優(yōu)化方案2016版高中生物 第四章 基因的表達 第2節(jié) 基因?qū)π誀畹目刂茖W(xué)案 新人教版必修2
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1、 第2節(jié) 基因?qū)π誀畹目刂? [學(xué)習(xí)導(dǎo)航] 1.理解中心法則的內(nèi)容及應(yīng)用?!?.闡述基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系?!?.了解細胞質(zhì)遺傳及其特點。 一、中心法則的提出及其發(fā)展(閱讀教材P68~P69) 1.中心法則的內(nèi)容 (1)圖中①②③代表的遺傳信息的傳遞方向及代表的生理過程: ① ②③ (2)遺傳信息不能從蛋白質(zhì)傳遞到蛋白質(zhì),也不能從蛋白質(zhì)流向RNA或DNA。 2.發(fā)展 內(nèi)容 RNA自我復(fù)制 RNA逆轉(zhuǎn)錄 信息傳遞方式 RNA→RNA RNA→DNA 實例 SARS病毒 HIV病毒 二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系(閱讀教材P69~P70)
2、 1.基因?qū)π誀畹拈g接控制 (1)實質(zhì):基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀。 (2)舉例:人的白化癥狀是由于控制酪氨酸酶的基因異常引起的。 2.基因?qū)π誀畹闹苯涌刂? (1)實質(zhì):基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。 (2)舉例: 囊性纖維?。壕幋aCFTR蛋白的基因缺失了3個堿基CFTR蛋白缺少苯丙氨酸,引起CFTR蛋白結(jié)構(gòu)和功能異常。 3.基因與性狀間的對應(yīng)關(guān)系 (1)生物的絕大多數(shù)性狀受單個基因控制。 (2)生物的有些性狀是由多個基因決定的,如人的身高。 (3)生物的性狀還受環(huán)境的影響。 三、細胞質(zhì)基因(閱讀教材P70) 1.分布:葉
3、綠體、線粒體中。 2.功能 (1)進行半自主自我復(fù)制。 (2)通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成。 3.遺傳方式 由母本遺傳給后代,表現(xiàn)為母系遺傳。 1.連線 2.判斷 (1)中心法則表示的是遺傳信息的流動過程。(√) 分析:中心法則包含多個不同過程,但表示的都是遺傳信息的流動過程。 (2)遺傳信息只能從DNA流向RNA,進而流向蛋白質(zhì)。(×) 分析:在克里克提出的中心法則中,遺傳信息只能從DNA流向RNA,進而流向蛋白質(zhì)。隨著科學(xué)的發(fā)展,中心法則不斷得到完善,遺傳信息流動的過程更多,例如RNA的自我復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄等。 (3)基因只能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生
4、物體的性狀。(×) 分析:基因還可以通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀。 (4)基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的線性關(guān)系,一個性狀可能由多個基因控制。(√) (5)基因型相同的個體,其表現(xiàn)型一定相同。 (×) 分析:基因型相同且環(huán)境條件一致,其表現(xiàn)型一定相同。 主題一 中心法則及其與生物種類的關(guān)系 結(jié)合以下材料探究以下問題。 材料一:1957年,克里克提出中心法則,其遺傳信息傳遞途徑為:從DNA流向DNA,即DNA的自我復(fù)制;還可以從DNA流向RNA,進而流向蛋白質(zhì),即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。如圖: 材料二 1965年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),很多RN
5、A病毒,在感染宿主細胞后,它們的RNA在宿主細胞內(nèi)進行復(fù)制,這種復(fù)制是以導(dǎo)入的RNA為模板,而不是通過DNA。 材料三 1970年,科學(xué)家在致癌的RNA病毒中,發(fā)現(xiàn)一種酶,能以RNA為模板合成DNA。他們稱這種酶為依賴RNA的DNA多聚酶,現(xiàn)在一般稱為逆轉(zhuǎn)錄酶。 (1)材料二說明遺傳信息還可以從RNA流向RNA。 (2)材料三說明遺傳信息還可以從RNA流向DNA。 (3)結(jié)合以上內(nèi)容試著完善下面的中心法則,并思考遺傳信息傳遞的5個途徑: a.DNA→DNA(或基因到基因):是DNA的復(fù)制過程,表示遺傳信息的復(fù)制。 b.DNA→RNA:遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程。 c.RNA→蛋白質(zhì):
6、發(fā)生在細胞質(zhì)核糖體上的翻譯過程,②、③共同完成遺傳信息的表達。 d.RNA→DNA:少數(shù)RNA腫瘤病毒、HIV等在宿主細胞內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄過程。 e.RNA→RNA:大多數(shù)以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物的RNA自我復(fù)制過程。 小組討論 (1)為什么中心法則中的遺傳信息可以準確地流動? 提示:因為有精確的模板并嚴格遵守堿基互補配對原則。 (2)結(jié)合中心法則,思考DNA、RNA產(chǎn)生的途徑有哪些。 提示:DNA產(chǎn)生途徑有DNA的復(fù)制及逆轉(zhuǎn)錄;RNA產(chǎn)生的途徑有RNA的復(fù)制及轉(zhuǎn)錄。 中心法則各過程的適用范圍 1.中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表現(xiàn)的過程,下列說法不
7、正確的是( ) A.a(chǎn)、b、c、d所表示的四個過程依次分別是DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄 B.需要tRNA和核糖體同時參與的過程是c,需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與的過程是d C.a(chǎn)、b、c過程只發(fā)生在真核細胞中,d、e過程只發(fā)生在原核細胞和一些病毒中 D.在真核細胞中,a和b兩個過程發(fā)生的主要場所相同,但需要的關(guān)鍵酶種類不同 解析:選C。圖解中a、b、c、d、e分別表示DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄、RNA的復(fù)制。c過程進行的場所是核糖體,在合成蛋白質(zhì)時需要tRNA運載氨基酸,d過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶;a、b、c在細胞生物中均能發(fā)生,d、e只發(fā)生在RNA病毒的寄主細胞中。在真核細胞中,a和b
8、兩個過 程發(fā)生的主要場所都是細胞核,但所需的關(guān)鍵酶不同,前者需要DNA聚合酶和解旋酶等,后者需要RNA聚合酶。 2.如圖表示有關(guān)遺傳信息傳遞的模擬實驗。下列相關(guān)敘述合理的是( ) A.若X是mRNA,Y是多肽,則管內(nèi)必須加入氨基酸 B.若X是DNA一條鏈,Y含有U,則管內(nèi)必須加入逆轉(zhuǎn)錄酶 C.若X是tRNA,Y是多肽,則管內(nèi)必須加入脫氧核苷酸 D.若X是HIV的RNA,Y是DNA,則管內(nèi)必須加入DNA酶 解析:選A。B項為轉(zhuǎn)錄,應(yīng)加RNA聚合酶;C項為翻譯,應(yīng)加氨基酸;D項為逆轉(zhuǎn)錄,應(yīng)加逆轉(zhuǎn)錄酶。 主題二 基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系 結(jié)合下列材料探究以下問題:
9、 1.材料一 豌豆的圓粒和皺粒產(chǎn)生的機理 該材料說明:基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物性狀。 2.材料二 人類鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病機理 該材料說明:基因通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。 3.材料三 豌豆的紅花基因不只與一個性狀有關(guān),這個基因還控制葉腋的紅色斑點,種皮的褐色或灰色。這種現(xiàn)象叫做基因的多效現(xiàn)象。 這表明一個基因可能與多個性狀有關(guān)。 4.材料四 形成果蠅紅眼的直接原因是紅色色素的形成,而紅色色素的形成需要經(jīng)歷一系列生化反應(yīng),每一個反應(yīng)所涉及的酶都與相應(yīng)的基因有關(guān),因此,紅眼的形成實際上是多個基因協(xié)同作用的結(jié)果。 這說明有多個基因
10、控制表達同一性狀。 5.材料五 遺傳學(xué)家曾做過這樣的實驗:長翅果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)溫度為25 ℃,將孵化后4~7 d的長翅果蠅幼蟲在35~37 ℃ 處理6~24 h后,得到了某些殘翅果蠅,這些殘翅果蠅在正常環(huán)境溫度下產(chǎn)生的后代仍然是長翅果蠅。 這說明:生物體的性狀除了受遺傳物質(zhì)決定外,環(huán)境條件對生物體的性狀也有一定的影響。 1.基因?qū)π誀羁刂频膬煞N途徑: 2.基因與生物性狀的關(guān)系: (1)基因是控制生物性狀的基本單位。 (2)一般而言,一個基因只決定一種性狀。 (3)有時多個基因控制、表達同一性狀。 (4)有時一個基因能決定多種性狀。 3.影響基因控制性狀的因素: 一
11、個基因能決定一種或多種性狀,但基因在控制性狀的過程中還要受環(huán)境的影響,如溫度、射線、營養(yǎng)物質(zhì)等,即生物性狀是由基因和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。 3.如圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程,分析可知( ) A.基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個細胞中 B.圖中①過程需RNA聚合酶的催化,②過程需tRNA的協(xié)助 C.④⑤過程的結(jié)果存在差異的根本原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同 D.過程①②③表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀 解析:選B。同一個體的體細胞內(nèi)所含基因都相同,因為都是由受精卵有絲分裂產(chǎn)生的;④⑤過程的結(jié)果存在差異的根本原因是遺傳信息發(fā)生了改變,直接原因是血紅蛋
12、白合成異常;過程①②③表明基因能通過控制酶的合成控制生物的代謝,進而控制生物體的性狀,但不能說明控制的是所有性狀。 4.根據(jù)以下材料:①藏報春甲(aa)在20 ℃時開白花;②藏報春乙(AA)在20 ℃時開紅花;③藏報春丙(AA)在30 ℃時開白花。在分析基因型和表現(xiàn)型相互關(guān)系時,下列說法錯誤的是( ) A.由材料①②可知生物的性狀表現(xiàn)是由基因型決定的 B.由材料①③可知生物的性狀表現(xiàn)是由基因型和環(huán)境共同作用的 C.由材料②③可知環(huán)境影響基因型的表達 D.由材料①②③可知生物的性狀表現(xiàn)是由基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果 解析:選B。①和②、②和③實驗中,都只有一個量在發(fā)生改變,可以得出
13、結(jié)論。而①和③溫度和基因型都發(fā)生改變,所以不能判斷性狀表現(xiàn)是由溫度還是基因型決定的,還是由它們共同決定的。 ————————————[核心知識小結(jié)]———————————— [網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建] [關(guān)鍵語句] 1.生物遺傳信息流動表示為: 2.逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制只發(fā)生在某些病毒中。 3.基因控制生物性狀的兩條途徑 (1)通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物的性狀。 (2)通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。 4.一個基因可能影響多種性狀,一種性狀也可能由多個基因控制。 5.線粒體DNA和葉綠體DNA也能進行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,并控制生物的性狀。
14、 [隨堂檢測] 知識點一 遺傳信息的傳遞 1.(2015·高考重慶卷)結(jié)合下圖分析,下列敘述錯誤的是( ) A.生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B.核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質(zhì) C.遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型實現(xiàn)的基礎(chǔ) D.編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈 解析:選D。A項,對于以DNA為遺傳物質(zhì)的細胞生物及部分DNA病毒來說,遺傳信息儲存在DNA的脫氧核苷酸序列中;對于RNA病毒來說,遺傳信息儲存在RNA的核糖核苷酸序列中。B項,由于密碼子的簡并性(即某些不同的密碼子可決定相同的氨基酸)等原因,核苷酸序列不同的基因,也可能表達
15、出相同的蛋白質(zhì)。C項,蛋白質(zhì)是生物性狀的主要體現(xiàn)者,基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)的合成實現(xiàn)的。D項,具有轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫模板鏈或反義鏈,另一條無轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫編碼鏈或有義鏈。兩條鏈之間的堿基互補配對,核苷酸排列順序不同,含有不同的遺傳信息。 2.下圖表示模擬中心法則的一些過程,下列有關(guān)敘述中不正確的是( ) A.若甲是DNA,乙是RNA,則該過程發(fā)生的基本條件是模板、原料、能量、酶、適宜的溫度和pH等 B.該圖模擬的過程可以在任何生物體內(nèi)發(fā)生 C.判斷該過程的類型可以從模板、原料以及產(chǎn)物三者考慮 D.如果甲是RNA,乙是蛋白質(zhì),則此過程為翻譯,細胞中發(fā)生的場所是核糖體 解析
16、:選B。圖示可模擬復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄等過程,但具體的生理過程類型應(yīng)從模板、原料及產(chǎn)物等方面來推斷。病毒沒有細胞結(jié)構(gòu),其所有代謝活動都在宿主活細胞內(nèi)進行,因此該圖模擬的過程不能在病毒體內(nèi)發(fā)生。 3.圖甲所示為基因表達過程,圖乙為中心法則,①~⑤表示生理過程。下列敘述正確的是( ) A.圖甲所示為染色體DNA上的基因表達過程,需要多種酶參與 B.紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動,故影響基因的轉(zhuǎn)錄過程 C.圖甲所示過程為圖乙中的過程①②③ D.圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為②③④⑤ 解析:選D。圖甲中,轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進行,表示原核細胞或線粒體、葉綠體中的蛋白質(zhì)合成過程,基
17、因不在染色體上,A錯誤;紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動,應(yīng)是影響基因的翻譯過程,B錯誤;圖甲所示過程為圖乙中的②③過程,C錯誤;②③④⑤過程分別為轉(zhuǎn)錄、翻譯、RNA的復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄,都涉及堿基A與U配對,D正確。 知識點二 基因和性狀的關(guān)系 4.(2015·南通高一檢測)如圖為基因的作用與性狀的表現(xiàn)流程示意圖。請根據(jù)圖分析,下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A.①過程是轉(zhuǎn)錄,形成RNA B.③過程中只需要mRNA、氨基酸、核糖體、酶、ATP即可完成 C.白化病是基因通過控制酶的合成間接控制生物體的性狀 D.人的鐮刀型細胞貧血癥是基因?qū)π誀畹闹苯涌刂疲鞘菇Y(jié)構(gòu)蛋白發(fā)生變化所致
18、解析:選B。翻譯過程需要mRNA為模板、氨基酸為原料、核糖體為場所、tRNA為轉(zhuǎn)運工具,還需要適宜的溫度、pH、酶、ATP等條件。 5.牽牛花的顏色主要是由花青素決定的,如圖為花青素的合成與顏色變化途徑示意圖: 從圖中不能得出的是( ) A.花的顏色由多對基因共同控制 B.基因可以通過控制酶的合成來控制代謝 C.生物性狀由基因決定,也受環(huán)境影響 D.若基因①不表達,則基因②和基因③不表達 解析:選D?;ㄇ嗨貨Q定花的顏色,而花青素的合成是由多對基因共同控制的。基因①②③通過控制酶1、2、3的合成來控制花青素的合成。花青素在不同酸堿條件下顯示不同顏色,說明環(huán)境因素也會影響花色。
19、基因具有獨立性,基因①不表達,基因②、③仍然能夠表達。 6.(2015·德州高一檢測)中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達的過程。請回答下列問題: (1)a、b、c、d所表示的四個過程依次分別是________、________、________和________。 (2)需要tRNA和核糖體同時參與的過程是________(用圖中的字母回答)。 (3)a過程發(fā)生在真核細胞分裂的________期。 (4)在煙草細胞中,a過程發(fā)生的場所是________、________、________。 (5)具有細胞結(jié)構(gòu)的生物其遺傳信息傳遞過程為圖中的________。
20、 解析:本題考查中心法則及其補充和發(fā)展的具體內(nèi)容。 (1)a、b、c、d、e所表示的五個過程分別是DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制。 (2)翻譯的過程需要tRNA和核糖體參與。 (3)a過程表示DNA的復(fù)制,發(fā)生在真核細胞分裂的間期。 (4)在真核生物中,DNA的復(fù)制主要發(fā)生在真核細胞的細胞核中,另外還發(fā)生在線粒體和葉綠體中。 (5)具有細胞結(jié)構(gòu)的生物能發(fā)生DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。 答案:(1)DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 逆轉(zhuǎn)錄 (2)c (3)間 (4)細胞核 線粒體 葉綠體 (5)a、b、c [課時作業(yè)] 1.如下圖所示過程中,正常情況下在動植物細胞中發(fā)生的是(
21、 ) A.①④⑤ B.②③⑥ C.②③⑤ D.①③⑤ 解析:選A。①②③④⑤分別代表轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、RNA的復(fù)制、翻譯、DNA的復(fù)制。②和③只在RNA病毒侵染寄主細胞后進行,⑥目前還沒發(fā)現(xiàn)。 2.下圖表示自然界中遺傳信息在三種大分子間的流動(如箭頭2代表轉(zhuǎn)錄),相關(guān)說法正確的是( ) A.1、2、4常見,3、7少見,其他尚未被證實 B.2、4、6常見,其他幾乎從未被證實 C.5、8、9未被證實,3、7少見,其他常見 D.3、7少見,其他常見 解析:選A。圖中1表示DNA復(fù)制,2表示轉(zhuǎn)錄,3表示RNA復(fù)制,4表示翻譯,5表示蛋白質(zhì)復(fù)制,6表示由蛋白質(zhì)→DN
22、A,7表示逆轉(zhuǎn)錄,8表示由蛋白質(zhì)→RNA,9表示由DNA→蛋白質(zhì),中心法則及其補充包含的是1、2、3、4、7的內(nèi)容,其中1、2、4是常見途徑,3、7途徑為中心法則的補充,在某些病毒中出現(xiàn);5、6、8、9目前還沒有證實其在生物體中是否存在。 3.我們知道遺傳信息的傳遞途徑有5個,但在正常人大腦的神經(jīng)細胞中能發(fā)生的途徑是( ) ①DNA→DNA?、贒NA→RNA?、跼NA→RNA?、躌NA→蛋白質(zhì) ⑤RNA→DNA A.①② B.②④ C.①②④ D.②③ 解析:選B。大腦的神經(jīng)細胞是高度分化的細胞,不再分裂,不發(fā)生DNA的復(fù)制,但可進行基因表達,轉(zhuǎn)錄、翻譯合成蛋白質(zhì)。而逆
23、轉(zhuǎn)錄、RNA的復(fù)制發(fā)生在以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒侵染的宿主細胞內(nèi)。 4.(2015·高考安徽卷)Qβ噬菌體的遺傳物質(zhì)(Qβ RNA)是一條單鏈RNA。當噬菌體侵染大腸桿菌后,Qβ RNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA復(fù)制酶(如下圖所示),然后利用該復(fù)制酶復(fù)制Qβ RNA。下列敘述正確的是( ) A.Qβ RNA的復(fù)制需經(jīng)歷一個逆轉(zhuǎn)錄過程 B.Qβ RNA的復(fù)制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程 C.一條Qβ RNA模板只能翻譯出一條肽鏈 D.Qβ RNA復(fù)制后,復(fù)制酶基因才能進行表達 解析:選B。根據(jù)題意可知,噬菌體侵染大腸桿菌后,Qβ RNA翻譯出了RNA復(fù)制酶,沒有
24、逆轉(zhuǎn)錄酶,因此Qβ RNA的復(fù)制沒有經(jīng)歷逆轉(zhuǎn)錄形成DNA的過程,A項錯誤。Qβ噬菌體在RNA復(fù)制酶的作用下,以單鏈RNA為模板,根據(jù)堿基互補配對原則形成子鏈,因此會經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程,B項正確。據(jù)圖中信息可知,該Qβ噬菌體的單鏈RNA在大腸桿菌內(nèi)可以同時翻譯出多條肽鏈,C項錯誤。復(fù)制酶基因表達后生成RNA復(fù)制酶,才能催化RNA的復(fù)制,D項錯誤。 5.基因?qū)π誀畹目刂七^程如圖,下列相關(guān)敘述正確的是( ) (基因)DNAmRNA蛋白質(zhì)性狀 A.過程①是轉(zhuǎn)錄,它分別以DNA的兩條鏈為模板合成mRNA B.過程②是翻譯,只需要mRNA、氨基酸、核糖體、酶、ATP即可 C.過程③表明所
25、用的性狀都是通過基因控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接實現(xiàn)的 D.基因中替換一個堿基對,往往會改變mRNA,但不一定改變生物的性狀 解析:選D。 轉(zhuǎn)錄的模板是DNA的一條鏈,A錯誤;翻譯還需tRNA、適宜的溫度和pH,B錯誤;基因還可以通過控制酶的合成來控制代謝過程間接控制性狀,C錯誤;由于密碼子的簡并性,基因中替換一個堿基對,不一定改變生物的性狀,D正確。 6.人體內(nèi)苯丙氨酸的代謝途徑如圖所示。人群中,有若干種遺傳病是由于苯丙氨酸的代謝缺陷所導(dǎo)致的。例如,苯丙氨酸的代謝產(chǎn)物之一苯丙酮酸在腦中積累會阻礙腦的發(fā)育,造成智力低下。下列分析不正確的是( ) A.缺乏酶①可導(dǎo)致病人既“白(白化病)”又
26、“癡” B.缺乏酶⑤可導(dǎo)致病人只“白”不“癡” C.缺乏酶⑥時,嬰兒使用過的尿布會留有黑色污跡(尿黑酸) D.上述實例可以證明遺傳物質(zhì)通過控制酶的合成,從而控制新陳代謝和性狀 解析:選C。該題中的每種酶只催化一種化學(xué)反應(yīng),缺乏酶①則不能合成酪氨酸,但能合成苯丙酮酸,據(jù)圖示可知此時該病人既“白”又“癡”,A正確;缺乏酶⑤只能引起酪氨酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏兀手槐憩F(xiàn)為白化病,B正確;而缺乏酶⑥時,只會引起不能合成苯丙酮酸,但其他生理過程正常,故嬰兒的尿布上不會有尿黑酸,尿黑酸最終被分解為CO2和H2O,C錯誤;該代謝過程可證明基因通過控制酶的合成來控制新陳代謝和性狀,D正確。 7.金魚草的純
27、合紅花植株與白花植株雜交,F(xiàn)1在強光低溫條件下開紅花,在遮陽高溫條件下則開白花。這個實例說明( ) A.基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素 B.表現(xiàn)型是基因型的表現(xiàn)形式 C.基因型相同,表現(xiàn)型一定相同 D.表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境相互作用的結(jié)果 解析:選D。F1個體基因型相同,在不同條件下,個體表現(xiàn)型不同,說明表現(xiàn)型除了由基因型決定外,還受環(huán)境條件的影響。 8.下列關(guān)于基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系的描述中,正確的是(多選)( ) A.皺粒豌豆種子中,編碼淀粉分支酶的基因被打亂,不能合成淀粉分支酶,淀粉含量低而蔗糖含量高 B.人類白化病癥狀是基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀來實現(xiàn)
28、的 C.鐮刀型細胞貧血癥是血紅蛋白基因改變導(dǎo)致相關(guān)酶結(jié)構(gòu)異常造成的 D.囊性纖維病患者中,編碼CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基,導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異常 解析:選AD。皺粒豌豆是由于DNA中插入了一段外來DNA序列,打亂了細胞中編碼淀粉分支酶的基因,導(dǎo)致淀粉合成減少,運輸?shù)椒N子細胞中的淀粉減少,豌豆種子的含水量減少而皺縮;人類白化病癥狀是基因通過控制酪氨酸酶的合成控制代謝過程進而控制生物體的性狀來實現(xiàn)的;鐮刀型細胞貧血癥是由血紅蛋白基因堿基對替換導(dǎo)致血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常,從而使紅細胞呈鐮刀狀;囊性纖維病患者中,編碼CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基,導(dǎo)致基因分子結(jié)構(gòu)的改變,從而引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異常。
29、 9.下圖表示細胞中蛋白質(zhì)合成的部分過程,相關(guān)敘述不正確的是( ) A.丙的合成可能受到一個以上基因的控制 B.圖示過程沒有遺傳信息的流動 C.過程a僅在核糖體上進行 D.甲、乙中均含有起始密碼子 解析:選B。丙是由兩條多肽鏈組成的,從圖形可以看出由甲和乙這兩條RNA翻譯得到,所以可能有兩個基因分別轉(zhuǎn)錄合成甲和乙,A正確;遺傳信息的流動包括傳遞和表達,包括轉(zhuǎn)錄和翻譯,圖示代表基因表達中的翻譯過程,B錯誤;過程a代表的是翻譯過程,場所是核糖體,C正確;甲和乙都是RNA,都有起始密碼子和終止密碼子,D正確。 10.下列關(guān)于基因、環(huán)境與蛋白質(zhì)、性狀關(guān)系的描述中,正確的是( )
30、A.基因與性狀呈線性關(guān)系,即一種性狀由一個基因控制 B.生物有些性狀可以由多個基因決定,但一個基因不會與多個性狀有關(guān) C.生物的性狀表現(xiàn)是生物的基因型和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果 D.只要基因型不同,即使環(huán)境條件相同,表現(xiàn)型也不會相同 解析:選C?;蚺c性狀的關(guān)系復(fù)雜,一種性狀可能由一個基因控制,也可能由多個基因控制;在生物體內(nèi),有的基因與多個性狀有關(guān);生物的性狀表現(xiàn)既受基因型的控制,也受環(huán)境條件的影響;顯性純合子與雜合子(如基因型DD與Dd的個體)在相同的環(huán)境條件下,表現(xiàn)型相同。 11.著色性干皮癥是一種常染色體隱性遺傳病,起因于DNA損傷。深入研究發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)缺乏DNA修復(fù)酶,DNA
31、損傷后不能修補從而引起突變。這說明一些基因( ) A.通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物性狀 B.通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu),從而直接控制生物性狀 C.通過控制酶的合成,從而直接控制生物性狀 D.可以直接控制生物性狀,發(fā)生突變后生物的性狀隨之改變 解析:選A。基因控制生物性狀有兩種方式,一是控制蛋白質(zhì)(非酶)的結(jié)構(gòu)從而直接控制性狀,二是通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物的性狀。患者體內(nèi)由于基因突變而缺乏DNA修復(fù)酶,從而使性狀改變,屬于第二種方式。 12.據(jù)圖回答問題: (1)此圖解全過程叫_________________________________
32、_______________________________________。 (2)圖中①的生理過程叫________;進行的場所主要在細胞的________內(nèi)。 (3)圖中②的生理過程叫________;進行的場所主要在細胞的________內(nèi)。 (4)圖中③的生理過程叫________;圖中④的生理過程叫________________________。 (5)圖中⑤的生理過程叫________;進行的場所是細胞內(nèi)的________。 解析:圖示為中心法則及中心法則的補充,①為DNA復(fù)制,進行部位主要在細胞核內(nèi);②為轉(zhuǎn)錄,主要在細胞核內(nèi)進行;③為逆轉(zhuǎn)錄,④為RNA復(fù)制,③④過
33、程的發(fā)現(xiàn),說明RNA也可作為生物的遺傳物質(zhì);⑤為翻譯,進行的場所是核糖體。 答案:(1)中心法則及中心法則的補充 (2)DNA復(fù)制 細胞核 (3)轉(zhuǎn)錄 細胞核 (4)逆轉(zhuǎn)錄 RNA復(fù)制 (5)翻譯 核糖體 13.為研究某病毒的致病過程,在實驗室中做了如圖所示的模擬實驗: (1)從病毒中分離得到物質(zhì)A。已知A是單鏈的生物大分子,其部分堿基序列為—GAACAUGUU—。將物質(zhì)A加入試管甲中,反應(yīng)后得到產(chǎn)物X。經(jīng)測定產(chǎn)物X的部分堿基序列是—CTTGTACAA—,則試管甲中模擬的是________過程。 (2)將提純的產(chǎn)物X加入試管乙,反應(yīng)后得到產(chǎn)物Y。產(chǎn)物Y是能與核糖體結(jié)合的單鏈大分
34、子,則產(chǎn)物Y是________,試管乙中模擬的是________過程。 (3)將提純的產(chǎn)物Y加入試管丙中,反應(yīng)后得到產(chǎn)物Z。產(chǎn)物Z是組成該病毒外殼的化合物,則產(chǎn)物Z是________________________。 (4)若該病毒感染了小鼠上皮細胞,則組成子代病毒外殼的化合物的原料來自________________,而決定該化合物合成的遺傳信息來自________________。若該病毒除感染小鼠外,還能感染其他哺乳動物,則說明所有生物共用一套________。該病毒遺傳信息的傳遞過程為__________________________。 解析:物質(zhì)A為RNA分子,由形成的產(chǎn)物X
35、中含有堿基T來看,X為DNA,甲試管模擬的是逆轉(zhuǎn)錄過程,乙試管模擬的是轉(zhuǎn)錄過程,丙試管模擬的是翻譯過程,物質(zhì)Y、Z分別是mRNA和蛋白質(zhì)。病毒繁殖時,以病毒的遺傳物質(zhì)為模板,利用宿主細胞中的原料、能量、酶等,合成病毒的遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)外殼。該病毒為逆轉(zhuǎn)錄病毒,其遺傳信息的傳遞過程為RNA→DNA→mRNA→蛋白質(zhì)。 答案:(1)逆轉(zhuǎn)錄 (2)mRNA 轉(zhuǎn)錄 (3)多肽(或蛋白質(zhì)) (4)小鼠上皮細胞 病毒RNA 密碼子 RNA→DNA→mRNA→蛋白質(zhì) 14.(2015·南寧高一檢測)已知甲、乙、丙三種類型的病毒,它們的遺傳信息的傳遞方式用下圖表示。據(jù)圖回答下列問題: 甲 乙 丙
36、 (1)圖中1、8表示遺傳信息的________;2、5、9表示遺傳信息的________;3、10表示遺傳信息的________,以上3個過程的進行所必備的條件有________________________________________________________________________ ________________________。 (2)圖中7表示遺傳信息的________,此過程的發(fā)生需要有____________,發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的重要意義是______________________________________________________
37、__________________ ________________________________。 (3)上述生理過程進行的場所是________________。 (4)對上述三種類型的病毒分別舉例:甲____________,乙________________,丙________________。 解析:(1)圖中1和8的結(jié)果都是產(chǎn)生單鏈物質(zhì),并且指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,顯然是轉(zhuǎn)錄過程;2、5、9產(chǎn)生蛋白質(zhì),是翻譯過程;3、10產(chǎn)生新的DNA,是DNA復(fù)制的結(jié)果。不論是DNA復(fù)制還是RNA的轉(zhuǎn)錄或是蛋白質(zhì)的合成,都需要一定的模板、原料、能量和酶。 (2)圖中7是以RNA為
38、模板合成DNA的過程,需要逆轉(zhuǎn)錄酶,由于以RNA為模板合成DNA是遺傳信息傳遞的特殊途徑,與從DNA→RNA→蛋白質(zhì)的傳遞過程有所不同,因此,認為是對中心法則的重要補充。 (3)對于真核生物來說,DNA的復(fù)制場所、RNA的轉(zhuǎn)錄場所均主要為細胞核,蛋白質(zhì)的合成在細胞質(zhì)的核糖體上進行;而對于原核生物來說,DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄是在擬核中完成的,蛋白質(zhì)仍然在細胞質(zhì)中合成。 (4)上述三種生理功能的代表類型如:侵染大腸桿菌的噬菌體以甲方式進行繁殖,侵染煙草的煙草花葉病毒以乙方式繁殖,某些導(dǎo)致人類患癌癥的病毒(或HIV)以丙方式進行繁殖。 答案:(1)轉(zhuǎn)錄 翻譯 復(fù)制 模板、原料、能量和酶 (
39、2)逆轉(zhuǎn)錄 逆轉(zhuǎn)錄酶 對中心法則的重要補充 (3)細胞核、擬核、細胞質(zhì)和核糖體 (4)噬菌體 煙草花葉病毒 某些致癌病毒(或HIV) 15.如圖所示為艾滋病病毒(HIV)侵染人體T淋巴細胞及其繁殖過程示意圖。據(jù)圖回答有關(guān)問題: (1)HIV的遺傳物質(zhì)是________。 (2)HIV識別并侵染宿主細胞時,與細胞膜的組成物質(zhì)________有關(guān)。 (3)HIV在宿主細胞內(nèi)進行遺傳信息的傳遞和表達過程可概括為(用有關(guān)文字和箭頭表示):________________________________________________________________________ _
40、_______________________________________________________________________。 (4)逆轉(zhuǎn)錄進行的場所是______________,若病毒RNA某片段堿基序列為AACCGU,則經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA對應(yīng)片段應(yīng)含胸腺嘧啶脫氧核苷酸________個,含嘌呤堿基________個。 解析:根據(jù)艾滋病病毒侵入人體T淋巴細胞及增殖過程的示意圖可知,艾滋病病毒侵入T淋巴細胞后復(fù)制遺傳物質(zhì)RNA,后經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成DNA,病毒DNA與宿主細胞核中的DNA整合,隨著宿主細胞的DNA進行轉(zhuǎn)錄和翻譯,合成病毒蛋白質(zhì),形成子代艾滋病病毒。 答案:(1)RNA (2)蛋白質(zhì) (3)病毒RNA病毒DNA宿主DNA(含病毒遺傳信息)RNA病毒蛋白質(zhì) (4)T淋巴細胞的細胞質(zhì) 3 6 12
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