1、第2节基因对性状的控制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。知识点一中心法则的提出及其发展学生用书P56阅读教材P68P69提出者：克里克。内容(1)DNA的复制：遗传信息从DNA流向DNA。(2)转录：遗传信息从DNA流向RNA。(3)翻译：遗传信息从RNA流向蛋白质。发展内容信息流动举例RNA自我复制遗传信息从RNA流向RNA烟草花叶病毒RNA逆转录遗传信息从RNA流向DNA HIV完善后的中心法则，用图解表示为1中心法则各过程的适用范围2解决中心法则问题的技巧(1)从模板分析如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制
2、或DNA转录。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)从原料分析如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA；如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA；如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质。(3)从生物种类分析如果是细胞生物，能进行DNA复制、转录和翻译过程；如果是RNA病毒，分两种情况aRNA自我复制和翻译；bRNA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()Aa、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dC
3、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
4、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聚合酶解析：选C。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
5、与性状的关系学生用书P57阅读教材P69P701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。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实质：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。举例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CFT
6、R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)功能进行半自主自我复制。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
7、，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山东重点中学高一期末)下图为人体内基因对性状的控制过程，下列相关叙述不正确的是()A图中进行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D。表示转录过程，发生在细胞核中，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
8、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
9、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2 P68图47改编)下图表示有关遗传信息传
10、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2 P70“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2 P71“技能训练”
11、改编)长翅果蝇的幼虫在高温(3537 )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基因的表达过程解析：选C。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
12、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过程以核糖核苷酸为主要原料B胰岛B细胞中存在图中过程C皮肤生发层细胞中只存在图示的过程D参与过程的氨基酸和tRNA种类数相同答案：C5(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BRNA复制产生子代RN
13、A的过程，消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数C过程中的RNA上三个相邻的碱基都能决定一个氨基酸D过程与过程发生碱基互补配对的方式有差异答案：B6(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解析：选A。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
14、。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该材料说明：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)1(2019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
15、能发生碱基互补配对D过程d、e只发生在某些病毒中解析：选A。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
16、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()DNADNADNARNARNARNARNA蛋白质RNADNAAB C D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(2019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
17、是()A过程所需嘧啶的比例与所需嘌呤的比例是相同的B过程和过程都是从同一条链上的相同起点开始的C过程中氨基酸的排列顺序是由tRNA的种类决定的D过程和需要的酶是病毒RNA通过合成的答案：A5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染色体变异解析：选B。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()A花的颜色由多对基因共同控制B基因可
18、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若基因不表达，则基因和基因不表达解析：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，基因不表达，基因仍然能够表达。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，后者有B两者都有C两者都有D两者都只有答案：A8(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
19、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个解析：选B。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
20、才是RNA，因此产生一分子RNA是先后合成两条互补的RNA链，需(AU)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、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AT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
21、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AT的配对，其余过程发生的是AU配对，不存在AT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这种病是可遗传的解析：选C。根据题意可知，基因通过控制酶的合成控制代谢
22、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()A过程是转录，它以4种核糖核苷酸为原料合成mRNAB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。为翻译过程，在细胞质中的核糖体上完成。12(2019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()A1过程主要发生于细胞核内，2过程主要发生于细胞质中B3过程以mRNA作为模
23、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
24、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，有些细胞正进行过程，说明该细胞正在进行_，进行过程的主要场所是_。(2)从图中可见，DNA作为遗传物质，其两大基本的功能是_、_。(3)过程表示_，进行的场所是_。解析：图中表示RNA复制，表示DNA复制，表示逆转录，表示转录，表示翻译。在人体细胞中能进行的是。答案：(1)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(HI
25、V)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
26、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的复制逆转录(2)RNA转录RNA的复制(3)15351(4)翻译核糖体氨基酸转运RNA多肽(或蛋白质)