5．下图是人类染色体的连续放大示意图。请据图回答：⑴请写出图中序号所代表的物质或结构：③，④。⑵③经过②形成①的过程中需要核糖体合成的参与，此过程发生在有丝分裂的期。④的特定排列顺序构成了DNA分子的。1．B．解析：不同的组织细胞由同一受精卵经过有丝分裂形成，细胞核中DNA相同，在形成不同的组织细胞的细胞分化过程中，基因选择性表达，因而转录的RNA不同。2．D．解析：基因是指DNA分子中有遗传效应的DNA片段，是遗传物质(DNA)结构和功能的基本单位，人与鼠80%的基因相同，并不能说明人与小鼠碱基序列之间的关系。3．A．解析：基因是有遗传效应的DNA片段，贮存遗传信息，通过复制传递遗传信息，通过转录、翻译表达遗传信息。4．C．解析：果蝇的眼色与性别有关，从而说明控制眼色的基因位于性染色体。5．解析：考查染色体的主要成分是蛋白质和DNA，DNA结构是规则的双螺旋结构。答案：⑴③DNA；④氢键；⑵蛋白质；间期；④特异性。●考点详解及类型讲解一、基因与染色体、DNA、性状、遗传信息的关系1．基因概念：基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的遗传物质的基本单位。基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表生物的遗传信息。遗传效应是指基因具有复制、转录、翻译、重组和突变以及调控等功能。2．理解基因与DNA、染色体、性状之间的关系（1）基因与DNA：基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有许多个基因。（2）基因与染色体：基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。（3）基因与性状：基因是决定生物性状的基本单位，特定基因控制特定的性状。3．概括如下表：染色体DNA基因脱氧核苷酸是基因的结构单位，每个单位由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、和一分子含氮碱基组成是具有遗传效应的DNA片段，是遗传的功能和结构单位，其中脱氧核苷酸的排序代表遗传信息；基因在染色体上呈线性排列是主要的遗传物质，含有许多基因是DNA的主要载体（线粒体和叶绿体也是载体），每个染色体上有一个DNA分子（复制后每个染色体上有两个DNA）问题探究：1．DNA都分布在染色体上吗?DNA片段都有遗传效应吗?基因都由编码区和非编码区吗?1．真核细胞的DNA分布在细胞核内的染色体上和细胞质中的线粒体、叶绿体中，在原核细胞中则分布在拟核和质粒上，只有细胞核内的DNA才与蛋白质结合成染色体；基因无论是真核还是原核，都包含编码和非编码区，DNA片段包含有遗传效应的基因片段和无遗传效应的的非基因片段二、DNA的特性1．稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DNA分子的稳定性。2．多样性：DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有44000≈102408种。实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成了DNA分子的多样性。3．特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。问题探究：2．DNA分子的多样性和特异性是否相矛盾，为什么？2．不矛盾。DNA分子的多样性是指不同的DNA分子其碱基排列顺序不同，DNA分子特异性是指对某一特定的DNA分子而言，其碱基排列顺序是特定的四、个体发育与基因表达之间的关系1．个体发育是从受精卵的有丝分裂开始到性成熟个体形成的过程，在这一过程中，生物个体的各种性状（或表现型）得以逐渐表现。个体发育过程是受遗传物质控制的，发育过程是细胞内基因表达的结果。2．个体发育过程中产生的众多体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而含有相同的遗传物质或基因，但生物体不同部位细胞表现出的性状不同，而且不同性状是在不同时期表现的。因而在个体发育过程中，生物体内基因的表达有如下特点：①虽然不同的细胞含有相同的基因，但不同的细胞表达不同的基因，即选择性表达。如胰岛细胞能表达胰岛素基因，但不表达血红蛋白基因。②细胞内基因在个体发育过程中顺序性表达。问题探究：3．基因是否具有一定的独立性？为什么？3．具有一定的独立性。因为基因是有遗传效应的DNA片段，可以切除，拼接到其他生物的DNA分子上去获得某种性状表达题型一染色体、DNA、基因的关系例子1．对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中，错误的是（）A.每条染色体上含有一个或两个DNA，DNA分子上含有多个基因B.都能复制、分离和传递，且三者行为一致C.三者都是生物细胞核内的遗传物质D.生物的传种接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为解析：每条染色体含有1个DNA(未复制时）或2个DNA(细胞分裂间期复制后）。染色体是DNA的主要载体，基因是有遗传效应的DNA片段，因而染色体的行为决定着DNA和基因的行为（复制、分离、组合和传递）。答案：C变式1．DNA具有多样性的原因是（）A．组成基因的碱基数目庞大B．空间结构千变万化C．碱基种类有许多种D．碱基排列顺序的千变万化解析：考查DNA分子的特点。DNA分子具有多样性、特异性和稳定性三个特点。其中，碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。在DNA分子的结构中，磷酸和脱氧核糖交替连接的顺序是固定不变的，碱基种类有A、T、G、C四种，空间结构为规则的双螺旋结构。答案：D变式2．下列叙述中正确的是（）A．细胞中的DNA都在染色体上B．细胞中每条染色体都只有一个DNA分子C．减数分裂过程中染色体与基因的行为一致D．以上叙述均对解析：染色体是由DNA分子和蛋白质组成。细胞中存在DNA分子的场所除了细胞核外，在细胞质的线粒体、叶绿体中也存在DNA分子，所以A是错误的；染色体在有丝分裂和减数分裂的间期，都将进行复制，复制的结果是：每一条染色体都包含两个姐妹染色单体，而一个染色单体也是由DNA分子和蛋白质组成的，所以笼统地说：细胞中每条染色体都只有一个DNA分子是不准确的，因而B是错误的；基因是有遗传效应的DNA片段，在减数分裂过程中，随染色体发生变化的同时，DNA、基因也将发生相应的变化，其行为是一致的，即等位基因随同源染色体分开而分离，非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，所以C是正确的。答案：C规律总结：(1)基因在DNA分子上。(2)基因是DNA分子上的特定片段。(3）基因随着DNA分子的复制而复制，转录而转录，并且能控制蛋白质的合成，从而把遗传信息表达出来。(4)基因在染色体上呈线性排列，并且和染色体的行为一致：染色体复制→基因复制，染色单体分开→相同基因分离。类型二个体发育与基因表达之间的关系例2．（07株州模拟）在同一个人的神经细胞与胰岛B细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的（）A．信使RNA不同B．DNA碱基排列顺序不同C．核糖体不同D．转运RNA不同解析：人体神经细胞与肝细胞是由同一个受精卵通过细胞分裂和分化，选择性表达的结果。在分化过程中，不同的基因转录成不同的信使RNA，再翻译形成蛋白质，表现出不同的形态结构和功能，因此其根本原因是信使RNA不同。答案：A变式1．（08届黄冈调研）人体中具有抗利尿激素基因和血红蛋白基因，两者（）A．分别存在于不同组织的细胞中B．均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制C．均在细胞核内转录和翻译D．能控制合成不同的物质解析：人体内不同的组织细胞由同一受精卵经过有丝分裂形成，细胞核中DNA相同，在形成不同的组织细胞的细胞分化过程中，基因选择性表达，因而转录的ｍRNA不同，再由不同的ｍRNA通过翻译形成不同的物质。答案：D规律总结：同一个体体细胞来自同一受精卵的有丝分裂，所含的核DNA相同，由于基因的选择表达，所形成的mRNA和蛋白质都不同。类型三实验探究为了研究遗传信息的传递途径，科学家做了如下实验：实验1：变形虫放射性标记实验（如图所示）实验2：有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，所得结果如下：当加人RNA酶后，细胞中的蛋白质合成就停止了；再加入从酵母菌中提取的RNA，则又重新合成了一定数量的蛋白质。分析讨论：（1）从实验1可以看出RNA的合成发生在细胞的哪一部位？。（2）细胞核交换后，B组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的RNA分子？。（3）从实验2可以得出的结论是什么？。（4）综合分析实验1和实验2，你认为遗传信息的传递途径是什么？。（5）实验1的设计有何巧妙之处？。解析：本题是考查学生的实验分析。答案：（1）细胞核(2)细胞核中合成的RNA分子可以通过核孔进入细胞质。(3)RNA与蛋白质的合成有直接关系(4)遗传信息由DNA-RNA-蛋白质。（5）巧妙之处在干Ft换细胞核。●高考真题真题1．(2006·广东)在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是（）A．用mRNA为模板逆转录合成DNAB．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成C．将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选D．由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA解析：本题考查的是获取目的基因的方法；根据题意已知碱基序列，最佳方法是采取PCR技术（体外扩增）。答案：B真题2．（2007·全国卷Ⅰ）人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的()A．DNA碱基排列顺序不同B．核糖体不同C．转运RNA不同D．信使RNA不同解析：本题考查的知识点是基因选择性表达；人体不同的组织细胞由同一受精卵经过有丝分裂形成，细胞核中DNA相同，在形成不同的组织细胞的细胞分化过程中，基因选择性表达，因而转录的ｍRNA不同。答案：D真题3．（2006·上海）人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中（）A．只有胰岛素基因B．比人受精卵的基因要少C．既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因D．有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因解析：本题考查的是基因的选择性表达知识；人体不同的组织细胞由同一受精卵经过有丝分裂形成，细胞核中DNA相同。答案：C真题4．（2006·江苏）遗传信息是指（）A．有遗传效应的脱氧核苷酸序列B．脱氧核苷酸C．氨基酸