第4节 基因是有遗传效应的DNA片段
[对点训练]
题组一 说明基因与DNA关系的实例 1.下列关于基因的叙述,正确的是( ) A.DNA分子上任意一个片段都是基因 B.人体细胞中染色体是基因的唯一载体
C.等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同 D.基因的多样性决定了DNA分子的多样性 答案 C
解析 基因是有遗传效应的DNA片段,而不是DNA分子中任意一个片段;人体细胞中染色体是基因的主要载体,线粒体中也分布着一定数量的基因;构成基因的基本单位是脱氧核苷酸,等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同;基因的多样性与DNA分子的多样性均与脱氧核苷酸的数量和排列顺序有关。
2.豌豆的高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是( ) A.分别控制显性和隐性性状 B.所含的核苷酸种类不同 C.脱氧核苷酸的排列顺序不同 D.在染色体上的位置不同 答案 C
解析 高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同。
A+T
3.20世纪50年代初,查哥夫对多种生物的DNA做了碱基定量分析,发现的比值如下C+G表。结合所学知识,下列叙述正确的是( )
DNA来源 A+T C+G
A.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些 B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
大肠杆菌 1.01 小麦 1.21 鼠 1.21 猪肝 1.43 猪胸腺 1.43 猪脾 1.43
C.小麦的基因中A+T的数量是C+G数量的1.21倍 D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同 答案 D
A+T
解析 大肠杆菌DNA中的值小于猪,说明大肠杆菌DNA所含C—G碱基对的比例较
C+G高,而C—G碱基对含三个氢键,所以大肠杆菌的DNA结构稳定性高于猪的,A错误;虽A+T
然小麦和鼠的DNA中的值相同,但不能表明二者的碱基序列相同,B错误;基因是有
C+G遗传效应的DNA片段,因此无法根据小麦DNA中A+T和C+G的数量关系得出基因中A+T和C+G的数量关系,C错误。 4.对一个基因的正确描述是( )
①基因是DNA分子上特定的片段 ②它的分子结构首先由摩尔根发现 ③它决定着某一遗传性状或功能
④它的化学结构不会发生变化 A.①和② C.③和④ 答案 B
解析 基因是DNA分子上具有遗传效应的片段,决定着某一遗传性状或功能,①、③正确;基因的分子结构是沃森和克里克发现的,②错误;基因的结构在一定的内外环境条件下,可能发生改变,④错误。
5.确认两个基因是相同基因的依据是两者( ) A.位于同一条染色体上 B.位于同源染色体的同一位置 C.控制相对性状
D.具有相同的碱基排列顺序 答案 D
解析 基因中碱基的排列顺序就代表遗传信息,如果两个基因相同,两者的碱基排列顺序一定相同。
6.人类14号染色体信息已被破译,总计含87410661个碱基对,这一结果于2003年1月4日发表在英国科学周刊《自然》杂志上。研究报告称,第14号染色体含有1050个基因。则平均每个基因含有的碱基数为( )
B.①和③ D.①和④
A.83248 C.1050 答案 D
B.166496 D.不能确定
解析 一个DNA分子中含有多个基因。在基因之间的DNA片段属于间隔区段,这些间隔区段因为没有遗传效应而不属于基因。人类14号染色体上的87410661个碱基对并不全属于该染色体上含有的1050个基因,故不能确定每个基因含有的碱基数。 题组二 DNA片段中的遗传信息
7.下列关于DNA和基因的关系的叙述,正确的是( )
A.基因是碱基对随机排列而成的DNA片段 B.DNA的碱基排列顺序就代表基因 C.一个DNA分子上有许多个基因 答案 C
解析 每个DNA分子上有多个基因,它们在染色体上呈线性排列。 8.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.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
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41700种 答案 D
解析 β-珠蛋白基因碱基对的排列顺序是β-珠蛋白所特有的,任意改变碱基的排列顺序后,合成的就不一定是β-珠蛋白。β-珠蛋白基因的碱基对排列顺序是特定的,其碱基对可能的排列方式应小于41 700种。
9.由80个碱基组成的DNA分子片段,可由其碱基对组成不同的序列而携带不同的遗传信息,其种类数最多可达( ) A.4120B.404C.440D.260 答案 C
解析 因为DNA分子两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则,所以一条链的碱基序列决定了另一条链的碱基序列。根据数学的排列知识,n个不同碱基对的排列有4n种,40个碱基对排列的种类数为440。
10.染色体、DNA、基因三者关系密切,下列叙述不正确的是( ) A.每条染色体含一个或两个DNA分子,每个DNA分子上有很多个基因
D.组成不同基因的碱基数量一定不同
B.复制、分离和传递,三者都能相伴随而进行 C.三者都是遗传物质,三者都能行使生物的遗传功能 D.在生物的传宗接代过程中,染色体行为决定后两者 答案 C
解析 染色体由DNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体,不是遗传物质。 11.关于基因和染色体的叙述不正确的是( ) A.基因主要位于染色体上
B.基因在染色体上是由萨顿提出的,而证实基因位于染色体上的是摩尔根
C.果蝇的X染色体比Y染色体短小,因此Y染色体上含有与X染色体对应的全部基因,而X染色体上不具备与Y染色体所对应的全部基因
D.同源染色体同一位置上的基因可能不同,但所控制的性状是同一性状 答案 C
解析 基因主要位于染色体上,线粒体和叶绿体上的基因不在染色体上,A正确;萨顿提出了“基因位于染色体上”这一假说,这一假说由摩尔根证实,B正确;果蝇的X、Y染色体上有同源区段,也有各自特有的非同源区段,C错误;同源染色体同一位置上可以是等位基因,也可以是相同基因,但它们控制的都是同一性状,等位基因控制的是同一性状的不同表现类型,相同基因控制的是同一性状的相同表现类型,D正确。
12.(2017·湖北武汉期末)如图表示脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体间的关系。下列有关叙述错误的是( )
A.D是脱氧核苷酸,其种类取决于C B.基因是具有遗传效应的F片段 C.基因的主要载体是染色体
D.用吡罗红可以检测F在细胞中的分布 答案 D
解析 据图示可知,C为含氮碱基,D为脱氧核苷酸,D的种类取决于C碱基,A正确;F为DNA,G为蛋白质,它们共同构成H染色体,基因是具有遗传效应的DNA片段,其主要载体是染色体,B、C正确;用甲基绿可以检测F(DNA)在细胞中的分布,D错误。
[综合强化]
13.如图表示一个DNA分子上的三个片段A、B、C,请完成下列问题:
(1)片段A和C之所以能称为基因,是因为它们都是
________________________________________________________________________。 (2)片段A和片段C的不同之处是
________________________________________________________________________。 (3)片段A和片段B的不同之处是
________________________________________________________________________。 (4)一般情况下,在一个DNA分子中类似于B的片段的长度要____________类似于A的片段的长度。
(5)在人类染色体DNA不表达的片段中有一部分是串连重复的序列,它们在个体之间具有显著的差异性,这种短序列应该位于图中的____________。 (6)上题中所说的短序列可应用于____________。 A.生产基因工程药物 B.侦查罪犯 C.遗传病的产前诊断 D.基因治疗
答案 (1)具有遗传效应的DNA片段,能控制一定的生物性状 (2)其内部的遗传信息即脱氧核苷酸的排列顺序及数目不同 (3)片段B中的碱基序列不携带遗传信息,不具有遗传效应 (4)大于 (5)基因间隔区B (6)B 14.分析下图,回答有关问题:
(1)图中B是________,F是________,G是__________。 (2)D与A的位置关系是______________________。
(3)从分子水平看,D与C的关系是__________________________。
(4)C的基本组成单位是图中________;D的主要载体是图中的________,除此之外,________和________也是D由亲代传递给子代的载体。