2020春生物人教版必修2检测：第4章第2节基因对性状的控制 14页

第 2 节 基因对性状的控制 一、选择题 知识点一 中心法则的提出及其发展 1．克里克提出的中心法则是指( ) A．遗传信息的转录、翻译过程 B．遗传信息的转录、翻译及表达过程 C．DNA 复制及转录、翻译过程中的碱基互补配对原则 D．遗传信息通过 DNA 复制、转录及翻译的传递过程 答案 D 解析 克里克提出的中心法则主要包括遗传信息从 DNA 传递到 DNA 的自我 复制过程，以及从 DNA 流向 RNA 进而流向蛋白质的转录和翻译过程。 2．下列关于中心法则的叙述，不正确的是( ) A．中心法则揭示了遗传信息传递的一般规律 B．克里克在提出 DNA 的双螺旋结构之后，又提出中心法则 C．克里克提出的中心法则不包括蛋白质到 DNA 的过程，但有蛋白质到蛋白 质的过程 D．病毒的遗传信息传递也可以用中心法则来表示 答案 C 3．遗传信息从 RNA→RNA 途径是对中心法则的补充，下列能够发生该传递 途径的生物是( ) A．烟草 B．烟草花叶病毒 C．噬菌体 D．大肠杆菌 答案 B 解析 由 RNA→RNA 说明发生了 RNA 的复制，该过程只发生在 RNA 病毒 中。烟草、噬菌体以及大肠杆菌都是以 DNA 为遗传物质的生物，其遗传信息是通 过 DNA→RNA→蛋白质途径传递的。 4．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( ) ① DNA→DNA ② DNA→RNA ③ RNA→RNA ④ RNA→ 蛋 白 质 ⑤ RNA→DNA A．①② B．②④ C．①②④ D．②③ 答案 B 解析 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， 但可进行基因表达即转录、翻译。而逆转录⑤、RNA 的复制③发生在以 RNA 为 遗传物质的病毒侵染的宿主细胞内。 5．生物体内性状的表达一般遵循“DNA→RNA→蛋白质”的原则。下面是几 种与此有关的说法，不正确的是( ) A．DNA→RNA 主要是在细胞核中完成的 B．RNA→蛋白质是在核糖体中完成的 C．在同一个体不同的体细胞中 DNA 相同 D．在细胞的一生中，DNA、RNA 和蛋白质的种类和数量是不变的 答案 D 解析 DNA 是细胞中的遗传物质，一般是不变的，由于同一个体不同的体细 胞中的基因存在着选择性表达，因此不同细胞中的 DNA 相同，而 RNA 和蛋白质 却不一定相同。 6．下列能正确表示 HIV 感染人体后“遗传信息流”的是( ) 答案 D 7．洋葱根尖细胞内可以进行碱基互补配对的场所有( ) ①细胞核 ②叶绿体 ③线粒体 ④核糖体 A．①② B．①③④ C．①②③ D．①②③④ 答案 B 解析 细胞核、叶绿体、线粒体中都含 DNA 和 RNA，都有 DNA 的复制和转 录，翻译在核糖体上进行，也有碱基互补配对的发生，但根尖细胞无叶绿体。 8．如图所示，下列有关叙述错误的是( ) A．甲是 DNA，乙为 RNA，此过程要以甲为模板，酶为 RNA 聚合酶 B．甲是 DNA，乙为 DNA，此过程要以甲为模板，酶为 DNA 聚合酶和解旋 酶 C．甲是 RNA，乙为 DNA，此过程为转录，原料为脱氧核苷酸 D．甲是 RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸 答案 C 解析 根据图示，若甲是 DNA，乙为 RNA，则此过程表示转录，需要以甲为 模板，酶为 RNA 聚合酶，A 正确；若甲是 DNA，乙为 DNA，此过程表示 DNA 复制，需要以甲为模板，酶为 DNA 聚合酶和解旋酶，B 正确；若甲是 RNA，乙 为 DNA，此过程为逆转录，原料为脱氧核苷酸，C 错误；若甲是 RNA，乙为蛋白 质，此过程为翻译，原料为氨基酸，D 正确。 9．如图为中心法则图解，下列有关叙述正确的是( ) A．过程③发生在含有逆转录酶的病毒体中 B．正常植物细胞中能够体现①～⑤过程 C．①～⑤过程中都能发生碱基互补配对 D．③过程中碱基互补配对时，遵循 A－U、U－A、C－G、G－C 的原则 答案 C 解析 由图可知①是 DNA 复制、②是转录、③是逆转录、④是 RNA 复制、 ⑤是翻译。逆转录过程发生在寄主细胞中，A 错误；正常植物细胞中能够体现① DNA 复制、②转录、⑤翻译过程，没有③逆转录、④RNA 复制过程，B 错误；③ 逆转录过程中碱基互补配对时，遵循 A－T、U－A、C－G、G－C 的原则，D 错 误。 知识点二 基因、蛋白质与性状的关系 10．下列关于基因与性状之间关系的叙述，错误的是( ) A．很多情况下一对基因决定一个性状 B．有的情况下多对基因决定一个性状 C．有的情况下一对基因决定多个性状 D．生物体的性状不会受到环境的影响 答案 D 解析 生物体的性状是基因型和外界环境共同作用的结果，生物体的性状受 环境的影响，D 错误；由于某种基因异常导致某种酶异常，而使苯丙氨酸不能形 成黑色素导致白化病，而苯丙酮酸多，人还会表现为痴呆，说明了一对基因可以 决定多个性状，C 正确。 11．下面是关于基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述，其中不正确的是( ) A．生物体的性状完全由基因控制 B．蛋白质的结构可以直接影响性状 C．基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的 D．蛋白质的功能可以影响性状，基因与性状之间不是简单的一一对应关系 答案 A 解析 生物的性状由基因控制、受环境影响，A 错误。 12．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。由图不能得出的结论是( ) ①基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状 ②基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状 ③一个基因只能控制一种性状 ④一个性状可以由多个基因控制 A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 答案 B 解析 由图可知，苯丙酮酸、多巴胺和黑色素物质的代谢异常与酶的合成直 接相关，而酶的合成是由基因控制的；基因 1 若发生变化，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。 13．下图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图，从图中能得出的是( ) A．一种物质的合成只受一个基因的控制 B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达 D．若基因③不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸 答案 B 解析 由题图可知，精氨酸的合成需要酶①②③④的参与，而它们分别受基 因①②③④的控制，A 错误，B 正确；基因具有一定的独立性，基因②不表达时， 基因③④仍可表达，只是无法合成精氨酸，C 错误；若基因③不存在，酶③不能合 成，则瓜氨酸→精氨酸琥珀酸的途径不能进行，D 错误。 二、非选择题 14．下面为基因与性状关系的示意图，请据图回答下列问题： (1)通过①过程合成 mRNA，在遗传学上称为________。 (2)在真核细胞的细胞核中，①过程合成的 mRNA 通过________进入到细胞质 中，与________结合在一起指导蛋白质的生物合成。 (3)②过程称为________，需要的物质和结构有_______________________。 (4)在玉米的叶肉细胞中，能够进行过程①的细胞结构有________、________、 ________。 (5)基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。白化病是由于缺乏合 成黑色素的酶所致，这属于基因对性状的________(填“直接”或“间接”)控制。 (6)从图中可以得知，生物的性状具有多样性的直接原因是______________， 根本原因是____________________。 答案 (1)转录 (2)核孔 核糖体 (3)翻译 mRNA、氨基酸、tRNA、酶、ATP、核糖体 (4)细胞核 叶绿体 线粒体 (5)间接 (6)蛋白质的多样性 DNA 的多样性 15．作为生物学的核心规律之一，中心法则反映了遗传信息的传递规律。请 据图回答下列问题： (1)a 表示________过程，需要的原料为________________，需要解旋酶、 ________酶参与。 (2)RNA 复制酶可以参与________(用字母表示)过程。 (3)人的口腔上皮细胞内可发生________(用字母表示)过程。菠菜根尖分生区细 胞中可发生________(用字母表示)过程。 (4)1970 年，科学家在致癌的病毒中发现了逆转录酶，则此酶参与________(用 字母表示)过程，该过程的模板是________，此病毒的遗传物质是________。 答案 (1)DNA 复制 脱氧核苷酸 DNA 聚合 (2)e (3)b、c a、b、c (4)d RNA RNA 解析 a 为 DNA 复制、b 为转录、c 为翻译、d 为逆转录、e 为 RNA 复制。人 体口腔上皮细胞是高度分化的细胞，没有 DNA 的自我复制过程，故只有 b、c 两 过程。根尖分生区细胞可以分裂，故有 a、b、c 三个过程。 易错题型 对中心法则把握不准 16．中心法则揭示了生物遗传信息传递与表达的过程，下列叙述正确的是 ( ) A．核 DNA 复制发生在真核细胞分裂的分裂期 B．艾滋病病毒侵入人体细胞可发生逆转录和 RNA 复制 C．玉米叶肉细胞中能发生 DNA 复制、转录和翻译 D．RNA 的自我复制只能发生在某些 RNA 病毒侵染宿主细胞时 答案 D 解析 DNA 复制发生在真核细胞分裂的间期，A 错误；艾滋病病毒侵入人体 细胞只能发生逆转录，不能发生 RNA 复制，B 错误；玉米叶肉细胞不能分裂，不 能进行核 DNA 复制，C 错误；RNA 的自我复制只能发生在某些 RNA 病毒侵染宿 主细胞时，D 正确。 1．甜豌豆的紫花与白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对等位基因 共同控制，只有同时存在两个显性基因(A 和 B)时，花中的紫色素才能合成，下列 说法正确的是( ) A．一种性状只能由一种基因控制 B．基因在控制生物体的性状上是互不干扰的 C．每种性状都是由两个基因控制的 D．基因之间存在着相互作用 答案 D 解析 由题干可知，紫花受 A 和 B 两种基因控制，说明基因之间存在相互作 用，但并不是说每种性状都受两对基因控制。大多数性状是由单个基因控制的。 2．下列关于基因、性状以及二者关系的叙述，正确的是( ) A．基因在染色体上呈线性排列，基因的前端有起始密码子，末端有终止密码 子 B．基因能够通过复制实现遗传信息在亲代和子代之间的传递 C．基因型不同，表现型肯定也不同 D．通过控制酶的合成从而直接控制性状，是基因控制性状的途径之一 答案 B 解析 密码子位于 mRNA 上，而非基因上；基因型不同的个体其表现型也有 可能相同；基因通过控制酶的合成从而间接控制生物性状。 3．下列有关基因表达的叙述，正确的是( ) A．基因通过控制蛋白质的合成而使遗传信息得到表达 B．细胞中的基因都通过控制蛋白质的合成进行了表达 C．蛋白质合成旺盛的体细胞中，核 DNA 多，mRNA 也多 D．细胞出现生理功能上稳定的差异，直接原因是基因表达的差异 答案 A 解析 细胞中的基因进行选择性表达，并没有全部表达合成蛋白质，B 错误； 蛋白质合成旺盛的体细胞中，DNA 数目不变，mRNA 数量增多，C 错误；细胞生 理功能上的差异，直接原因是蛋白质种类、数量的不同，D 错误。 4．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 所表示的四个过程分别是 DNA 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 答案 C 解析 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，其中 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，a、b、c 在细胞生物中均能发生，d、e 只发生在某些 RNA 病毒中。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 者需要解旋酶和 DNA 聚合酶等，而后者需要 RNA 聚合酶等。 5．如图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知( ) A．基因 1 和基因 2 一般不会出现在人体内的同一个细胞中 B．图中①过程需 RNA 聚合酶的催化，②过程需 tRNA 的协助 C．④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同 D．过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状 答案 B 解析 同一个体的体细胞内所含基因都相同，因为都是由受精卵有丝分裂产 生的；④⑤过程的结果存在差异的根本原因是发生了基因突变，直接原因是血红 蛋白合成异常；过程①②③表明基因通过控制酶的合成控制生物的代谢，进而控 制生物体的性状。 6．在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质 X 和物质 Z，可得到相应产 物 Y。下列叙述正确的是( ) A．若 X 是 DNA，Y 是 RNA，则 Z 是逆转录酶 B．若 X 是 DNA，Y 是 RNA，则 Z 是脱氧核苷酸 C．若 X 是 RNA，Y 是 DNA，则 Z 是限制性内切酶 D．若 X 是 mRNA，Y 是在核糖体上合成的大分子，则 Z 是氨基酸 答案 D 解析 若 X 是 DNA，Y 是 RNA，则 Z 是转录酶；若 X 是 DNA，Y 是 RNA， 则 Z 是核糖核苷酸；若 X 是 RNA，Y 是 DNA，则 Z 是逆转录酶；若 X 是 mRNA， Y 是在核糖体上合成的大分子，即蛋白质，则 Z 是氨基酸。 7．囊性纤维病是北美白种人中常见的一种疾病，研究表明，在 70%的患者中， 发病原因是 CFTR 基因缺失 3 个碱基，导致运输 Cl－的 CFTR 蛋白的第 508 位的氨 基酸缺失，而直接原因是 Cl－不能有效运出肺等器官的组织细胞。下列理解错误的 是( ) A．从个体水平看，病人的性状已经发生改变 B．从细胞水平看，病人肺组织细胞膜的功能已发生改变 C．从分子水平看，病人的基因的结构没有发生改变 D．此病可以说明基因通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状 答案 C 解析 该病根本原因是 CFTR 基因缺失 3 个碱基，所以基因结构发生改变。 囊性纤维病发病的直接原因是 CFTR 蛋白发生改变，所以此病可以说明基因是通 过控制蛋白质的结构直接影响了生物体的性状。 8．如图所示过程的叙述，正确的是( ) A．噬菌体在含有四种游离的脱氧核糖核苷酸的溶液中进行①过程 B．正常的真核生物细胞内可发生①②⑤过程 C．③④⑥过程常见于 RNA 病毒侵入细胞时 D．细胞中①④过程的发生都需要解旋酶的催化作用 答案 B 解析 噬菌体不能单独生活，必须寄生在其他活细胞内，故不能单独培养噬 菌体，A 错误；到目前为止，所有的生物体内还没有发现⑥过程，C 错误；①过程 需要解旋酶的催化，④过程不需要，D 错误。 9．肠道病毒 EV71 为单股正链(＋RNA)病毒，是引起手足口病的主要病原体 之一。下面为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。据图分析不正确的是( ) A．图中物质 M 的合成场所是宿主细胞的核糖体 B．催化①、②过程的物质可能是 RNA 复制酶 C．图中＋RNA 具有催化＋RNA 形成－RNA 的功能 D．若＋RNA 含有 7500 个碱基，其中 A＋U 占 40%，子代＋RNA 形成过程 共需 G 和 C 9000 个 答案 C 解析 图中的 M 物质是翻译产生的多肽链，由于 EV71 病毒没有细胞结构， 侵入人体肠道细胞内增殖，所以多肽合成的场所是宿主细胞的核糖体，A 正确； ①、②过程是以 RNA 为模板合成 RNA 的过程，需要的是 RNA 复制酶，B 正确； 图中＋RNA 的功能是作为翻译的模板翻译出新的蛋白质、作为复制的模板形成新 的＋RNA，即病毒的组成成分之一，C 错误；＋RNA 复制时，需要先以＋RNA 为 模板合成－RNA，再以－RNA 为模板合成＋RNA，相当于合成了一条双链 RNA， 在这条双链 RNA 中 A＋U 占 40%，则 G＋C＝60%，所以合成子代＋RNA 的过程 共需要 G 和 C 的数目是 7500×2×60%＝9000(个)，D 正确。 10．如图为一组模拟实验，假设实验能正常进行且五支试管中都有产物生成。 请回答： (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________过程，C 试管模 拟的是________过程。 (3)假如 B 试管中加入的 DNA 含有 306 个碱基，那么产物中最多含有________ 个碱基，最多有________个密码子。 (4)E 试管模拟的是________过程，在细胞中进行的场所是________，图中的 原料为________，工具是________，产物是________。 (5)生物遗传信息传递的全过程可用下图表示。 ①请将此图解中 a～e 过程与上图 A～E 试管所模拟的过程对应起来：a 对应 ________，b 对应________，c 对应________，d 对应________，e 对应________。 ②此图解中绝大多数生物能发生的过程是________，少数生物能发生的过程 是________，正常人体细胞内不能发生________过程。 ③图解中的 c 过程要有________酶参与。 答案 (1)DNA DNA 复制 逆转录 (2)RNA 转录 RNA 复制 (3)153 51 (4)翻译 核糖体 氨基酸 转运 RNA 多肽(蛋白质) (5)①A 试管 B 试管 D 试管 C 试管 E 试管 ②a、b、e d、c d、c ③ 逆转录 11．图甲表示某动物 b 基因正常转录过程中的局部图解；图乙表示该生物某 个体的体细胞内部分基因和染色体的关系；该生物的黑色素产生需要如图丙所示 的三类基因参与控制，三类基因的控制均表现为完全显性。 请据图回答下列问题： (1)图甲中，若 b2 为 RNA 链，当 b2 中碱基 A 和 U 分别占 24%和 18%时，则 b1 链所在的 DNA 分子中，G 所占的比例为________；该过程结束时，终止密码子 位于________(填“b1”或“b2”)链上。 (2)正常情况下，该生物细胞中含有 b 基因最多时为________个，b 基因相互分 离可发生在______________________________________(时期)。 (3)由图乙所示的基因型可以推知，该生物体________(填“能”“不能”或 “不能确定”)合成黑色素。 (4)由图丙可以得出，基因可以通过________从而控制生物的性状，某一性状 也可能受多对基因控制。 答案 (1)29% b2 (2)4 有丝分裂后期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期 (3)不能确定 (4)控制酶的合成来控制代谢过程 解析 (1)当 b2 中碱基 A 和 U 分别占 24%和 18%时，对应 b1 链中 T 和 A 分别 占 24%和 18%，则双链 DNA 分子中 A 占 21%，DNA 分子中 A＋G 占碱基总数的 1/2，故 G 占 29%。终止密码子位于 RNA 上，所以在 b2 链上。 (2)该生物细胞中含有 b 基因最多时，为细胞分裂时染色体复制后，共 4 个。b 基因相互分离可发生在姐妹染色单体分离或同源染色体分离时，所以为有丝分裂 后期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期。 (3)由图丙可知，合成黑色素的条件是有 A_bbC_基因型并正常表达，从图乙中 不能确定此生物有无 C 基因，故无法确定此生物是否能合成黑色素。 (4)由图丙可以得出，基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制生 物的性状。 12．(实验探究)已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状，且长翅(V)对残翅(v) 为显性，但遗传学家在不同温度下培养长翅果蝇幼虫，得到不同的结果，如表， 请结合所学知识回答问题。 (1)请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，并进行解释 ________________________________ ________________________________。 (2)这个实验说明基因与性状是怎样的关系？ ________________________________ ________________________________ (3)果蝇 B 的残翅性状能否遗传？________。原因是_____________________。 (4)人们将果蝇 B 的残翅性状称为表型模拟，若现有一残翅果蝇，如何判断它 是否是表型模拟？请设计鉴定方案。 ①方法步骤：a.________________________________； b．________________________________。 ②结果分析：a.若后代均为残翅果蝇，___________________________。 b．若后代有长翅果蝇出现，__________________________。 答案 (1)翅的发育需要经过酶的催化反应，而酶是在基因指导下合成的，酶 的活性受温度条件的影响 (2)基因控制生物的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响 (3)不能遗传 这种残翅性状是单纯由于环境条件的改变而引起的，其遗传物 质(基因型)并没有发生改变 (4)①a.让这只残翅果蝇与在正常温度条件下发育成的异性残翅果蝇(基因型为 vv)交配 b．使其后代在正常温度条件下发育 ②a.(若后代均为残翅果蝇，)则该果蝇为纯合子(vv) b．(若后代有长翅果蝇出 现，)则说明该果蝇为“表型模拟” 解析 (1)性状不仅受基因的控制，还受环境的影响，如酶的活性要受温度的 影响，而酶是在基因指导下合成的，翅的发育需要经过一系列酶的催化作用。 (2)这个实验说明表现型＝基因型＋环境。 (3)残翅的形成是由于环境改变而引起的，不是遗传物质改变引起的，属于不 可遗传的变异。 (4)可让该个体与异性残翅果蝇(vv)交配，并让其后代在常温下发育，若后代均 为残翅，说明该果蝇为纯合子(vv)，若后代有长翅出现，则该果蝇为表型模拟。