人教版生物必修二讲义第4章 第2节 基因对性状的控制含答案1文档格式.docx
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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。
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的复制、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d
C.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
[解析]选C。
图解中a、b、c、d、e分别表示DNA的复制、转录、翻译、逆转录、RNA的复制。
c过程进行的场所是核糖体,在合成蛋白质时需要tRNA运载氨基酸,d过程需要逆转录酶;
a、b、c在细胞生物中均能发生,d、e只发生在RNA病毒的寄主细胞中。
在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所都是细胞核,但所需的关键酶不同,前者需要DNA聚合酶和解旋酶等,后者需要RNA聚合酶。
2.(2019·
辽宁省实验中学期末)下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( )
A.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
ATP是生命活动的直接能源物质,图中的“能量”直接来源于ATP水解,A正确;
若X、Y均表示DNA,该过程为DNA的复制过程,则图中的酶为DNA聚合酶和解旋酶,B正确;
若X是RNA,则Y是蛋白质、RNA或DNA,该过程为翻译、RNA的复制或逆转录过程,C错误;
若X是DNA,Y是RNA,则此过程是转录过程,要以DNA为模板,酶是RNA聚合酶,D正确。
知识点二 基因、蛋白质与性状的关系[学生用书P57]
阅读教材P69~P70
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
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
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结构
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。
性状与基因、环境关系的三点提醒
(1)生物的大多数性状是受单基因控制的。
这里的“单基因”是指一对等位基因,并不是单个基因。
(2)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。
基因型相同,表现型可能不同;
基因型不同,表现型可能相同。
(3)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,共同控制着生物的性状。
1.(2019·
淮安重点中学高一期末)下图为人体内基因对性状的控制过程,下列相关叙述正确的是(多选)( )
A.图中进行①②过程的场所分别是细胞核、核糖体
B.镰刀型细胞贫血症的直接致病原因是血红蛋白分子结构的改变
C.人体衰老引起白发的直接原因是图中的酪氨酸酶活性下降
D.该图反映了基因都是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
[解析]选ABC。
①表示转录过程,发生在细胞核中,②表示翻译过程,发生在核糖体上,故A正确;
镰刀型细胞贫血症的直接原因是血红蛋白分子结构的改变,故B正确;
黑色素是由酪氨酸酶控制合成的,所以人体衰老引起白发是由于酪氨酸酶的活性降低,合成的黑色素含量减少所致,故C正确;
该图反映了基因控制性状的途径:
左边表示基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;
右边表示基因通过控制酶的合成间接控制生物的性状,故D错误。
2.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
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
[要点回眸]
[规范答题]
生物遗传信息流动表示为:
逆转录和RNA复制只发生在某些RNA病毒中。
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,进而控制生物体的性状。
(2)通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
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。
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。
[学生用书P58]
[拓宽教材]
1.(必修2P68图4-7改编)下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项所述为转录,应加RNA聚合酶;
C项所述为翻译,应加氨基酸;
D项所述为逆转录,应加逆转录酶。
2.
(1)(必修2P70“批判性思维”改编)人的身高由多个基因决定,同时,也不完全是由基因决定的,后天的营养和体育锻炼也有重要作用。
这说明生物体的性状是由____________和____________共同决定的,基因决定性状,但性状同时还受____________的影响。
(2)(必修2P71“技能训练”改编)长翅果蝇的幼虫在高温(35~37℃)下得到一些残翅果蝇的原因可能是遗传物质(基因)____________或者____________基因的表达。
[答案]
(1)基因 环境 环境
(2)发生改变 环境影响了
[精练好题]
3.(2019·
安徽东至二中段考)治疗艾滋病(HIV为RNA病毒)的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似。
下列对AZT作用的叙述,正确的是( )
A.抑制艾滋病病毒RNA基因的转录
B.抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制
C.抑制艾滋病病毒RNA基因的逆转录
D.利于艾滋病病毒RNA基因的表达过程
转录过程不需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸,A错误;
RNA基因的复制过程不需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸,B错误;
RNA基因逆转录合成DNA的过程需要原料胸腺嘧啶脱氧核苷酸,而药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似,因此AZT药物会抑制逆转录过程,C正确;
翻译过程不需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸,D错误。
4.(2019·
南通高一期末)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(多选)( )
A.①过程以脱氧核苷酸为主要原料
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]AC
5.(2019·
河南洛阳期末)脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA病毒,可引起脊髓灰质炎。
下图是该病毒在细胞内增殖的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.酶X是RNA聚合酶,其合成和发挥作用的场所是细胞核
B.+RNA复制产生子代+RNA的过程,消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
C.过程①中的+RNA上三个相邻的碱基都能决定一个氨基酸
D.过程②与过程③发生碱基互补配对的方式有差异
[答案]B
6.(2019·
襄阳模拟)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。
由图中不能得出的结论是( )
A.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状
B.基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状
C.一个基因可以控制多种性状
D.一个性状可以由多个基因控制
苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的异常与酶的合成有密切的关系,而酶的合成是由基因控制的;
若基因1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.根据材料分析基因对性状控制的两种途径,并回答下列问题:
(1)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___________________________________________。
(2)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
异常基因
正常(谷氨酸) 异常(缬氨酸)
圆饼状 镰刀状
功能正常 镰刀型细胞贫血症
基因通过控制_______________________________________。
[答案]
(1)酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
(2)蛋白质结构直接控制生物体的性状
[学生用书P115(单独成册)]
云南玉溪民中期中)如图为中心法则图解。
下列有关的叙述中,错误的是( )
A.过程a只发生在有丝分裂的间期
B.过程b和c为基因的表达,具有选择性
C.过程a、b、c、d、e都能发生碱基互补配对
D.过程d、e只发生在某些病毒中
a为DNA复制,发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,A错误;
b、c分别为转录和翻译过程,基因的表达具有选择性,B正确;
DNA复制、转录、翻译及逆转录和RNA的复制过程中,都需要模板,都存在碱基互补配对原则,C正确;
d、e为逆转录和RNA复制,只发生在遗传物质为RNA的病毒中,D正确。
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DNA
B.遗传信息可从蛋白质流向DNA
C.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
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→DNA ②DNA→RNA ③RNA→RNA ④RNA→蛋白质 ⑤RNA→DNA
A.①② B.②④
C.①②④D.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。
沈阳铁路实验中学期中)人类免疫缺陷病毒的RNA,在人体细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板,该病毒在宿主细胞内增殖的过程如下图所示。
据图分析,下列叙述正确的是( )
A.过程①所需嘧啶的比例与④所需嘌呤的比例是相同的
B.过程③和过程④都是从同一条链上的相同起点开始的
C.过程⑤中氨基酸的排列顺序是由tRNA的种类决定的
D.过程①和④需要的酶是病毒RNA通过①②③⑤合成的
[答案]A
5.同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,表现出两种不同的形态。
产生这种现象的主要原因是( )
A.基因重组B.环境差异
C.基因突变D.染色体变异
同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,基因型是相同的,但是由于环境不同,所以两种叶片表现出两种不同的形态,故选B。
6.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(多选)( )
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,不受环境影响
D.若基因①不表达,则基因②和基因③不表达
[解析]选CD。
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。
7.如图所示,能在造血干细胞和唾液腺细胞内发生的过程是( )
A.前者有①②③,后者有②③
B.两者都有①
C.两者都有①②③
D.两者都只有②③
8.(2019·
安徽安庆期末)某单链RNA(+RNA)病毒,其RNA不仅是复制的模板,也是翻译的模板。
下列相关叙述错误的是( )
A.该病毒遗传物质的复制、翻译过程中的碱基配对方式相同
B.以+RNA为模板合成的RNA链的碱基序列与+RNA的完全相同
C.以+RNA为模板的翻译过程是在宿主细胞的核糖体上完成的
D.若+RNA中碱基A与U共有n个,则每产生1分子+RNA需A与U共2n个
该病毒是RNA病毒,其遗传物质的复制、翻译过程中的碱基配对都发生在RNA分子间,故碱基配对方式相同,A项正确;
某病毒为单链RNA(+RNA)病毒,因此以+RNA为模板按照碱基互补配对原则合成的子代RNA链的碱基序列与+RNA的不同,B项错误;
病毒没有细胞结构,病毒蛋白的合成在其宿主细胞的核糖体上进行,C项正确;
以+RNA为模板合成的子代RNA链的碱基序列与+RNA的不同,再以子代RNA链为模板合成的RNA链才是+RNA,因此产生一分子+RNA是先后合成两条互补的RNA链,需(A+U)=2n个,D项正确。
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,下列叙述错误的是( )
A.需要tRNA和核糖体同时参与的过程有2、4、9
B.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
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的复制过程。
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,7为DNA的复制。
结合选项分析,2、4、9都是翻译过程,需tRNA运输氨基酸,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
根据题意可知,基因通过控制酶的合成控制代谢过程从而控制生物体的性状,所以基因与性状并不是简单的线性关系。
11.下图为基因的表达过程示意图,请据图分析,下列叙述不正确的是(多选)( )
A.①过程是转录,它以4种核糖核苷酸为原料合成mRNA
B.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,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BC。
②为翻译过程,在细胞质中的核糖体上完成。
由于密码子具有简并性,所以如果mRNA上的密码子发生改变,生物的性状不一定改变。
12.(2019·
苏州高一期中)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(多选)( )
A.1和2过程主要发生于细胞核内
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AD。
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项正确;
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;
由于是以同一条mRNA作为模板,所以翻译时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。
13.(2019·
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。
分析并回答下列有关问题:
(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________。
[解析]图中①表示RNA复制,②表示DNA复制,③表示逆转录,④表示转录,⑤表示翻译。
在人体细胞中能进行的是②④⑤。
[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
14.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。
据图回答下列有关问题:
(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。
[解析]根据艾滋病病毒侵入人体T淋巴细胞及增殖过程的示意图可知,艾滋病病毒侵入T淋巴细胞后经逆转录形成DNA,病毒DNA与宿主细胞核中的DNA整合,随着宿主细胞的DNA进行转录和翻译,合成病毒蛋白质,形成子代艾滋病病毒。
[答案]
(1)RNA
(2)蛋白质 (3)病毒RNA
病毒DNA
宿主DNA(含病毒遗传信息)
RNA
病毒蛋白质 (4)T淋巴细胞的细胞质 3 6
15.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)DNA DNA的复制 逆转录
(2)RNA 转录 RNA的复制 (3)153 51
(4)翻译 核糖体 氨基酸 转运RNA 多肽(或蛋白质)
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