2017-2018學年高中生物必修二教材用書:第4章基因的_第1頁
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文檔簡介

1、 1.生物遺傳信息流動表示為: | IJNAZ-r1, RNA 白質 W逆轉錄 塑制 2 .逆轉錄和 RNA 復制只發生在某些病毒中。 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,進而控制生物體的性狀。 (2) 通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。 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 也能進行復制、轉錄和翻譯,并控制生物體的性狀。 中心法則及其發展 自讀教材夯基礎 1中心法則的提出 (1) 提出者:克里克。 2 中心法則的發展關鍵駕 晨 jft 傳信息從 DNA 溉向 DNA 遺傳岱息從流向 R

2、NA 逋傳-用息從 RNA 流向蚩門甬 (3)圖解: 發展內容 信息流動 舉例 RNA 自我復制 遺傳信息從 RNA 流向 RNA RNA 病毒 RNA 逆轉錄合成 DNA 遺傳信息從 RNA 流向 DNA HIV、致癌的 RNA 病毒 :思弩探究思弩探究 1 以中心法則為基礎,寫出發展后的中心法則圖解。 提示: 仃晶仃晶丄色一 m晶晶J旦旦妥白城妥白城 2 .在人體細胞中能否進行 RNA 復制和逆轉錄?在人體細胞內遺傳信息是如何流動的? 提示:不能。 跟隨名師解疑難 1 中心法則及其與生物種類的關系 (1) 中心法則內容及其發展圖解: 夏制RNAIB蛋白陋 (2) 中心法則與生物種類的關系:

3、 細胞生物:原核生物、真核生物。 病毒: a. DNA 病毒: b. RNA 病毒: (1) 傳遞遺傳信息:它是通過 DNA 復制完成的,發生于親代產生子代的生殖過程或細胞增 殖過程中。 蛋白蛋白質質蚩白質 蚩白質 2 中心法則體現了 DNA 的其過程為: RKA主至主至 RNA- RNA- 塹蛋白就 HNA蛋白質蛋白質 (2)表達遺傳信息:它是通過轉錄和翻譯完成的,發生在個體發育過程中。 特別提醒 (1) 逆轉錄需要逆轉錄酶。 (2) 逆轉錄和RNA復制只有某些病毒才能進行。 基因、蛋白質與性狀的關系 自讀教材夯基礎 1 基因控制性狀的途徑 (1)基因對性狀的間接控制: 實質:基因通過控制酶

4、的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀。 舉例: 皺粒豌豆的形成 皺粒豌豆的IKA中插入了一 段外來DMA序歹嘰便編碼 B 淀粉分支酶的基因被打亂 細胞內淀紛含呈卜降,游離 蔗糖含量升高 豌豆成熟時失水而皺縮 (2)基因對生物體性狀的直接控制: 實質:基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。 、 導致 舉例:囊性纖維病。編碼 CFTR 蛋白的基因缺失了 3 個堿基- CFTR 蛋白缺少苯丙氨 酸,弓 I起 CFTR 蛋白結構和功能異常。 2 基因與性狀的關系判斷 (1) 基因與性狀的關系是一對一的線性關系。(X) (2) 生物性狀是由基因型和環境共同控制的。(V) 3細胞質基因 (1

5、) 分布:線粒體和葉綠體中。 (2) 功能: 進行半自主自我復制。 通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成。 人白化病的形成 控制怫菽酸酶 的基因異看 不能合成淀粉分支酶 不能合成酪風酸不能轉化 為(3) 遺傳方式:只能通過母親遺傳給后代。 1.基因型相同的不同個體,其表現型是否相同?基因型不同的個體表現型能否相同? 提示:不一定,若環境不同,則表現型可能不同。 可能相同。 2 .細胞質遺傳又稱為母系遺傳,在遺傳方式上有什么特點?是否遵循孟德爾遺傳規律? 提示:子代性狀總是與母親相同,雜交后代無一定的性狀分離比。不遵循。 跟隨名師解疑難 1基因對性狀控制的兩種途徑 間接控制 _酶 - 細胞代謝細胞

6、代謝 - 1 i 基因一基因一 性狀性狀 一一結構蛋白結構蛋白一一細胞結枸細胞結枸- 1 1 JLJL 直搖控制 2 基因對性狀控制的因素 一b基因決定一種性狀 基因與性狀的關系多個基因決定一種性狀 基因會影響到多種性狀 住)基因控制性狀還受到環境的影響生物性狀 是基因型和環境條件共同作用的結果。 生物血 K發育 1 1 基因型+ 環境=表現型 (3)基因與基因、基因與基因產物、基因與環境之間存在著復雜的相互作用,共同調控 著生物體的性狀。 中心法則及其應用 例 1 結合圖表分析,下列有關說法正確的是 抗菌藥物 抗菌機理 青霉素 抑制細菌細胞壁的合成 環丙沙星 抑制細菌 DNA 解旋酶(可促進

7、 DNA 螺旋化) 紅霉素 能與核糖體結合 利福平 抑制 RNA 聚合酶的活性 A. 環丙沙星和紅霉素分別抑制細菌的和 B. 青霉素和利福平能抑制 DNA 的復制 C. 結核桿菌的和都發生在細胞質中 D. 可發生在人體健康細胞中 思路點撥 解析首先判定出圖中各個過程的名稱:為 DNA 復制,為轉錄,為翻譯,為 RNA 復制,為逆轉錄,然后根據表格中抗菌藥物的抗菌機理來分析各選項。 青霉素的作用對 象是細胞壁,與 DNA 復制無關;環丙沙星可促進 DNA 螺旋化,不利于 DNA 復制和轉錄;紅霉 素能與核糖體結合,抑制翻譯過程;利福平抑制 RNA 聚合酶的活性,進而抑制轉錄和 RNA 復 制;和

8、只有 RNA 病毒才能進行。 答案A *拓懾欄搖么 1下圖表示自然界中遺傳信息在三種大分子間的流動 (如箭頭代表轉錄),相關說法正 確的是( ) A. 常見,少見,其他尚未被證實 B. 常見,其他幾乎從未被證實 C. 未被證實,少見,其他常見 D. 少見,其他常見 解析:選 A 圖中表示 DNA 復制,表示轉錄,表示 RNA 復制,表示翻譯,表示 蛋白質復制,表示由蛋白質T DNA表示逆轉錄,表示由蛋白質T RNA表示由 DNA 蛋白質,中心法則及其補充包含的是的內容,其中是常見途徑,途徑 為中心法則的補充,在某些病毒中出現;目前還沒有證實其在生物體中是否存在。 基因對性狀的控制 例 2下面為

9、脈孢霉體內精氨酸的合成途徑示意圖,從圖中可得出 ( ) 基因酶一- N乙酰鳥氨酸 鳥氨酸一瓜氨酸精氨酰琥珀酸 一酶基因 精氨酸 酶基因酶基因 A. 種物質的合成只受一個基因的控制 B. 基因可通過控制酶的合成來控制代謝 C. 若基因不表達,則基因和也不表達 D. 若基因不存在,則瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸 思路點撥 基因控制性狀的逮徑匸基因控制性狀的逮徑匸 基因與性就的數量關討基因與性就的數量關討 I I 解析基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,從而控制生物的性狀。由示意圖可知, 精氨酸的合成需要酶的參與,而它們分別受基因的控制。基因具有一定的 獨立性,基因不表達時, 基因仍可表達,只是無法合

10、成精氨酸。若基因不存在,酶 不能合成,則瓜氨酸T精氨酸琥珀酸的途徑不能進行。 答案B %據展銅憔心 2 .下面關于基因、蛋白質、性狀之間關系的敘述,錯誤的是 ( ) A. 生物體的一切性狀完全由基因控制,與環境因素無關 B. 基因可通過控制蛋白質的結構直接控制生物性狀 C. 基因可通過控制酶的合成控制生物性狀 D. 基因的遺傳信息可通過轉錄和翻譯傳遞到蛋白質得以表達 解析:選 A 生物的性狀是由基因型和環境共同決定的。 1 .探究表現型、基因型和環境的關系。 2 .探究遺傳信息的流動及其影響因素。 典例剖析 F 圖為在實驗室中進行的相關模擬實驗,請據圖回答問題: WE 加入 tl)NA 能量

11、核前核甘釀 (1)圖中甲、乙實驗模擬的過程分別是 (2) 圖中乙過程要順利進行, 還需向試管中加入的物質或細胞結構有 _ 、_ (3) 若將甲試管中加入的“核糖核苷酸”換成“脫氧核苷酸”,相關酶也作出調整,則甲 試管模擬的過程是 _ 。 (4) 人們通過研究發現,有些抗生素能通過阻斷細菌細胞內蛋白質的合成,從而抑制細菌 的繁殖。現發現一種新型抗生素,有人根據上述模擬實驗的方法進行了如下實驗過程: A 試管 B 試管 C 試管 D 試管 加入等量且足量的能量、核糖核苷酸、相關酶的混合溶液 等量相冋的細菌 DNA 等量相冋的人體 DNA 2 mL定濃度的新型抗 生素水溶液 2 mL 蒸餾水 2 m

12、L定濃度的新型抗 生素水溶液 2 mL 蒸餾水 分析上表,試回答: 預期實驗結果并得出實驗結論: 該實驗有可能會出現 _ 種實驗結果,如果出現 _ , 則說明該抗生素只阻斷細菌 DNA 勺轉錄,不阻斷人體 DNA 勺轉錄。 解析(1)甲試管中以 DNA 為模板,核糖核苷酸為原料,生成物必然是 RNA 說明模擬 的是轉錄過程。乙試管中有 mRNA 原料為氨基酸,說明模擬的是翻譯過程。 (2)翻譯過程需要 mRNA 氨基酸、酶、能量,還需要運載工具 tRNA,場所是核糖體。(3)若甲試管中加入脫氧核 苷酸,則生成物必然是 DNA 即說明模擬的是 DNA 分子的復制過程。(4)根據表格中變量的 分析

13、知該實驗的目的是要探究這種新型抗生素對人體 DNA 和細菌 DNA 轉錄的影響。該實驗 有可能會出現 4 種結果,分別為 A 試管中無 RNA 生成,B、C、D 試管中均有 RNA 生成;A、B、 C D 試管中均有 RNA 生成;A、B D 試管中均有 RNA 生成,C 試管中無 RNA 生成;A C 試管 中無 RNA 生成,B、D 試管中有 RNA 生成。 答案轉錄翻譯(2)tRNA 核糖體 (3)DNA 分子的復制 (4)探究這種新型 抗生素對人體 DNA和細菌 DNA 轉錄的影響 4 A 試管中無 RNA 生成,B、C D 試管中均有 RNA 生 成 歸納拓展 據模板和原料判斷中心法

14、則的過程 本 實 目 的 是 A. a 和 e B. a 和 b 1 下列關于遺傳信息傳遞的敘述,錯誤的是 ( ) A. 線粒體和葉綠體中遺傳信息的傳遞遵循中心法則 B. DNA 中的遺傳信息是通過轉錄傳遞給 mRNA 勺 C. DNA 中的遺傳信息可決定蛋白質中氨基酸的排列順序 D. DNA 病毒中沒有 RNA 其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則 解析:選 D 線粒體和葉綠體中也有少量的 DNA 和 RNA 能夠進行 DNA 的復制、轉錄和翻 譯的過程,遵循中心法則; DNA 能夠通過轉錄將遺傳信息傳遞給 mRNA 進一步通過翻譯完成 蛋白質的合成,所以 DNA 中的遺傳信息可決定蛋白質中氨基酸

15、的排列順序; DNA 病毒中沒有 RNA 但是其遺傳信息的傳遞遵循中心法則。 2 .遺傳信息從 RNARNA 途徑是對中心法則的補充,下列能夠進行該傳遞的生物是 ( ) A. 煙草 B.煙草花葉病毒 C.噬菌體 D.大腸桿菌 解析:選 B 由 RNARNA 是 RNA 的復制過程,該過程只發生在 RNA 病毒中。 3 .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;基因也能通過控制 蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。下列所舉實例中與事實不相符的是 ( ) A. 控制生成黑色素的基因異常T黑色素結構異常T白化病 B. 控制血紅蛋白的基因異常T血紅蛋白結構異常T運輸氧的能力下降T貧血癥

16、 C. 控制淀粉分支酶的基因異常T不能合成淀粉分支酶T淀粉含量降低T產生皺粒豌豆 D. 控制跨膜蛋白的基因異常T跨膜蛋白結構異常T轉運氯離子的功能異常T囊性纖維病 解析:選A 人的白化癥狀是由于控制酪氨酸酶的基因異常而引起的。 4 .中心法則揭示了生物遺傳信息傳遞與表達的過程。人體皮膚生發層細胞能不斷分裂, 其中主要在細胞核中進行的過程是 隨堂基礎鞏固 世世亠亠蛋白質蛋白質 (1)a、b、c、d 所表示的四個過程依次分別是 _ 、 _ 、 _ 和 _ 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 過程發生在真核細胞分裂的 _ 期。 (4) 在真核細胞中,a 和

17、 b 兩個過程發生的主要場所是 _ 。 (5) 能特異性識別信使 RNA 上密碼子的分子是 _ ,后者所攜帶的分子是 (6) RNA 病毒的遺傳信息傳遞與表達的途徑有(用類似本題圖中的形式表述): _ ;_ _ 解析:在中心法則中, a、b、c、d 分別代表 DNA 自我復制、轉錄、翻譯和逆轉錄四個過 程。需要 tRNA 和核糖體同時參與的是翻譯過程 c;真核細胞中 a 過程發生在分裂的間期; a 和 b 過程都發生在細胞核中;在翻譯過程中,能特異性地與信使 RNA 分子上的密碼子相結合 的物質是轉運 RNA 其識別結構是反密碼子,轉運 RNA 上攜帶的分子是氨基酸。RNA 病毒的遺 傳信息的

18、傳遞方式有直接控制蛋白質的合成和自我復制過程以及逆轉錄出 DNA 再通過 DNA 控 制蛋白質的合成過程兩種。 答案:(1)DNA 復制 轉錄 翻譯 逆轉錄 (2)c (3)間(S) (4)細胞核 tRNA(轉運 RNA)氨基酸 C. b 和 c D. d 和 e 解析:選 B a、b、c、d、e 分別代表 DNA 的復制、轉錄、翻譯、逆轉錄、 RNA 的復制過 程。可發生在人體皮膚生發層細胞中的過程只有 a、b 和 c,其中 a、b 兩過程主要在細胞核中 進行,c 過程發生在核糖體上。 5.有一種繡球花的花色因土壤 pH 的不同而變化,在 pH 大于 7 時開藍色花,在 pH 小于 7 時開

19、桃色花,這是因為土壤 pH( A.是一種誘變因素 C.影響基因的表達 ) B.引起染色體變異 D.改變了色素基因 解析:選 C 據題意分析,土壤 pH 是作為一種環境因素影響了基因的表達,導致花色改 變,并沒有改變生物體的遺傳物質。 6 中心法則揭示了生物遺傳信息由 DNA 向蛋白質傳遞與表達的過程。請據圖回答下列問 題: 蚩白質 :RNA RNA- DNA RNA白質 課時跟蹤檢測 (滿分 50 分時間 25 分鐘) 一、選擇題(每小題 4 分,共 24 分) 1 下列是關于基因、蛋白質和性狀三者之間關系的敘述,錯誤的是 ( ) A. 蛋白質的功能可以影響性狀 B. 蛋白質的結構可以直接影響

20、性狀 C. 基因控制性狀是通過控制蛋白質的合成來實現的 D. 生物體的性狀完全由基因控制 解析:選 D 生物體的性狀還受環境的影響。 2 .下圖為遺傳信息的傳遞過程圖,在人體成熟的白細胞和小麥細胞內都能發生的是 A. C. 解析:選 A 圖中分別表示 DNA 的復制、轉錄、逆轉錄、 RNA 的復制、翻譯過 程。人體成熟的白細胞和小麥細胞的遺傳物質都是 DNA 人體成熟的白細胞不再分裂,沒有 DNA 的復制,可以進行轉錄、翻譯過程;小麥細胞內可發生過程。 3 .如圖為某 RNA 病毒侵入宿主細胞后的增殖過程。下列說法錯誤的是 A. 過程需要逆轉錄酶 B. 過程所需原料相同 C. 該病毒的 RNA

21、 不能直接作為翻譯的模板 D. 過程都遵循中心法則 解析:選 A 逆轉錄是以 RNA 為模板合成 DNA 的過程,故過程不屬于逆轉錄;過程 都合成RNA 所需原料均為 4 種核糖核苷酸;由題圖可知,該病毒以自身的 RNAgRNA)為模板 合成+ mRNA 再以+ mRNA 為模板翻譯形成蛋白質,說明該病毒的 RNA 不能直接作為翻譯的模 D . B. +mRNA -RNA 板;過程都遵循中心法則。 4 .人類白化病和苯丙酮尿癥是由于代謝異常引起的疾病,下圖表示在人體代謝中產生這 兩類疾病的過程。由圖不能得出的結論是 ( ) 食物蛋白質苯丙氨酸一 T酶 3 基因 3 苯丙酮酸J酶 1 基因 1

22、酪氨酸酶 4 基因 4 多巴胺酶 2 基因 2 黑色素 基因可以通過控制蛋白質的結構來控制生物的性狀 基因可以通過控制酶的合成來控制生物的性狀 一個基因只能控制一種性狀 一個性狀可以由多個基因控制 A. B. C. D . 解析:選 B 由圖可以看出,苯丙酮酸、多巴胺和黑色素物質的代謝異常與酶的合成直接 相關,而酶的合成是由基因控制的;基因 1 若發生變化,則多巴胺和黑色素的合成都受影響; 多巴胺和黑色素的合成也都受多種基因的控制。 5結合下圖分析,下列敘述錯誤的是 ( ) 負制負制 篁制篁制 廠弋樣錄廠弋樣錄 DNA. RNA A.生物的遺傳信息儲存在 DNA 或 RNA 的核苷酸序列中 B

23、. 核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質 C. 遺傳信息傳遞到蛋白質是表現型實現的基礎 D. 編碼蛋白質的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈 解析:選 D 對于以 DNA 為遺傳物質的細胞生物及部分 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。 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,也可能表達出相同的蛋白質。蛋白質是生物性狀的主要體現者,基因對性狀的控制是通 過控制蛋白質的合成實現的。具有轉錄功能的鏈叫模板鏈或反義鏈,另一條無轉錄功能的鏈 叫編碼鏈或有義

24、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。 6 下圖表示基因的作用與性狀的表現之間的關系。下列相關的敘述,正確的是 ( ) A. 過程與 DNA 復制的共同點,都是以 DNA 單鏈為模板,在 DNA 聚合酶的作用下進行 B. 過程直接需要的物質或結構有 mRNA 氨基酸、 tRNA、核糖體、酶、ATP 少少一一忻白質忻白質 C. 人的鐮刀型細胞貧血癥是通過蛋白質間接表現的,苯丙酮尿癥是通過蛋白質直接表現 D. HIV 和 T2噬菌體都可以在人體細胞內進行這兩個基本過程 解析:選 B過程是轉錄,是以 DNA 一條鏈為模板,在 RNA 聚合酶的作用下進行的; T2 噬

25、菌體的宿主細胞是大腸桿菌細胞, 不能侵染人體細胞; 苯丙酮尿癥是患者體內某種酶的合 成受阻導致的,是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程進而控制蛋白質合成。 二、非選擇題(共 26 分) 7. (14 分)下圖表示真核細胞中遺傳信息的傳遞過程,請據圖回答下列問題: iRNArRNA 蛍白質 (1)科學家克里克提出的中心法則包括圖中 _ 所示的遺傳信息的傳遞過程。 A 過程發 生在 _ 的間期,B 過程需要的原料是 _ ,圖中需 要解旋酶的過程有 _ 。 D 過程表示 tRNA 運輸氨基酸參與翻譯,已知甲硫氨酸和酪氨酸的密碼子分別是 AUG UAC 某 tRNA 上的反密碼子是 AUG 則該 tRNA 所攜帶的氨基酸是 _ 。 (3)圖中 a、b 為 mRNA 勺兩端,核糖體在 mRNAh 的移動方向是 _ 。圖中的不同核 糖體最終形成的肽鏈 _ (填“相同”或“不同”)。 解析:克里克提出的中心法則包括

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