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1、第2节基因对性状的控制一、中心法则的提出及其发展 预习反馈判断正误。(1)中心法则没有体现遗传信息的表达功能。( )(2)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成。( )(3)线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则。( )(4)DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则。( )(5)生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中。( )1.基因控制性状的两种途径(1)基因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。(2)基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。总之,基因对性状的控制是通过指导蛋白质的合成来实现的。图示如下:2.基因与性状的对应关系(1)生
2、物的一部分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条件的影响,性状是生物的基因和环境条件共同作用的结果。二、基因、蛋白质与性状的关系 预习反馈1.基因控制性状的实例(连线)。 2.判断正误。(1)一个基因决定一种性状。( )(2)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同,表现型相同;基因型不同,表现型不同。( )(3)基因与性状的关系是一对一的线性关系。( )(4)生物体的一种性状有时受多个基因的影响。( )(5)生物的性状都是由细胞核内的基因和外界环境共同影响的结果。( )探究点一探究点二中心法则问题情景右图是生物体内遗传信息的
3、传递和表达过程,请分析并回答下列问题。(1)在正常人体细胞中能发生的过程是。(2)遵循碱基互补配对的过程是。(3)和过程,碱基配对方式完全相同吗?人体细胞均能发生和过程吗?提示:不完全相同。中是GC,CG,AT,TA;中是GC,CG,AU,TA。高度分化的人体细胞不再进行细胞分裂,因此不能发生过程(DNA复制)。(4)请写出HIV的遗传信息传递与表达的途径。提示:探究点一探究点二2.中心法则各过程的适用范围 归纳提升1.中心法则体现DNA的功能(1)对遗传信息的传递功能:通过DNA的复制完成,发生在亲代产生生殖细胞或细胞增殖的过程中。(2)对遗传信息的表达功能:通过转录和翻译完成,发生在个体生
4、长发育过程中。探究点一探究点二典例剖析右图为模拟中心法则信息传递过程的实验研究装置,据图回答下列问题。(1)如果图示为模拟某种病毒的信息流动过程,装置加入的模板A为单链,其部分碱基序列为GAACACGUC,加入的原料B为脱氧核苷酸,则该过程所需的酶B为,模拟的过程为。 (2)如果图示为模拟人体淋巴细胞的信息流动过程,装置加入的模板A为双链,其部分碱基序列为GAACATGTT,加入的原料B为,若该过程所需的酶B为RNA聚合酶,模拟的过程为,该生理过程主要发生在该细胞的中。 探究点一探究点二解析:(1)由模板的部分碱基序列“GAACACGUC”中含有U且为单链可知,该病毒为RNA病毒,且可以以脱氧
5、核苷酸为原料合成DNA,所以可确定该过程需要逆转录酶的参与,模拟的过程为逆转录过程。(2)由“模板A为双链”和“碱基序列为GAACATGTT”中含T等信息可知,模板A为双链DNA分子,在RNA聚合酶的催化作用下可以合成RNA,利用的原料为四种核糖核苷酸,模拟的过程为转录,主要发生在该细胞的细胞核中。答案:(1)逆转录酶逆转录(2)四种核糖核苷酸转录细胞核探究点一探究点二方法技巧 中心法则各生理过程确认的三大依据 探究点一探究点二活学活练1.下图表示遗传信息的中心法则图解,下列有关叙述正确的是()A.在乳酸菌中可以发生a、e过程D.在叶绿体中可以发生b、c、d过程C.c过程由起始密码子开始,到终
6、止密码子结束D.e过程和d过程需要的原料相同探究点一探究点二解析:在乳酸菌中可以发生a、b、c过程,e过程是RNA的复制,发生在某些RNA病毒的增殖过程中,乳酸菌内不能进行e过程,A项错误;在叶绿体中含有少量DNA和RNA,可以发生a、b、c过程,d过程是逆转录,只能发生在逆转录病毒的增殖过程中,因此叶绿体内不能进行d过程,B项错误;c过程表示翻译过程,在翻译过程中,由起始密码子开始,到终止密码子结束,形成多肽(或蛋白质),C项正确;e过程需要的原料是核糖核苷酸,d过程需要的原料是脱氧核苷酸,D项错误。答案:C探究点一探究点二2.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
7、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病毒的逆转录过程D.抑制该病毒RNA的自我复制过程解析:由题干信息可知,该RNA病毒的遗传物质需进行逆转录形成DNA,然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,故Y可抑制该RNA病毒的逆转录过程。答案:C探究点一探究点二基因与性状的关系问题情景分析以下材料并回答问题。材料1豌豆的红花基因不止与一个性状有关,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。材
8、料2玉米叶绿素的形成至少涉及50个不同位置的基因;玉米糊粉层的颜色涉及7对等位基因;果蝇眼睛的颜色至少受到40个不同位置基因的影响。探究点一探究点二材料3如图,同一株水毛茛,裸露在空气中的叶是扁平的,而浸在水中的叶片深裂成丝状。材料1表明一个基因可能与多个性状有关。材料2说明有时多个基因控制一个性状。材料3说明生物的性状是基因和环境共同作用的结果。探究点一探究点二归纳提升1.基因与性状的对应关系探究点一探究点二图解如下 (2)基因控制性状还受到环境的影响,生物性状是基因和环境条件共同作用的结果。探究点一探究点二2.基因控制性状的途径(1)直接途径实例:镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。(2)间接途
9、径实例:白化病、豌豆的粒形。探究点一探究点二典例剖析人类白化病和苯丙酮尿症是由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探究点一探究点二解析: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都受多个基因的控制。答案:A探究点一探究点二活学活练1.下图为基因与性状之间的关系示意图,正确的选项是()A.过
10、程是转录,它以DNA的两条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成mRNAB.过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成C.人的镰刀型细胞贫血症是基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状D.某段DNA上发生了基因异常,则形成的mRNA、蛋白质一定会改变探究点一探究点二解析:转录只以DNA的一条链为模板,A项错误;翻译过程还需要tRNA,B项错误;由于密码子的简并性,突变后对应的密码子和之前对应的密码子可能编码同一种氨基酸,基因突变不一定导致蛋白质改变,D项错误。答案:C探究点一探究点二2.人类红细胞ABO血型的基因表达及血型的形成过程如下图所示,血型由复等位基因IA、IB、i决定。下列叙述
11、正确的是()A.H基因正常表达时,一种血型对应一种基因型B.若IA基因缺失一个碱基对,表达形成的多肽链就会发生一个氨基酸的改变C.H基因正常表达时,IA基因以任一链为模板转录和翻译产生A酶,表现为A型D.H酶缺乏者(罕见的O型)生育了一个AB型的子代,说明子代H基因表达形成了H酶探究点一探究点二解析:H基因正常表达时,如O型血基因型可能为HHii、Hhii,A项错误;若IA基因缺失的一个碱基对位于基因的首端或中间某部位,则表达形成的多肽链就会发生全部氨基酸或缺失部位以后所有的氨基酸的改变,B项错误;H基因正常表达时,IA基因以任一链为模板转录和翻译产生A酶,基因型可能为H_IAI-,但HhIAIB为AB型,C项错误;AB型子代的基因型可能为H_IAIB,说明H基因正常表达并产生了H酶,D项正确。答案:D