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免费高中生物必修2讲义：第4章 基因的表达 第2节 基因对性状的控制 Word版含解析详细信息
| 宜城教育365速发国际靠谱么_365bet亚洲官方网址_预付365商城下载网www.bjtlcd.com免费高中生物必修2讲义：第4章 基因的表达 第2节 基因对性状的控制 Word版含解析1.理解中心法则的内容及应用。(重、难点)2.阐述基因、蛋白质与性状的关系。(重点)3．了解细胞质遗传及其特点。()一、中心法则的提出及其发展(阅读教材P68～P69)1．中心法则的内容(1)图中①②③代表的遗传信息的传递方向及代表的生理过程：①传递方向：DNA流向DNA生理过程：DNA的自我复制②③传递方向：DNA流向RNA，进而流向蛋白质生理过程：转录和翻译(2)遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向RNA或DNA。2．发展内容 RNA自我复制 RNA逆转录信息传递方式 RNA→RNA RNA→DNA实例 SARS病毒 HIV病毒二、基因、蛋白质与性状的关系(阅读教材P69～P70)1．基因对性状的间接控制(1)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。(2)举例：人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常引起的。2．基因对性状的直接控制(1)实质：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(2)举例囊性纤维病：编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基――→导致CFTR蛋白缺少苯丙氨酸，引起CFTR蛋白结构和功能异常。3．基因与性状间的对应关系(1)生物的绝大多数性状受单个基因控制。(2)生物的有些性状是由多个基因决定的，如人的身高。(3)生物的性状还受环境的影响。三、细胞质基因(阅读教材P70)1．分布：叶绿体、线粒体中。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．遗传方式由母本遗传给后代，表现为母系遗传。1．连线2．判断(1)中心法则表示的是遗传信息的流动过程。(√)分析：中心法则包含多个不同过程，但表示的都是遗传信息的流动过程。(2)(2016·大连市二十四中高一期末)遗传信息只能从DNA流向RNA，进而流向蛋白质。(×)分析：在克里克提出的中心法则中，遗传信息只能从DNA流向RNA，进而流向蛋白质。随着科学的发展，中心法则不断得到完善，遗传信息流动的过程更多，例如RNA的自我复制、逆转录等。(3)基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(×)分析：基因还可以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。(4)(2016·山东临沂市高一检测)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，一个性状可能由多个基因控制。(√)(5)基因型相同的个体，其表现型一定相同。(×)分析：基因型相同且环境条件一致，其表现型一定相同。主题一中心法则的提出与发展结合下面的材料分析中心法则的提出与发展。材料11957年，克里克提出中心法则，其遗传信息传递途径为：从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；还可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。如图：材料21965年，科学家发现，很多RNA病毒，在感染宿主细胞后，它们的RNA在宿主细胞内进行复制，这种复制是以导入的RNA为模板，而不是通过DNA。材料31970年，巴尔的摩和梯明在致癌的RNA病毒中，发现一种酶，能以RNA为模板合成DNA。他们称这种酶为依赖RNA的DNA多聚酶，现在一般称为逆转录酶。(1)材料2说明遗传信息还可以从RNA流向RNA。(2)材料3说明遗传信息还可以从RNA流向DNA。(3)结合三则材料分析中心法则的各过程 过程 模板 原料 产物 实例DNA复制 DNA→DNA DNA的两条链 含A、T、G、C的四种脱氧核苷酸 DNA 绝大多数生物DNA转录 DNA→RNA DNA的一条链 含A、U、G、C的四种核糖核苷酸 RNA 绝大多数生物RNA复制 RNA→RNA RNA 含A、U、G、C的四种核糖核苷酸 RNA 以RNA为遗传物质的生物，如烟草花叶病毒 RNA逆转录 RNA→DNA RNA 含A、T、G、C的四种脱氧核苷酸 DNA 艾滋病病毒翻译 RNA→蛋白质 mRNA 20种氨基酸 蛋白质 所有生物(1)为什么中心法则中的遗传信息可以准确地流动？提示：因为有精确的模板并严格遵守碱基互补配对原则。(2)结合中心法则，思考DNA、RNA产生的途径有哪些。提示：DNA产生的途径有DNA的复制及逆转录；RNA产生的途径有RNA的复制及转录。中心法则各过程的适用范围1．中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列说法不正确的是()A．a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是DNA复制、转录、翻译、逆转录B．需要tRNA和核糖体同时参与的过程是c，需要逆转录酶参与的过程是dC．a、b、c过程只发生在真核细胞中，d、e过程只发生在原核细胞和一些病毒中D．在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所相同，但需要的关键酶种类不同2．(2016·辽宁实验中学期末)如图表示某种生理过程，下列与此图相关的叙述中不正确的是()X――→酶、原料能量YA．图中的"能量"直接来源于ATP水解B．若X、Y均表示DNA，则图中的酶为DNA聚合酶和解旋酶C．若X是RNA，则Y只能是蛋白质，图中"原料"为氨基酸D．若X是DNA，Y是RNA，则此过程要以X为模板，酶是RNA聚合酶分析中心法则问题的技巧(1)从模板分析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，生理过程可能是翻译或RNA复制或RNA逆转录。(2)从原料分析①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA；②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA；③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质。(3)从生物种类分析①如果是细胞生物，能进行DNA复制、转录和翻译过程；②如果是RNA病毒，分两种情况：a．RNA自我复制和翻译；b．RNA逆转录、DNA复制、转录和翻译。主题二基因、蛋白质和性状的关系基因对性状控制的两种途径材料1豌豆的圆粒和皱粒产生的机理(如下图)：该材料说明：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。材料2人类镰刀型细胞贫血症的发病机理(如下图)：基因正常基因――→突变异常基因↓↓血红蛋白结构正常(谷氨酸)异常(缬氨酸)↓↓红细胞形状圆饼状镰刀状↓↓功能正常镰刀型细胞贫血症该材料说明：基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状。基因和性状的对应关系材料1豌豆的红花基因不只与一个性状有关，这个基因还控制叶腋的红色斑点，种皮的褐色或灰色。这种现象叫做基因的多效现象。这表明一个基因可能与多个性状有关。材料2形成果蝇红眼的直接原因是红色色素的形成，而红色色素的形成需要经历一系列生化反应，每一个反应所涉及的酶都与相应的基因有关，因此，红眼的形成实际上是多个基因协同作用的结果。这说明有多个基因控制表达同一性状。材料3遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25℃，将孵化后4～7d的长翅果蝇幼虫在35～37℃处理6～24h后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。这说明：生物体的性状除了受遗传物质决定外，环境条件对生物体的性状也有一定的影响。1．基因对性状控制的两种途径2．基因与生物性状的关系(1)基因是控制生物性状的基本单位。(2)一般而言，一个基因只决定一种性状。(3)有时多个基因控制、表达同一性状。(4)有时一个基因能决定多种性状。3．影响基因控制性状的因素一个基因能决定一种或多种性状，但基因在控制性状的过程中还要受环境的影响，如温度、射线、营养物质等，即生物性状是由基因和环境条件共同作用的结果。1．(2016·南昌高一检测)如图为人体对性状控制过程示意图，据图分析可得出()A．过程①②都主要在细胞核中进行B．食物中缺乏酪氨酸会使皮肤变白C．M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中D．老年人细胞中不含有M22．下列关于基因、环境、蛋白质与性状关系的描述，正确的是()A．基因与性状呈线性关系，即一种性状由一个基因控制B．生物有些性状可以由多个基因决定，但一个基因不会与多个性状有关C．生物的性状表现是生物的基因型和环境条件共同作用的结果D．只要基因型不同，即使环境条件相同，表现型也不会相同解析：选C。基因与性状的关系复杂，一种性状可能由一个基因控制，也可能由多个基因控制；在生物体内，有的基因与多个性状有关；生物的性状表现既受基因型的控制，也受环境条件的影响；显性纯合子与杂合子(如基因型DD与Dd的个体)在相同的环境条件下，表现型相同。核心知识小结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RNA病毒中。3.基因控制生物性状的两条途径(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。(2)通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。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。1．(2015·高考海南卷)下列过程中，由逆转录酶催化的是()A．DNA→RNA B．RNA→DNAC．蛋白质→蛋白质 D．RNA→蛋白质解析：选B。逆转录是在逆转录酶的催化下以RNA为模板合成DNA的过程，B正确，A、C、D错误。2．(2016·大理巍山一中高一期末)下列能正确表示DNA复制过程的是()解析：选B。模板链中含有U，是RNA，属于逆转录，A错误；模板链中不含有U，子链中含有T，是DNA，可属于DNA复制，B正确；模板链中不含有U，子链中含有U，是RNA，属于RNA复制或转录，C错误；模板链和子链中都含有U，是RNA，属于RNA复制，D错误。3.如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述合理的是()A．若X是mRNA，Y是多肽，则管内必须加入氨基酸B．若X是DNA一条链，Y含有U，则管内必须加入逆转录酶C．若X是tRNA，Y是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸D．若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内必须加入DNA酶解析：选A。B项为转录，应加RNA聚合酶；C项为翻译，应加氨基酸；D项为逆转录，应加逆转录酶。4．(2016·邢台高一检测)下列各项中，属于基因通过控制蛋白质分子结构直接控制生物性状的实例是()①人类的白化病②囊性纤维病③苯丙酮尿症④镰刀型细胞贫血症A．①② B．③④C．①③ D．②④5．牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图：从图中不能得出的是()A．花的颜色由多对基因共同控制B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢C．生物性状由基因决定，也受环境影响D．若基因①不表达，则基因②和基因③不表达解析：选D。花青素决定花的颜色，而花青素的合成是由多对基因共同控制的。基因①②③通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成。花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色，说明环境因素也会影响花色。基因具有独立性，基因①不表达，基因②③仍然能够表达。6．菱生活在淡水中，它的叶有两种形态：沉于水中的叶呈细丝状，浮于水面的叶却薄而宽阔。这个实例可以说明()A．基因对性状的表现具有决定作用B．环境对基因的表达有影响C．性状的表现未必受基因控制D．环境是性状表现的决定因素解析：选B。无论是沉于水中的叶还是浮于水面的叶，都是由植物的体细胞构成的，具有相同的基因组成。它们之所以具有不同的形态，是因为所处的环境不同，由此可见环境对基因的表达有影响。7．中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，请回答下列问题：(1)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是________(用图中的字母回答)。(2)a过程发生在真核细胞分裂的________期。(3)在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是________。(4)能特异性识别mRNA上的密码子的分子是________，后者所携带的分子是________。答案：(1)c(2)间(3)细胞核(4)tRNA(转运RNA)氨基酸一、选择题1．下列哪一项不是中心法则中RNA具有的功能()A．复制 B．转录C．逆转录 D．翻译解析：选B。RNA具有复制、逆转录、翻译等功能，但不具有转录功能。2．用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．遗传信息可从RNA流向DNAB．遗传信息可从蛋白质流向DNAC．遗传信息可从DNA流向蛋白质D．遗传信息可从RNA流向蛋白质解析：选C。通过题干可知，在链霉素或新霉素作用下，单链的DNA与核糖体结合，代替mRNA翻译出多肽，遗传信息从DNA流向蛋白质。3．我们知道遗传信息的传递途径有5个，但在正常人大脑的神经细胞中能发生的途径是()①DNA→DNA②DNA→RNA③RNA→RNA④RNA→蛋白质⑤RNA→DNAA．①② B．②④C．①②④ D．②③解析：选B。大脑的神经细胞是高度分化的细胞，不再分裂，不发生DNA的复制，但可进行基因表达，转录、翻译合成蛋白质。而逆转录、RNA的复制发生在以RNA为遗传物质的病毒侵染的宿主细胞内。4．科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列能正确表示HIV感染人体过程的"遗传信息流"的是()5．如下图所示，下列有关叙述中不正确的是()A．甲是DNA，乙为RNA，此过程要以甲为模板，酶为RNA聚合酶B．甲是DNA，乙为DNA，此过程要以甲为模板，酶为DNA聚合酶C．甲是RNA，乙为DNA，此过程为转录，原料为脱氧核糖核苷酸D．甲是RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸解析：选C。A、B、D项分别表示DNA转录、复制及由mRNA翻译为蛋白质的过程，C项以RNA为模板合成DNA，为逆转录过程，不是转录过程。6．(2016·山东滨州期末)下图是人胰岛素基因的遗传信息流动情况，下列有关叙述正确的是()A．①过程以核糖核苷酸为主要原料B．胰岛B细胞中存在图中①②③过程C．皮肤生发层细胞中只存在图示的①过程D．参与③过程的氨基酸和tRNA种类数相同答案：C7．(2016·重庆南开中学期末)科学家通过对前列腺癌细胞的研究发现，绿茶中的多酚可减少BCL-XL蛋白，而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用。这表明绿茶具有抗癌作用，其根本原因是由于绿茶细胞中具有()A．多酚B．合成多酚有关酶基因C．BCL-XL蛋白D．BCL-XL蛋白酶基因解析：选B。绿茶细胞中具有多酚，这是绿茶具有抗癌作用的直接原因，A错误；由以上分析可知，绿茶具有抗癌作用的根本原因是绿茶细胞中具有多酚酶基因，B正确；BCL-XL蛋白在癌细胞中，C错误；绿茶细胞中的多酚具有抗癌作用，而不是BCL-XL蛋白酶，D错误。8．关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述中，错误的是()A．基因的遗传信息可通过转录和翻译传递到蛋白质得以表达B．基因和性状之间不是简单的一一对应关系C．基因对性状的控制主要是通过转录、翻译过程进行的D．生物体的一切性状完全由基因控制，与环境因素无关9．如图所示，图甲、乙、丙代表着生物的三种遗传和表达方式，据此分析错误的是()A．需要tRNA和核糖体同时参与的过程有2、4、9B．上述三种方式的遗传信息流动可总结为：C．原核生物遗传信息的传递方式用图甲表示D．可与模板链上的碱基A发生A-T配对的过程是3、6、7解析：选B。图甲中1、2分别是转录和翻译过程，3是DNA的复制。图乙中4和5分别是翻译、RNA复制过程，图丙中6为逆转录产生DNA的过程，8和9分别是转录和翻译过程。结合选项分析，2、4、9都是翻译过程，需tRNA转运氨基酸，场所是核糖体，A项正确；图中过程包括DNA复制、RNA复制、转录、翻译以及RNA逆转录过程，B项错误；原核生物以DNA为遗传物质，进行DNA复制、转录和翻译过程，C项正确；3和7过程为DNA复制，6为逆转录过程，发生A-T的配对，其余过程发生的是A-U配对，不存在A-T配对，D项正确。10．酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变为黑色素。如果一个人的基因不正常而缺少酪氨酸酶，则这个人就会出现白化症状。下列说法不正确的是()A．基因能控制生物体的性状B．基因能控制合成相应的酶进而控制生物体的性状C．基因与性状是简单的线性关系D．这种病是可遗传的11．如图为基因的表达过程示意图，请据图分析，不正确的是()A．①过程是转录，它以4种核糖核苷酸为原料合成mRNAB．②过程是翻译，是在细胞核内完成的C．若该mRNA上的密码子发生改变，不一定导致该生物性状的改变D．人的镰刀型细胞贫血症是通过基因对性状的直接控制，使结构蛋白发生变化所致解析：选B。②为翻译过程，在细胞质中的核糖体上完成。12．(2016·河北唐山一中期中)如图为真核细胞蛋白质合成过程中遗传信息流动图解，1、2、3表示相关过程。据图判断下列说法正确的是()A．1过程主要发生于细胞核内，2过程主要发生于细胞质中B．3过程以mRNA作为模板，核糖体在mRNA上的移动方向是从右到左C．翻译时图3过程mRNA每次能结合多个核糖体，最终产生的各肽链氨基酸序列不同D．若图中mRNA为果蝇白眼基因的转录产物，则在果蝇的触角细胞中不能检测到该mRNA解析：选D。1为DNA复制过程，主要发生于细胞核内，2为转录过程，也是主要发生于细胞核中，A项错误；3是翻译过程，该过程以mRNA为模板，根据肽链的长度可知，核糖体在mRNA上的移动方向是从左到右，B项错误；由于模板是以同一条mRNA作为模板，所以翻译时图3过程mRNA每次能结合多个核糖体，最终产生的各肽链氨基酸序列均相同，C项错误；基因是选择性表达的，果蝇白眼基因的mRNA存在眼部细胞中，在触角细胞中是不能检测到该mRNA的，D项正确。二、非选择题13．(2016·长春高一检测)如图表示的是遗传信息在生物体内各种物质之间的传递过程。分析并回答有关问题：(1)在人体正常的活细胞中能进行的过程是________(填序号)。在人体肝脏中，有些细胞正进行②过程，说明该细胞正在进行________，进行②过程的主要场所是________。(2)从图中可见，DNA作为遗传物质，其两大基本的功能是______________________、____________________。(3)⑤过程表示________，进行的场所是________。(4)正常情况下人体细胞中不存在的过程是________(填序号)。答案：(1)②④⑤有丝分裂细胞核(2)通过复制传递遗传信息通过控制蛋白质合成来表达遗传信息(3)翻译核糖体(4)①③14．如图所示为艾滋病病毒(HIV)侵染人体T淋巴细胞及其繁殖过程示意图。据图回答有关问题：(1)HIV的遗传物质是________。(2)HIV识别并侵染宿主细胞时，与细胞膜的组成物质________有关。(3)HIV在宿主细胞内进行遗传信息的传递和表达过程可概括为(用有关文字和箭头表示)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)逆转录进行的场所是______________，若病毒RNA某片段碱基序列为AACCGU，则经逆转录形成的DNA对应片段应含胸腺嘧啶脱氧核苷酸________个，含嘌呤碱基________个。答案：(1)RNA(2)蛋白质(3)病毒RNA――→逆转录病毒DNA――→整合宿主DNA(含病毒遗传信息)――→转录RNA――→翻译病毒蛋白质(4)T淋巴细胞的细胞质3615．下图为一组模拟实验，假设实验能正常进行且五支试管中都有产物生成，回答下面的问题：(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__________，C试管模拟的是__________。(3)假如B试管中加入的DNA含有306个碱基，那么产物最多含有________个碱基，有________个密码子。(4)E过程称________，在细胞中进行的场所是______，图中的原料为________，工具是________，产物是______。解析：依据各试管加入的物质及原料可推断模拟的过程，依据加入DNA中的碱基数可推断各产物中碱基数或密码子数。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(或蛋白质) 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