高中化学人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质综合训练题

第3章　基因的本质　

第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段（导学案）

1．基因通常是有遗传效应的DNA片段；

2．DNA的特异性与多样性。

1．大肠杆菌细胞的拟核有＿＿＿个DNA分子，长度约为4.7×106个碱基对，在DNA分子上分布了大约＿＿＿＿个基因，每个基因的平均长度约为＿＿＿＿＿个碱基对。人类基因组计划测定的是24条染色体即＿＿＿＿＿＿＿上DNA的碱基序列。每条染色体上有＿＿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．生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为水母的DNA上有一段长度为5.17×103个碱基对的片段——＿＿＿＿＿＿基因。转基因实验表明，转入了＿＿＿＿＿＿＿＿＿的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像水母一样＿＿＿＿＿。

3．一个DNA分子上有＿＿＿个基因，每一个基因都是＿＿＿＿＿＿片段，有着特定的＿＿＿，这说明DNA必然蕴含了大量的＿＿＿＿＿＿。研究表明，DNA能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在＿＿＿＿＿＿＿＿＿之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的＿＿＿，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的＿＿＿；DNA的多样性和特异性是＿＿＿＿＿＿＿＿＿的物质基础。DNA上分布着许多个基因，基因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

4．有些病毒的遗传物质是＿＿＿＿＿＿，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

一、基因与DNA的关系

1．分析下列材料，回答问题：

材料一：大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。

（1）基因分布在哪里？

（2）DNA和基因是一一对应的关系吗？

（3）结合上述材料，你能得出什么结论？

材料二：人类基因组计划测定的是24条染色体上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有3万个基因，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%。

（4）人类基因组计划测定的是24条染色体包括哪些染色体？

（5）材料中能证明“基因是DNA片段”的信息是什么？

2．分析下列材料，回答问题：

材料一：生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA上有一段长5170碱基对的绿色荧光蛋白基因，如将其转接于老鼠体内，在紫外线的照射下，也能发出向海蛰一样的荧光。

（1）为什么水母这一荧光的性状能在小猪身上表现？

（2）说明基因有什么特点？

材料二：对含肥胖基因的小鼠和正常的小鼠饲喂等量的食物，一段时间后如下图所示。

（3）观察到什么实验现象？

（4）该实验说明了肥胖基因的作用是什么？

3．综上分析，可对基因作出的完整定义是什么？

【答案】 1．（1）基因分布在DNA分子上。　　（2）不是，一个DNA上有多个基因。　　（3）基因是DNA的片段。　　（4）22条常染色体，以及X、Y2条性染色体，共24条染色体。　　（5）DNA个数＜基因的个数，基因的碱基数＜DNA分子的碱基总数。　　

2．（1）因为小鼠获得了水母的绿色荧光蛋白基因。　　（2）基因能控制生物的性状，并具有遗传效应。　　（3）含肥胖基因的小鼠长得肥胖，不含肥胖基因的小鼠体重正常。　　（4）肥胖基因具有遗传效应。

3．基因是有遗传效应的DNA片段。

二、DNA的特性及遗传信息

1．生物的遗传性状以＿＿＿＿＿形式编排在DNA分子上，表现为特定的＿＿＿＿＿＿＿＿。

2．假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因，那么这17个碱基对可以排列出大约多少种基因？这说明了遗传信息的什么特性？

3．假设人类基因组中第1号染色体上第1个基因由17个碱基对随机排列构成的，那么与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性是多少？这说明遗传信息的什么特性？

4．结合下图，理解DNA、基因与染色体的关系。

（1）染色体、DNA与基因的层次如何？

（2）基因和DNA的基本单位分别是什么？

（3）真核生物中，染色体是基因的唯一载体吗？

【答案】1．遗传信息　　碱基排列顺序　　2．417，说明了遗传信息的多样性。　　3．1/（417×417），几率很小，说明了遗传信息的特异性。　　4．（1）染色体上分布有DNA，DNA上分布有基因。　　（2）基因是DNA的片段，故两者的基本单位相同，均为脱氧核苷酸。　　（3）不是，真核细胞中的线粒体和叶绿体中的DNA也是基因的载体。

1．下列结构或物质的层次关系正确的是（    ）

A．染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸 

B．染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因

C．染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因 

D．基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA

2．下列关于基因的叙述中，不正确的是（    ）

A．不同的基因含有不同的遗传信息

B．随机排列的脱氧核苷酸序列均可构成基因

C．每个基因都有其特定的遗传效应

D．基因在染色体上呈线性排列

3．“人类基因组计划”研究表明，人体的23对染色体约含有3万～3．5万多个基因，这一事实说明（　　）

A．基因是DNA上的有遗传效应的片段

B．基因是染色体的片段

C．一个DNA分子上有许多基因

D．基因只存在于染色体上

4．下列有关细胞中基因的叙述，正确的是（    ）

A．基因是染色体的主要载体 

B．一个DNA片段就是一个基因

C．基因是有遗传效应的DNA片段 

D．基因的基本组成单位是氨基酸

5．生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为海蜇DNA分子上有一段长度为5170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。下列叙述错误的是（    ）

A．基因是有遗传效应的DNA片段

B．基因是DNA上的有一定功能的特异性的碱基排列顺序

C．基因是控制生物性状的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表达

6．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有41000种

D．人体内控制β－珠蛋白合成的基因由l700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41700种

7．下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述，正确的是（　　）

A．遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序

B．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性和特异性

C．不管是原核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数

D．染色体是DNA的主要载体，每一条染色体上都只有一个DNA分子

8．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是（    ）

A．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

B．基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因

C．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

D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有l个或2个DNA分子

1．对基因本质的理解
（1）从结构上看
①基因是DNA上一个个特定的片段，一个DNA分子上有许多个基因。
②基因与DNA结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构。
③基因中脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序代表遗传信息。

（2）从功能上看

基因具有遗传效应，即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。
2．染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系

3．DNA分子的多样性与特异性
（1）多样性：碱基对（或脱氧核苷酸对）排列顺序的千变万化，
     构成了DNA的多样性。
（2）特异性：每个DNA分子的碱基对的排列顺序是特定的。
（3）与生物多样性的关系：DNA多样性→蛋白质多样性→生物多样性。

【答案】

1．A

2．B

3．C

4．C

5．D

6．D

7．C

8．C