生物:3.2.1《認(rèn)識(shí)基因》例題與探究(中圖版必修2)
例1 基因研究最新發(fā)現(xiàn)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
思路解析:基因相同指的是它們控制合成的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)或功能相同,并不代表這些基因中的堿基序列相同,如基因中內(nèi)含子、非編碼區(qū)的堿基序列就可能不同。
答案:D
黑色陷阱:不甚理解“基因約80%相同”的含義,忽略基因是斷裂基因,基因中內(nèi)含子、非編碼區(qū)的堿基序列就可能不同,是本題答錯(cuò)的主要原因。
變式訓(xùn)練1 下列關(guān)于基因的敘述中,正確的是…( 。
A.基因是DNA基本組成單位
B.基因全部存在于細(xì)胞核中
C.基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位
D.基因是DNA分子上任意一個(gè)片段
思路解析:本題考查基因的有關(guān)概念;蚴强刂粕镄誀畹倪z傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位,是具有遺傳效應(yīng)的DN *** 段。DNA基本組成單位是脫氧核苷酸,所以選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的。每個(gè)DNA分子可以分為許許多多的片段,其中有的能夠控制生物的性狀,有的卻不能控制生物的性狀,能控制生物性狀的DNA特定片段稱為有遺傳效應(yīng)的DN *** 段,也就是一個(gè)基因,它是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位,所以C選項(xiàng)正確。因?yàn)橛械腄NA存在于細(xì)胞質(zhì)或擬核中,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;蚴怯羞z傳效應(yīng)的DN *** 段,而不是DNA分子上任意一個(gè)片段,所以D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。
答案:C
變式訓(xùn)練2下列敘述中正確的是( 。
A.細(xì)胞中的DNA都在染色體上
B.細(xì)胞中每條染色體都只有一個(gè)DNA分子
C.減數(shù)分裂過程中染色體與基因的行為一致
D.以上敘述均對(duì)
思路解析:原核細(xì)胞中的DNA、真核細(xì)胞中的葉綠體、線粒體都是單獨(dú)存在的,染色體存在于細(xì)胞核中,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;處于有絲分裂前、中期的細(xì)胞中的每條染色體有兩個(gè)DNA分子,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;減數(shù)分裂過程中由于基因位于染色體上的DNA分子上,所以,染色體與基因的行為是一致的,故C選項(xiàng)正確。
答案:C
例2 完成下列問題:
(1)真核生物基因的編碼區(qū)中能夠編碼蛋白質(zhì)的序列稱為__________,不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列稱為__________。
(2)一般說,如果你知道了某真核生物的一條多肽鏈的氨基酸序列,你能否確定其基因編碼區(qū)的DNA序列?為什么?
思路解析:真核生物基因的編碼區(qū)中不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列稱為內(nèi)含子,能夠編碼蛋白質(zhì)的序列稱為外顯子;因此蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序?qū)嶋H上是由編碼區(qū)外顯子的核苷酸序列直接決定的,與內(nèi)含子的核苷酸序列無關(guān),更與這個(gè)基因中的非編碼區(qū)無關(guān)。
答案:(1)外顯子 內(nèi)含子。2)不能。首先,一種氨基酸可以有多種密碼子;其次,一般地說,真核生物基因編碼區(qū)的內(nèi)含子不能編碼蛋白質(zhì),內(nèi)含子的核苷酸序列不可能由多肽鏈的氨基酸序列確定。
黑色陷阱:基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)是答錯(cuò)第一問的主要原因;將所學(xué)的與內(nèi)含子相關(guān)的知識(shí)應(yīng)用到新情境中的能力欠佳,是不能順利解答第二問的原因。
變式訓(xùn)練1 下列關(guān)于真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)的敘述中,正確的是( )
A.每一個(gè)基因中的外顯子和內(nèi)含子數(shù)目相同
B.不同基因的內(nèi)含子長度相同,外顯子長度不同
C.不同基因的編碼區(qū)長度相同,非編碼區(qū)的長度不同
D.不同基因中外顯子和內(nèi)含子的數(shù)目、長度均不相同
思路解析:真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)由編碼區(qū)和非編碼區(qū)組成,它的編碼區(qū)含若干個(gè)外顯子和內(nèi)含子,而且外顯子比內(nèi)含子多一個(gè)。不同基因中外顯子和內(nèi)含子的數(shù)目、長度均不相同;不同基因的內(nèi)含子長度不相同,外顯子長度不同;不同基因的編碼區(qū)長度不相同,非編碼區(qū)的長度也不同;每一個(gè)基因中的外顯子和內(nèi)含子數(shù)目也不相同。
答案:D
變式訓(xùn)練2 下列關(guān)于變形蟲細(xì)胞內(nèi)基因結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),完全正確的一組是( 。
①編碼區(qū)能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信使RNA,經(jīng)加工參與蛋白質(zhì)的生物合成、谠诜蔷幋a區(qū)有RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn) ③非編碼序列只位于編碼區(qū)的上游和下游、軆(nèi)含子不能編碼蛋白質(zhì)
A.①②③B.②③④
C.①③④D.①②④
思路解析:變形蟲屬于真核生物,其基因組成中分為編碼區(qū)和非編碼區(qū),編碼區(qū)能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信使RNA,然后控制合成蛋白質(zhì),同時(shí),在其非編碼區(qū)有RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn);內(nèi)含子不能編碼蛋白質(zhì)。斷裂基因往往由一些交替存在的內(nèi)含子和外顯子構(gòu)成。
答案:D
問題探究
問題 染色體、DNA和基因的關(guān)系是什么?
導(dǎo)思:染色體、DNA和基因?qū)τ谏镞z傳說都起著至關(guān)重要的作用,從構(gòu)成上看,三者也是密不可分的。
探究:首先,基因的組成單位是脫氧核苷酸,這些脫氧核苷酸按照一定的順序排列在一起,構(gòu)成的有遺傳效應(yīng)的DN *** 段,叫做基因。而一條DNA雙鏈則包含成百上千個(gè)基因,它與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起構(gòu)成染色體。因此,我們不難總結(jié)出如下關(guān)系:
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