2016新课标三维人教生物必修2 第四章 第2节 基因对性状的控制.doc
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1、第2节基因对性状的控制1.生物遗传信息流动表示为:2逆转录和RNA复制只发生在某些病毒的增殖过程中。3基因控制生物性状的两条途径:通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。4一个基因可能影响多种性状,一种性状也可能由多个基因控制。5线粒体DNA和叶绿体DNA也能进行复制、转录和翻译,并控制生物的性状。 一、中心法则的提出及其发展1中心法则的提出及内容(1)提出者:克里克。(2)中心法则内容:连线(3)图解:2中心法则的发展填表发展内容信息流动举例RNA自我复制遗传信息从RNA流向RNARNA病毒RNA逆转录合成DNA遗传信息从RNA流向DN
2、AHIV病毒、致癌的RNA病毒3.完善后的中心法则图解二、基因、蛋白质与性状的关系1基因控制生物性状的两条途径(1)基因对生物性状的间接控制:实质:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。举例:填表皱粒豌豆的形成人的白化病的形成皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列,使编码淀粉分支酶的基因被打乱不能合成淀粉分支酶细胞内淀粉含量下降,游离蔗糖含量升高豌豆成熟时因失水而皱缩控制酪氨酸酶的基因异常不能合成酪氨酸酶酪氨酸不能转变为黑色素表现出白化症状(2)基因对生物性状的直接控制:实质:基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。举例:填表囊性纤维病镰刀型细胞贫血症编码CFTR蛋白
3、的基因缺失3个碱基CFTR蛋白缺少苯丙氨酸CFTR蛋白结构异常,导致功能异常患者支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖,使肺功能严重受损编码血红蛋白的基因发生改变血红蛋白组成的红细胞结构异常,功能受损2基因与性状的关系基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。生物的性状是基因型与环境共同作用的结果。3细胞质基因(1)分布:线粒体和叶绿体中。(2)功能:进行半自主自我复制。通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。(3)遗传方式:人的细胞质基因只能通过母亲遗传给后代。1判断下列说法的正误(1)在人体细胞中,能进行DNA的复制、DNA的转录和翻译()(2)RNA病毒都能进行逆转录()(3)生物
4、体的基因型相同,表现型就一定相同()(4)基因与性状的关系是一对一的线性关系()2克里克提出的中心法则是指()A遗传信息的转录、翻译过程B遗传信息的转录、翻译及表达过程CDNA复制及转录、翻译过程中的碱基互补配对原则D遗传信息通过DNA复制、转录及翻译的传递过程解析:选D克里克提出的中心法则主要包括遗传信息从DNA传递到DNA的自我复制过程,以及从DNA流向RNA进而流向蛋白质的转录和翻译过程。3下列关于基因与性状之间关系的叙述,错误的是()A很多情况下一对基因决定一个性状B有的情况下多对基因决定一个性状C有的情况下一对基因决定多个性状D生物体的性状不会受到环境的影响解析:选D生物体的性状是基
5、因型和外界环境共同作用的结果,生物体的性状受环境的影响。4生物体内性状的表达一般遵循“DNARNA蛋白质”的原则。下面是几种与此有关的说法,不正确的是()ADNARNA主要是在细胞核中完成的BRNA蛋白质是在细胞质中完成的C在同一个体不同的体细胞中DNA相同D在细胞的一生中,DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的解析:选DDNA是细胞中的遗传物质,一般是不变的;由于同一个体不同的体细胞中的基因存在着选择性表达,因此不同细胞中的DNA相同,而RNA和蛋白质却不一定相同。 1中心法则内容及其发展图解2中心法则与生物种类的关系(1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则:(2)烟草花叶病毒等大部
6、分RNA病毒的中心法则:(3)HIV等逆转录病毒的中心法则:思考探究(1)结合中心法则,思考DNA、RNA产生的途径有哪些?提示:DNA产生途径有DNA的复制及逆转录;RNA的产生途径有RNA的复制及转录。(2)线粒体和叶绿体中的DNA是否遵循中心法则?提示:遵循;在线粒体和叶绿体中也有DNA的复制及基因的表达过程。题组冲关1下列关于中心法则内容的叙述,不正确的是()A不是所有细胞内都有DNADNA过程BRNA蛋白质过程,只涉及两种RNAC正常细胞内没有RNADNA以及RNARNA过程DDNARNA过程与DNADNA过程碱基互补配对不完全相同解析:选BDNADNA表示DNA的复制,一般只有细胞
7、分裂时才进行,高度分化的细胞不分裂,一般不进行DNA复制。RNA蛋白质过程表示翻译,涉及三种RNA:rRNA、mRNA、tRNA。RNADNA以及RNARNA过程表示逆转录和RNA的自我复制,只有少数RNA病毒才具有这两个过程。DNARNA过程中有A与U的配对,而DNA复制时没有这种配对方式。2(海南高考)在其他条件具备的情况下,在试管中加入物质X和物质Z,可得到相应产物Y。下列叙述正确的是()A若X是DNA,Y是RNA,则Z是逆转录酶B若X是DNA,Y是mRNA,则Z是脱氧核苷C若X是RNA,Y是DNA,则Z是限制性内切酶D若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的大分子,则Z是氨基酸解析:选D若
8、X是DNA,Y是RNA,则Z是转录酶;若X是DNA,Y是mRNA,则Z是核糖核苷;若X是RNA,Y是DNA,则Z是逆转录酶;若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的大分子,即蛋白质,则Z是氨基酸。方法规律“三看法”判断中心法则中的过程一看模板如果模板是DNA,生理过程可能是DNA复制或DNA转录如果模板是RNA,生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译二看原料如果原料为脱氧核苷酸,产物一定是DNA,生理过程可能是DNA复制或逆转录如果原料为核糖核苷酸,产物一定是RNA,生理过程可能是DNA转录或RNA复制如果原料为氨基酸,产物一定是蛋白质(或多肽),生理过程是翻译三看产物如果产物为DNA,生理
9、过程可能是DNA复制或RNA逆转录如果产物为RNA,生理过程可能是RNA复制或DNA转录如果产物是蛋白质(或多肽),生理过程是翻译1基因控制性状的方式(1)直接方式:机理:基因蛋白质结构生物体性状。实例:镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。(2)间接方式:机理:基因酶的合成细胞代谢生物体性状。实例:白化病、豌豆粒形的形成原因。2基因与性状的关系(1)一般而言,一个基因决定一种性状。(2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响,如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。 (3)有些基因可影响多种性状,如图中基因1可影响B和C性状。题组冲关3下图表示基因的作用与性状表现之间的关系,相关叙述正确的
10、是()A过程与DNA复制的共同点是都以DNA的一条链为模板,在DNA聚合酶的作用下进行B过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATPC人的镰刀型细胞贫血症是通过蛋白质间接表现性状的,苯丙酮尿症是通过蛋白质直接表现性状的DHIV、大肠杆菌及T2噬菌体都可以在人体细胞内进行、这两个基本过程解析:选B过程是转录,过程是翻译。转录是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下进行的;人的镰刀型细胞贫血症是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体性状的,苯丙酮尿症是患者体内某种酶的合成受阻导致的,是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而间接控制生物体性状的;T2噬菌体的宿主细胞
11、是大肠杆菌细胞,不能侵染人体细胞。4下面为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图,从图中可得出()A一种物质的合成只受一个基因的控制B基因可通过控制酶的合成来控制代谢C若基因不表达,则基因和也不表达D若基因不存在,则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸解析:选B基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的性状。由示意图可知,精氨酸的合成需要酶的参与,而它们分别受基因的控制。基因具有一定的独立性,基因不表达时, 基因仍可表达,只是无法合成精氨酸。若基因不存在,酶不能合成,则瓜氨酸精氨酸琥珀酸的途径不能进行。 一、选择题1下列关于遗传信息传递的叙述,错误的是()A亲代DNA中的遗传信息是通过复制传递给子代的
12、BDNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的CDNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序DDNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则解析:选DDNA病毒的遗传物质是DNA,虽然其体内没有RNA,但其遗传信息的传递是在宿主细胞内完成的,仍然遵循中心法则。2下列关于中心法则的叙述,不正确的是()A中心法则揭示了遗传信息传递的一般规律B克里克在提出DNA的双螺旋结构之后,又提出中心法则C克里克提出的中心法则不包括蛋白质到DNA的过程,但有蛋白质到蛋白质的过程D病毒的遗传信息传递也可以用中心法则来表示解析:选C中心法则由科学家克里克提出,揭示了遗传信息传递的一般规律。克里克提出的中
13、心法则不包括蛋白质到DNA的过程,也不包括蛋白质到蛋白质的过程。3下列能正确表示HIV感染人体后“遗传信息流”的是()解析:选DHIV是以RNA为遗传物质的病毒,在宿主细胞内能以RNA为模板进行逆转录得到DNA,该DNA可以和人体细胞核内的DNA整合在一起,在人体细胞内一起复制,并经转录和翻译形成病毒的蛋白质。该病毒的RNA不能复制。4.中心法则揭示了生物遗传信息的传递和表达的过程。据图分析下列说法不正确的是()Ab过程所需原料为核糖核苷酸,d过程所需原料为脱氧核苷酸Be过程是RNA复制,只发生在某些病毒增殖过程中C科学家在致癌的RNA病毒中发现了逆转录酶,可催化图中的d过程Da、b、c所表示
14、过程依次是DNA复制、转录、翻译,只能发生在真核细胞中解析:选Db过程合成RNA,原料是核糖核苷酸,d过程合成DNA,原料是脱氧核苷酸;e是RNA复制,只发生在某些RNA病毒增殖过程中;d为逆转录过程,是由逆转录酶催化的;DNA的复制、转录和翻译也可以发生在原核生物中。5洋葱根尖细胞内可以进行碱基互补配对的场所有()细胞核叶绿体线粒体核糖体ABC D解析:选B细胞核、叶绿体、线粒体中都含DNA和RNA,都有DNA的复制和转录,翻译在核糖体上进行,也有碱基互补配对的发生,但根尖细胞无叶绿体。6如图为中心法则图解,下列有关叙述正确的是()A过程发生在含有逆转录酶的病毒体中B正常植物细胞中能够体现过
15、程C过程中都能发生碱基互补配对D过程中碱基互补配对时,遵循AU、UA、CG、GC的原则解析:选C由图可知,是DNA复制、是转录、是逆转录、是RNA复制、是翻译。逆转录过程发生在寄主细胞中;正常植物细胞中能够体现DNA复制、转录、翻译过程,没有逆转录、RNA复制过程;DNA复制、转录、逆转录、RNA复制、翻译都能发生碱基互补配对;逆转录过程中碱基互补配对时,遵循AT、UA、CG、GC的原则。二、非选择题7如图为一组模拟实验,假设实验能正常进行且五支试管中都有产物生成。请回答:(1)A、D试管中的产物是_ ,但A试管模拟的是_过程,D试管模拟的是_过程。(2)B、C试管中的产物是_,但B试管模拟是
16、_过程,C试管模拟的是_过程。(3)假如B试管中加入的DNA含有306个碱基,那么产物中最多含有_个碱基,最多有_个密码子。(4)E试管模拟的是_过程,在细胞中进行的场所是_,图中的原料为_,工具是_,产物是_。(5)生物遗传信息传递的全过程可用下图表示。请将此图解中ae过程与上图AE试管所模拟的过程对应起来:a对应_,b对应_,c对应_,d对应_,e对应_。此图解中绝大多数生物能发生的过程是_,少数生物能发生的过程是_,正常人体细胞内不能发生_过程。图解中的c过程要有_酶参与。答案:(1)DNADNA复制逆转录(2)RNA转录RNA 复制(3)15351(4)翻译核糖体氨基酸转运RNA多肽(
17、蛋白质)(5)A试管B试管D试管C试管E试管a、b、ed、cd、c逆转录一、选择题1链霉素或新霉素可使核糖体与单链的DNA结合,这一单链DNA就可代替mRNA翻译出多肽,说明()A遗传信息可由RNA流向DNAB遗传信息可由蛋白质流向DNAC遗传信息可由DNA直接流向蛋白质D遗传信息可由RNA流向蛋白质解析:选C本题说明在实验条件下遗传信息也可能直接由DNA流向蛋白质,而不需要通过mRNA。2在人体精原细胞经减数分裂形成精子过程中,遗传信息表达的途径包括()A复制、转录、翻译B复制、转录C复制、翻译 D转录、翻译解析:选D精原细胞经减数分裂形成精子过程中,有DNA的复制、转录和翻译过程,但只有转
18、录和翻译过程属于遗传信息的表达。3(江苏高考)研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的 RNA 在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(如下图),下列相关叙述错误的是()A合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节B侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C通过形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上D科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病解析:选BHIV的遗传物质是RNA,经逆转录()形成DNA可以整合到患者细胞的基因组中,再通过转录()和翻译()合成子代病毒的蛋白质外壳;侵染细胞时,HIV中的逆转录酶能进入宿主细胞;若抑制逆转录过程,则不能产生子代
19、病毒的蛋白质和RNA,故科研中可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。4下图为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述不正确的是()A图中过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体B镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因发生了改变C人体衰老引起白发增多的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降D该图只反映了基因对性状的控制是通过控制酶的合成进而控制代谢活动来实现的解析:选D正常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构是正常的,而异常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构异常,说明基因通过控制血红蛋白的结构直接控制生物性状;缺乏酪氨酸酶会导致黑色素无法合成,说明基因通过控制酶的合成进而控制代谢活动。5有科学家
20、深入研究发现,着色性干皮病是一种常染色体隐性遗传病,此病是由于患者体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修复而引起的。这说明一些基因()A通过控制酶的合成,从而直接控制生物性状B通过控制蛋白质分子结构,从而直接控制生物性状C通过控制酶的合成控制代谢过程,从而控制生物的性状D可以直接控制生物性状,发生突变后生物性状随之改变解析:选C着色性干皮病是由于患者体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修复引起的,这说明一些基因通过控制酶的合成控制代谢过程,从而控制生物的性状。6人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病,下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图不能得出的结论是()基因可以通过控制
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