生物:3.2.1《认识基因》例题与探究(中图版必修2)
例1 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
思路解析:基因相同指的是它们控制合成的蛋白质空间结构或功能相同,并不代表这些基因中的碱基序列相同,如基因中内含子、非编码区的碱基序列就可能不同。
答案:D
黑色陷阱:不甚理解“基因约80%相同”的含义,忽略基因是断裂基因,基因中内含子、非编码区的碱基序列就可能不同,是本题答错的主要原因。
变式训练1 下列关于基因的叙述中,正确的是…( )
A.基因是DNA基本组成单位
B.基因全部存在于细胞核中
C.基因是遗传物质的结构和功能单位
D.基因是DNA分子上任意一个片段
思路解析:本题考查基因的有关概念。基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位,是具有遗传效应的DN *** 段。DNA基本组成单位是脱氧核苷酸,所以选项A是错误的。每个DNA分子可以分为许许多多的片段,其中有的能够控制生物的性状,有的却不能控制生物的性状,能控制生物性状的DNA特定片段称为有遗传效应的DN *** 段,也就是一个基因,它是遗传物质的结构和功能单位,所以C选项正确。因为有的DNA存在于细胞质或拟核中,故B选项错误。基因是有遗传效应的DN *** 段,而不是DNA分子上任意一个片段,所以D选项是错误的。
答案:C
变式训练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
思路解析:原核细胞中的DNA、真核细胞中的叶绿体、线粒体都是单独存在的,染色体存在于细胞核中,故A选项错误;处于有丝分裂前、中期的细胞中的每条染色体有两个DNA分子,故B选项错误;减数分裂过程中由于基因位于染色体上的DNA分子上,所以,染色体与基因的行为是一致的,故C选项正确。
答案:C
例2 完成下列问题:
(1)真核生物基因的编码区中能够编码蛋白质的序列称为__________,不能够编码蛋白质的序列称为__________。
(2)一般说,如果你知道了某真核生物的一条多肽链的氨基酸序列,你能否确定其基因编码区的DNA序列?为什么?
思路解析:真核生物基因的编码区中不能够编码蛋白质的序列称为内含子,能够编码蛋白质的序列称为外显子;因此蛋白质中氨基酸的数目、种类、排列顺序实际上是由编码区外显子的核苷酸序列直接决定的,与内含子的核苷酸序列无关,更与这个基因中的非编码区无关。
答案:(1)外显子 内含子 (2)不能。首先,一种氨基酸可以有多种密码子;其次,一般地说,真核生物基因编码区的内含子不能编码蛋白质,内含子的核苷酸序列不可能由多肽链的氨基酸序列确定。
黑色陷阱:基础知识不扎实是答错第一问的主要原因;将所学的与内含子相关的知识应用到新情境中的能力欠佳,是不能顺利解答第二问的原因。
变式训练1 下列关于真核细胞基因结构的叙述中,正确的是( )
A.每一个基因中的外显子和内含子数目相同
B.不同基因的内含子长度相同,外显子长度不同
C.不同基因的编码区长度相同,非编码区的长度不同
D.不同基因中外显子和内含子的数目、长度均不相同
思路解析:真核细胞的基因结构由编码区和非编码区组成,它的编码区含若干个外显子和内含子,而且外显子比内含子多一个。不同基因中外显子和内含子的数目、长度均不相同;不同基因的内含子长度不相同,外显子长度不同;不同基因的编码区长度不相同,非编码区的长度也不同;每一个基因中的外显子和内含子数目也不相同。
答案:D
变式训练2 下列关于变形虫细胞内基因结构的认识,完全正确的一组是( )
①编码区能够转录为相应的信使RNA,经加工参与蛋白质的生物合成 ②在非编码区有RNA聚合酶结合位点 ③非编码序列只位于编码区的上游和下游 ④内含子不能编码蛋白质
A.①②③B.②③④
C.①③④D.①②④
思路解析:变形虫属于真核生物,其基因组成中分为编码区和非编码区,编码区能够转录为相应的信使RNA,然后控制合成蛋白质,同时,在其非编码区有RNA聚合酶的结合位点;内含子不能编码蛋白质。断裂基因往往由一些交替存在的内含子和外显子构成。
答案:D
问题探究
问题 染色体、DNA和基因的关系是什么?
导思:染色体、DNA和基因对于生物遗传说都起着至关重要的作用,从构成上看,三者也是密不可分的。
探究:首先,基因的组成单位是脱氧核苷酸,这些脱氧核苷酸按照一定的顺序排列在一起,构成的有遗传效应的DN *** 段,叫做基因。而一条DNA双链则包含成百上千个基因,它与蛋白质结合在一起构成染色体。因此,我们不难总结出如下关系:
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