教材中的基因
的形态19世纪60年代，奥地利遗传学家孟德尔就提出了生物的性状是由遗传因子控制的观点，但这仅仅是一种逻辑推理。
20世纪初期，遗传学家摩尔根通过果蝇的遗传实验，认识到基因存在于染色体上，并且在染色体上是呈线性排列，从而得出了染色体是基因载体的结论。
年，丹麦遗传学家约翰逊在《精密遗传学原理》一书中正式提出“基因”概念。
20世纪50年代以后，随着分子遗传学的发展，尤其是沃森和克里克提出DNA双螺旋结构以后，人们进一步认识了基因的本质，即基因是具有遗传效应的DNA片段。
浙科版教材中前三章是以基因为主线，可以从每章的小结可知，如下所示。
孟德尔遗传定律小结
染色体与遗传小结
遗传的分子基础小结
上述小结中最重要的是基因是遗传的功能单位，所谓遗传的功能单位，就是遗传物质要发挥功能是以基因为单位，即基因传递（通过复制完成）和表达（通过转录和翻译完成）功能的完成是以基因为单位的。
而一个DNA分子可以有许多基因组成，但DNA不是所有的都是基因，也就是说有非基因片段。基因有显性基因和隐性基因，等位基因和非等位基因，有利基因和有害基因，管家基因和奢侈基因，结构基因和调节基因等。
至于基因的结构高中生物没有阐述，高中生物强调的是基因的功能，以下以基因的功能为主题准确理解基因的功能。
准确理解基因功能
1.正确理解基因的结构组成
知识点：通过结构模型正确理解基因的结构组成，四种脱氧核苷酸组成，两条链反方向，碱基对A和T两个氢键，G和C三个氢键，嘧啶结构的一个环，嘌呤结构有两个环。脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接。基因的多样性是脱氧核苷酸排列顺序多样，而不是空间结构多样（空间结构都是双螺旋结构，这和蛋白质的多样性不同）。
真核细胞中，DNA存在于细胞核染色体上、线粒体和叶绿体。原核细胞中，DNA存在于拟核区，拟核外的质粒DNA。
试题1：某真核生物DNA片段的结构示意图如下。下列叙述正确的是（ ）
A．①的形成需要DNA聚合酶催化
B．②表示腺嘌呤脱氧核苷酸
C．③的形成只能发生在细胞核
D．若a链中A+T占48%，则DNA分子中G占26%
解析：图中①为氢键，氢键的形成不需要DNA聚合酶的催化，该酶催化磷酸二酯键的形成，A错误；②表示腺嘌呤，B错误；③为磷酸二酯键，在DNA复制过程中会形成，DNA复制可以发生在真核细胞中的细胞核、线粒体、叶绿体中，C错误；若a链中A+T占48%，根据碱基互补配对原则，该DNA分子中A+T占48%，则G+C占52%，则DNA分子中G占26%，D正确。故答案为D。
试题2：下列关于DNA、RNA和基因的叙述，错误的是( )
A.基因是具有遗传效应的核酸分子片段
B.遗传信息通过转录由DNA传递到RNA
C.亲代DNA通过复制在子代中表达遗传信息
D.细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成
解析：亲代DNA通过复制将遗传信息传递给子代，不是表达，遗传信息表达包括转录和翻译两个步骤，故C错误；D中细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成，分裂期可能会有线粒体中遗传信息的表达。故答案为C。
2.基因的功能之一－遗传信息的传递
知识点：复制的基本条件，如模板、原料、酶和能量等。复制的特点：半保留复制。
试题3：遗传信息的传递过程如图所示，其中①~④表示四种不同的物质。下列叙述错误的是（）
A.①复制时，2条链均可作为模板链
B.形成②时，需沿整条DNA长链进行
C.密码子CUU编码③所携带的氨基酸
D.②上可同时结合多个核糖体形成多条④
解析：①为DNA，DNA半保留复制时两条链都可作为模板链，A项正确；图中所示的是遗传信息的转录和翻译过程，②为mRNA，转录是以DNA上有遗传信息的某一片段为模板进行的，不是整条长链，B错误；③为tRNA，它上面有反密码子GAA，密码子CUU所对应的反密码子为GAA，因此密码子CUU编码③所携带的氨基酸，C正确；④为肽链，mRNA上可同时结合多个核糖体同时进行翻译，提高遗传信息翻译过程的效率，D正确。故答案为B。
3.基因的功能之二－遗传信息的表达（转录和翻译）
知识点：基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，mRNA、tRNA和rRNA都是转录而成的，基因mRNA中存在遗传密码；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。翻译过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。
RNA聚合酶的功能和特点是教学中的难点，能识别基因的启动部位，能解开一个或多个基因，能解开螺旋或能让解开的基因螺旋化（注意：不是解开氢键或催化氢键的形成）。
在真核细胞中，转录形成的RNA需要在细胞核中加工，剪接后形成成熟的RNA，和原来的DNA模版链不能配对。转录的非模版链称为编码链，是因为转录形成的RNA和非模版链的碱基顺序是相同的。
试题4：真核生物的细胞核中，某基因的转录过程如图所示。下列叙述正确的是（）
A.转录的产物可不经加工直接作为翻译的模板
B.转录出的RNA链与编码链对应区域的碱基互补
C.RNA聚合酶可使DNA双螺旋解开，也能使双螺旋重新形成
D.该基因的多个部位可同时启动转录过程，从而提高转录效率
解析：转录的产物需要经加工后再作为翻译的模板，A错误；转录出的RNA链与该基因模板链对应区域的碱基互补，B正确；RNA聚合酶可使多个基因的DNA片段解旋，C错误；DNA复制可进行多起点复制，但转录不能在一个基因中多个部位同时启动转录过程，D错误。故答案为B。
试题5：真核细胞中，某多肽链的合成示意图如下，其中①、②、③为核糖体上结合tRNA的3个位置，a、b均是由mRNA上3个相邻的核苷酸组成的结构。下列叙述正确的是（）
A．在该mRNA中a、b均为密码子
B．一个mRNA只能与一个核糖体结合
C．③位置供携带着氨基酸的tRNA进入核糖体
D．若b中的1个核苷酸发生替换，则其决定的氨基酸一定改变
解析：由图可知在该mRNA中b与反密码子结合，b为密码子，a虽然是由mRNA上3个相邻的核苷酸组成，但a、b之间有四个核糖核苷酸，不是3的倍数，因此a不是密码子，A错误；一个mRNA能与多个核糖体结合，B错误；由分析可知，核糖体是往右侧移动，所以③号位置供携带着氨基酸的tRNA进入核糖体，C正确；若b中的1个核苷酸发生替换，由于密码子的简并性，不一定会影响其决定的氨基酸，D错误。故答案为C。
试题6：下列关于基因表达过程的叙述，正确的是（ ）
A.每种氨基酸至少有两个以上的遗传密码
B.遗传密码由DNA传递到RNA，再由RNA决定蛋白质
C.一个DNA分子通过转录可形成许多个不同的RNA分子
D.RNA聚合酶与DNA分子结合只能使一个基因的DNA片段的双螺旋解开
解析：有些氨基酸只有一个密码子，如甲硫氨酸的密码子只有AUG，A错误；遗传信息由DNA传递到RNA，再由RNA决定蛋白质，而遗传密码只存在于mRNA上，B错误；一个DNA分子上有多个不同基因，转录可形成许多个不同的RNA分子，C正确；RNA聚合酶与DNA分子结合可以使DNA分子上多个基因的双螺旋解开，D错误。故答案为C。
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王甫荣
