2017-2018学年高一生物人教版必修二4.2基因对性状的控制

4.2 基因对性状的控制
1．中心法则
1957年，_________提出中心法则，遗传信息传递途径包括__________的自我复制，即从DNA流向DNA；遗传信息的_________和___________，即从DNA流向RNA，从RNA流向____________。
2．中心法则的发展
发展内容
遗传信息流动
举例
RNA自我复制
某种RNA病毒
RNA逆转录合成DNA
致癌的RNA病毒
图解如下：
3．基因对性状的间接控制
（1）实质：基因通过控制_________来控制_________，进而控制生物体的性状。
（2）举例：①皱粒豌豆：___________基因异常→不能正常合成_________→______少→水分保留少→皱粒。
②白化病：_________基因异常→缺少______________→不能合成黑色素。
4．基因对性状的直接控制
（1）实质：基因通过控制_________直接控制生物体的性状。
（2）举例：①镰刀型细胞贫血症：血红蛋白基因碱基对替换→_________结构异常→红细胞呈__________。
②囊性纤维病：CFTR基因缺失___________→__________结构异常→功能异常。
5．基因与性状间的对应关系
（1）生物的绝大多数性状受_________控制。
（2）生物的有些性状是由_________决定的，如人的身高。
（3）生物的性状还受_________的影响，是基因和环境条件共同作用的结果。
1．克里克 DNA 转录 翻译 蛋白质
2．RNA→RNA RNA→DNA
3．（1）酶的合成 代谢过程
（2）淀粉分支酶 淀粉分支酶 淀粉 酪氨酸酶 酪氨酸酶
4．（1）蛋白质的结构
（2）血红蛋白 镰刀状 3个碱基 CFTR蛋白
5．（1）单个基因
（2）多个基因
（3）环境条件
一、信息过程解读（如下表所示）
项目
模板
场所
产物
适用对象
DNA复制
DNA→DNA
DNA两条链
主要在细胞核
DNA
所有细胞生物及DNA病毒
转录
DNA→RNA
DNA一条链
真核生物在细胞核、线粒体、叶绿体中；原核生物在拟核处
RNA
翻译
RNA→蛋白质
m RNA
核糖体（病毒翻译场所为宿主细胞核糖体）
蛋白质
所有生物（病毒在宿主细胞中翻译）
RNA复制
RNA→RNA
RNA
宿主细胞
RNA
RNA病毒
逆转录
RNA→DNA
RNA
宿主细胞
DNA
逆转录病毒
1．有关基因控制蛋白质合成的叙述，正确的是
A．转录和翻译都发生在细胞核内
B．转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸
C．肽链上氨基酸的位置是由存在于转运RNA上的密码子决定的
D．一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种转运RNA运载
【参考答案】B
【试题解析】转录主要发生在细胞核内，翻译发生在细胞质的核糖体中，A项错误；转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸，B项正确；mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，每三个这样的碱基称作一个密码子，即密码子在mRNA上，C项错误；一个密码子只决定一种氨基酸，但决定一种氨基酸的密码子可能有多种，因此一种氨基酸可能由多种tRNA转运，D项错误。
【知识拓展】正确区分遗传信息、遗传密码子和反密码子
（1）基因、密码子、反密码子的对应关系
（2）氨基酸与密码子、反密码子的关系
①每种氨基酸对应1种或几种密码子（密码子简并性），可由1种或几种tRNA转运。
②1种密码子只能决定1种氨基酸，1种tRNA只能转运1种氨基酸。
③密码子有64种（3种终止密码子，61种决定氨基酸的密码子），反密码子理论上有61种。
1．在生物体内性状的表达一般遵循“DNA→RNA→蛋白质”的表达原则，下面是几种与此有关的说法，不正确的是
A．在细胞的一生中，DNA一般是不变的
B．“中心法则”的实质是遗传信息的传递过程和基因的作用原理
C．在同一个体不同的体细胞中，DNA一般相同，RNA和蛋白质不完全相同
D．在细胞的一生中，RNA和蛋白质种类和数量均是不变的
2．如图表示中心法则及其补充的内容，有关说法正确的是
A．①、②、③分别表示转录、复制、翻译
B．人体的所有细胞都具有①、②、③过程
C．在洋葱根尖分生区细胞中只有①过程
D．①②③④⑤过程均遵循碱基互补配对原则
3．下列属于基因直接控制生物性状的实例的是
①镰刀型细胞贫血症
②人类的白化病
③囊性纤维病
④苯丙酮尿症
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
4．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，基因也能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，下列所举实例中与事实不相符的是
A．控制生成黑色素的基因异常→黑色素结构异常→白化病
B．控制血红蛋白的基因异常→血红蛋白结构异常→运输氧的能力下降→贫血症
C．控制淀粉分支酶的基因异常→不能合成淀粉分支酶→淀粉含量降低→产生皱粒豌豆
D．控制跨膜蛋白的基因异常→跨膜蛋白结构异常→转运氯离子的功能异常→囊性纤维病
5．埃博拉出血热（EBHF）是由EBV（一种丝状单链RNA病毒）引起的，EBV侵染宿主细胞后，将其核酸—蛋白复合体释放至细胞质，通过图示途径进行增殖。如直接将EBV的RNA注入人体细胞，则不会引起EBHF。下列推断正确的是
A．过程②的场所是宿主细胞的核糖体
B．过程②合成两种物质时所需的氨基酸和tRNA的种类、数量完全相同
C．EBV增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATP
D．过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例不同
6．如图甲、乙均表示生物体内发生的某些生理过程，下列叙述错误的是
A．图甲所示为基因的表达过程
B．图甲中核糖体的移动方向是b→a
C．图乙中的②③可表示图甲所示过程
D．图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤
7．下列关于核DNA复制、转录和翻译的说法正确的是
A．三个过程在所有活细胞中都能进行
B．三个过程发生的场所都是细胞质
C．三个过程都要遵循碱基互补配对原则
D．核DNA复制和转录的模板相同，而两者与翻译的模板不同
8．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）在人体胰腺细胞中，有些细胞正进行②过程，②过程被称为______________，其特点是_____________和______________。
（2）⑤过程表示______________，进行的场所是______________。
（3）密码子位于______________上，能决定氨基酸的密码子有______________种。
（4）基因对性状的控制，可以通过控制______________来控制代谢过程进而控制性状，还可以通过控制______________直接控制性状。
9．（2017海南卷）下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是
A．细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目
B．有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定
C．细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和
D．生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定
10．（2016海南卷）某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是
A．抑制该病毒RNA的转录过程
B．抑制该病毒蛋白质的翻译过程
C．抑制该RNA病毒的反转录过程
D．抑制该病毒RNA的自我复制过程
11．（2016·江苏卷）近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（如图）。下列相关叙述错误的是
A．Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成
B．向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则
C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成
D．若α链剪切点附近序列为……TCCACAATC……，则相应的识别序列为……UCCACAAUC……
12．（2015·重庆卷）结合题图分析，下列叙述错误的是
A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中
B．核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质
C．遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础
D．编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链
1．【答案】D
【解析】在细胞的一生中，DNA一般不变，RNA和蛋白质分子是变化的，A正确，D错误；“中心法则”的实质是遗传信息的传递过程和基因的作用原理，B正确；在同一个体不同的体细胞中，DNA一般相同，RNA和蛋白质不完全相同，C正确。
2．【答案】D
【解析】①是DNA分子的复制过程，②是转录过程，③是翻译过程，A错误；人体某些成熟的细胞不能进行DNA分子的复制，B错误；洋葱根尖细胞中存在DNA分子的复制、转录和翻译过程，C错误；图中中心法则的内容中，①②③④⑤过程都遵循碱基互补配对原则，D正确。
3．【答案】C
【解析】镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状的实例；人类的白化病、苯丙酮尿症是基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状的实例。
4．【答案】A
【解析】黑色素既不属于蛋白质也不属于酶，故A选项与事实不符。
5．【答案】A
6．【答案】B
【解析】图甲中进行的是基因的表达过程，包括转录和翻译两个过程，A正确；根据图甲中两条肽链的长度可知，翻译的方向是a→b，B错误；图乙中的②表示转录过程，③表示翻译过程，可表示图甲所示过程，C正确；图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②转录、③翻译、④RNA的复制和⑤逆转录，D正确。
7．【答案】C
【解析】核DNA复制主要发生在细胞分裂的间期，若细胞没有分裂能力，就没有核DNA的复制，A错误；核DNA复制场所在细胞核，转录过程也在细胞核，B错误；这三个过程都有碱基互补配对，C正确；在核DNA复制过程中以DNA的两条链为模板，转录是以DNA的一条链为模板，翻译是以mRNA为模板，D错误。
8．【答案】（1）DNA复制 半保留复制 边解旋边复制（后两空顺序可互换）
（2）翻译 核糖体
（3）mRNA 61
（4）酶的合成 蛋白质结构
【解析】图示是遗传信息在生物体内各种物质之间的传递过程，其中①为RNA的复制，②为DNA的复制，③为逆转录过程，④为转录过程，⑤为翻译过程。（1）②为DNA复制，其特点是边解旋边复制和半保留复制。（2）⑤为翻译过程，发生在核糖体上。（3）密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基；密码子共有64种，其中有3种是终止密码子，不能编码氨基酸，因此能决定氨基酸的密码子有61种。（4）基因对性状的控制方式:①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状；②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状。
9．【答案】B
【考点定位】遗传分子基础
【名师点睛】没弄清染色体、DNA和基因关系是做错该题的主要原因。
10．【答案】C
【解析】RNA病毒的遗传物质需要经逆转录形成DNA，然后整合到真核宿主的基因组中，Y物质与脱氧核苷酸结构相似，其机制是抑制该病毒的逆转录过程。
【考点定位】病毒
【名师点睛】三个方面巧判中心法则五过程
（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RNA复制或RNA逆转录和翻译。
（2）从原料分析
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。
（3）从产物分析
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。
11．【答案】C
【解析】蛋白质由相应基因指导在核糖体中合成，A正确；向导RNA中双链间遵循碱基互补配对原则，B正确；向导RNA可通过转录形成，逆转录酶以RNA为模板合成DNA，C错误；由于α链与识别序列的互补序列相同，故两链碱基相同，只是其中T与U互换，D正确。
12．【答案】D