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Word文档下载推荐.docx

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[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：

基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。

囊性纤维病

镰刀型细胞贫血症

编码CFTR蛋白的基因缺失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：

①进行半自主自我复制。

②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

C．DNA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

选D　生物体的性状是基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“DNA→RNA→蛋白质”的原则。

下面是几种与此有关的说法，不正确的是（　　）

A．DNA→RNA主要是在细胞核中完成的

B．RNA→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

选D　DNA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？

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DNA→DNA过程

B．RNA→蛋白质过程，只涉及两种RNA

C．正常细胞内没有RNA→DNA以及RNA→RNA过程

D．DNA→RNA过程与DNA→DNA过程碱基互补配对不完全相同

选B　DNA→DNA表示DNA的复制，一般只有细胞分裂时才进行，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。

RNA→DNA以及RNA→RNA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。

DNA→RNA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

选D　若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

①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录

②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

①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

②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

③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

①如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或RNA逆转录

②如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或DNA转录

③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：

①机理：

基因

蛋白质结构

生物体性状。

②实例：

镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。

（2）间接方式：

酶的合成

细胞代谢

白化病、豌豆粒形的形成原因。

（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。

3．下图表示基因的作用与性状表现之间的关系，相关叙述正确的是（　　）

A．①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．②过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP

C．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

D．HIV、大肠杆菌及T2噬菌体都可以在人体细胞内进行①、②这两个基本过程

选B　①过程是转录，②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②不表达，则基因③和④也不表达

D．若基因③不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸

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①②③④的参与，而它们分别受基因①②③④的控制。

基因具有一定的独立性，基因②不表达时，基因③④仍可表达，只是无法合成精氨酸。

若基因③不存在，酶③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

B．DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的

C．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序

D．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则

选D　DNA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

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（　　）

选D　HIV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（　　）

A．b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

B．e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

D．a、b、c所表示过程依次是DNA复制、转录、翻译，只能发生在真核细胞中

选D　b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（　　）

①细胞核　②叶绿体　③线粒体　④核糖体

A．①②　　　　　　　　B．①③④

C．①②③D．①②③④

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③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①～⑤过程

C．①～⑤过程中都能发生碱基互补配对

D．③过程中碱基互补配对时，遵循A—U、U—A、C—G、G—C的原则

选C　由图可知，①是DNA复制、②是转录、③是逆转录、④是RNA复制、⑤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A—T、U—A、C—G、G—C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______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。

①请将此图解中a～e过程与上图A～E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________。

②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。

③图解中的c过程要有________酶参与。

答案：

（1）DNA　DNA复制　逆转录

（2）RNA　转录　RNA复制

（3）153　51

（4）翻译　核糖体　氨基酸　转运RNA　多肽（蛋白质）

（5）①A试管　B试管　D试管　C试管　E试管

②a、b、e　d、c　d、c　③逆转录

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DNA

B．遗传信息可由蛋白质流向DNA

C．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

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

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④②③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④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

选B　HIV的遗传物质是RNA，经逆转录（④）形成DNA可以整合到患者细胞的基因组中，再通过转录（②）和翻译（③）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①②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

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

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（　　）

①基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状

②基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状

③一个基因只能控制一种性状

④一个性状可以由多个基因控制

A．①②B．①③

C．②③D．③④

选B　由图可知，苯丙酮酸、多巴胺和黑色素物质的代谢异常与酶的合成直接相关，而酶的合成是由基因控制的；

基因1若发生变化，则多巴胺和黑色素的合成都受影响；

多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制。

7．肠道病毒EV71为单股正链（＋RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。

下面为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。

据图分析不正确的是（　　）

A．图中物质M的合成场所是宿主细胞的核糖体

B．催化①、②过程的物质可能是RNA复制酶

C．图中＋RNA具有催化＋RNA形成－RNA的功能

D．若＋RNA含有7500个碱基，其中A＋U占40%，子代＋RNA形成过程共需G和C9000个

选C　图中的M物质是翻译产生的多肽链，由于EV71病毒没有细胞器，多肽合成的场所是宿主细胞的核糖体；

①、②过程是以RNA为模板合成RNA的过程，需要的是RNA复制酶；

图中催化＋RNA形成－RNA的是物质N，图中＋RNA的功能是作为翻译的模板翻译出新的蛋白质、作为复制的模板形成新的＋RNA，即病毒的组成成分之一；

＋RNA复制时，需要先以＋RNA为模板合成－RNA，再以－RNA为模板合成＋RNA，相当于合成了一条双链RNA，在这条双链RNA中A＝U，G＝C，根据题目中的条件，在病毒＋RNA中A＋U占40%，则G＋C＝60%，所以合成子代＋RNA的过程共需要G和C的数目是7500×

2×

60%＝9000（个）。

8．下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。

请根据图示回答下列问题：

（1）导致苯丙酮尿症的直接原因是患者的体细胞中缺少________，致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变为酪氨酸，只能转变为苯丙酮酸。

苯丙酮酸在体内积累过多就会对婴儿的________造成不同程度的损害，使其智力低下，且患者尿味异样。

（2）如果一对患白化病的夫妻（酶①基因均正常）生了8个小孩都是正常的，最可能的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

由此可见，基因与性状之间并非简单的线性关系。

（3）若在其他条件均正常的情况下，直接缺少酶③会使人患________症。

（4）从以上实例可以看出，基因通过控制________来控制________，进而控制生物体的性状。

据题可知，这一对夫妇都是白化病患者，且酶①基因均正常，则有可能是酶⑤基因或酶⑥基因有缺陷，由于他们生了8个正常的小孩，则不可能是这对夫妇同时酶⑤基因有缺陷或同时酶⑥基因有缺陷。

（1）酶①　神经系统　

（2）这对夫妻分别为酶⑤基因、酶⑥基因缺陷　（3）尿黑酸　（4）酶的合成　代谢过程

阶段质量检测（三）　基因的本质　基因的表达

（时间：

45分钟　满分：

50分）

一、选择题（每小题2分，共24分）

1．用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并测量放射性。

对此实验的叙述，不正确的是（　　）

A．实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质

B．保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低

C．搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高

D．实验所获得的子代噬菌体不含35S，而部分可含有32P

选B　本实验是将噬菌体的DNA与蛋白质分别作出放射性标记，来研究遗传物质是DNA还是蛋白质。

保温时间过长，会导致细菌裂解，噬菌体释放出来，32P标记的DNA组成新的噬菌体会存在于上清液中，使上清液放射性偏高。

搅拌不充分，会导致亲代噬菌体外壳吸附在细菌上，随着细菌一起沉淀，沉淀物放射性偏高。

35S标记亲代噬菌体的外壳，未能侵入到细菌内部，子代噬菌体不含35S,32P标记亲代噬菌体的DNA，会侵入到细菌中，部分子代噬菌体含有。

2．下列有关基因概念叙述，正确的是（　　）

A．基因是具有复制能力的DNA片段

B．核苷酸序列不同的基因不可能表达出相同的蛋白质

C．基因是遗传的基本功能单位，也是复制的基本单位

D．基因具有携带遗传信息和表达遗传信息的双重功能

选D　基因是具有遗传效应的DNA片段；

由于密码子的简并性等，核苷酸序列不同的基因可能表达出相同的蛋白质；

基因是遗传的基本功能单位，但不是复制的基本单位；

基因具有携带遗传信息和表达遗传信息的双重功能。

3．某同学制作了DNA分子结构模型，其中一条链所用碱基A、C、T、G的数量比为1∶2∶3∶4，下列相关叙述正确的是（　　）

A．两条脱氧核苷酸链以反向平行方式盘旋成双螺旋结构

B．该DNA分子中A、C、T、G的数量比为1∶1∶1∶1

C．脱氧核糖、磷酸、碱基交替连接构成该模型的基本骨架

D．DNA分子双链中碱基随机配对且因物种而异

选A　DNA分子的两条链是按反向平行方式盘旋成双螺旋结构的；

该DNA分子中A、C、T、G的数量比为4∶6∶4∶6；

脱氧核糖和磷酸是交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；

DNA分子双链中碱基是A和T配对，G和C配对。

4．下列不是双链DNA分子结构特征的是（　　）

A．DNA双链反向平行排列

B．碱基按嘌呤与嘧啶，嘧啶与嘌呤互补配对

C．DNA分子排列中，两条长链上的脱氧核糖与磷酸排列千变万化

D．DNA两条链之间碱基对的长度大致相等

选C　DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链构成；

DNA分子中嘌呤与嘧啶配对，嘧啶与嘌呤配对，嘌呤之和与嘧啶之和相等；

DNA分子排列中，两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列，顺序不变；

DNA两条链之间碱基对的长度大致相等。

5．一个被15N标记的DNA分子具有100个碱基对，其中含腺嘌呤40个，将其置于含14N的环境中复制，连续复制三次，则在复制过程中共消耗鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸个数、子代DNA分子中含有14N的DNA分子占总DNA数的比例依次是（　　）

A．480、1/3　　　　　　　B．420、1/4

C．360、1/2D．420、1

选D　已知：

一个用15N标记的DNA分子中A＋T＋C＋G＝200个，A＝T＝40个，则C＝G＝60个；

依据DNA分子的半保留复制方式，在不含15N的培养基中经过3次复制后，子代DNA分子的总数为8个，其中不含15N的DNA分子总数为8－2＝6（个），含15N的DNA分子总数为2，含有14N的DNA分子8个，所以子代DNA分子中含有14N的DNA分子占总DNA数