高考生物专题 基因对性状的控制复习 17页

‎ 基因对性状的控制 ‎【高考目标定位】‎ 基因与性状的关系 ‎【考纲知识梳理】‎ 一、中心法则的提出及其发展 ‎1、中心法则的提出 ‎（1）提出人：克里克。‎ ‎2、内容：‎ ‎2、发展 ‎（1）RNA肿瘤病毒的遗传信息由RNA流向RNA。‎ ‎（2）致癌RNA病毒能使遗传信息由RNA流向DNA。‎ ‎（三）完善后的中心法则内容（见右图2）：‎ 二、基因、蛋白质与性状的关系 ‎ 1、 （间接控制）‎ ‎ 酶或激素 细胞代谢 基因 性状 ‎ 结构蛋白 细胞结构 ‎ （直接控制）‎ ‎2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。‎ ‎3、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。‎ ‎【要点名师精解】‎ 一、中心法则的理解与分析 ‎1、内容图解 图示表示出遗传信息的传递有5个过程。‎ ‎（1）以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递 ‎（2）以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递 ‎2、中心法则与基因表达的关系 ‎【例1】获2006年诺贝尔生理学奖的美国科学家安德鲁·法尔和克雷格的研究让人们认识到，RNA作用不可小视，它可以使特定基因开启、关闭、更活跃或更不活跃，从而影响生物的体型和发育等。双链RNA在生物体内是存在的，是一种自然现象，经酶切后会形成很多小片段，这些小片段一旦与mRNA中的同源染色体互补结合，形成双链RNA，导致mRNA失去功能，即不能翻译产生蛋白质，也就是使基因“沉默”了。已知控制矮牵牛紫色花的基因……TGGGAACTTA……（模版链片段）。若将产生紫色素的基因……ACCCTTGAAT……模板链片段转入紫色花的矮牵牛花中，则矮牵牛花的花色最可能为 A．深紫色 B．浅紫色 C．紫色（不变） D．白色 ‎【解析】 解答本题的关键是知道双链RNA存在作用最终导致基因不能翻译出蛋白质。控制矮牵牛紫色花的基因转录出来的RNA和产生紫色素的基因转录出来的RNA形成双链RNA导致不能产生紫色蛋白质因而是白色。‎ ‎【答案】 D ‎ 二、基因对性状的控制 ‎1、控制方式：‎ ‎（1）直接途径：基因控制蛋白质结构进一步控生物性状，如镰刀形红细胞贫血症、囊性纤维病的病因。‎ ‎（2）间接途径：基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而控制生物性状，如白化病、豌豆的粒形。‎ ‎2、基因与形状的对应关系 ‎（1）一般而言，一个基因只决定一种性状。‎ ‎（2）生物体的一个性状有时受多个基因的影响。‎ ‎（3）有些基因则会影响多种性状。‎ ‎【例2】下面是关于基因、蛋白质和性状三者关系的叙述，其中不正确的是 A A．生物体的性状完全由基因控制 B．基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的 C．蛋白质的结构可以直接影响性状 D．蛋白质的功能可以影响性状 ‎ ‎【解析】生物的性状是多种因素影响，主要还是基因控制，基因控制性状通过两个方面来的，蛋白质也在一定程度上影响性状，基因通过控制蛋白质的合成直接控制性状，基因可通过控制酶的合成进而控制生物的性状，同时基因与基因，基因与基因产物，基因与环境之间相互作用，调控生物的性状。性状是有基因和环境共同影响的 ‎【答案】A ‎【感悟高考真题】‎ ‎（2010·山东高考）下列实例与基因的作用无关的是 A．细胞分裂素延迟植物衰老 B．极端低温导致细胞膜破裂 C．过量紫外线辐射导致皮肤癌 D．细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B（浆）细胞 ‎【解析】细胞分裂素的合成过程是受基因控制合成的相关酶作用调控，因此与基因作用有关；过量紫外线的辐射，可能使原癌基因和抑癌基因发生突变；细胞感染导致B淋巴细胞形成效应细胞，是细胞分化的结果，细胞分化的产生是由于基因的选择性表达的结果。极端低温由于结冰导致细胞膜破裂，与基因无关，因此B选项正确。‎ ‎【答案】B ‎（2010·广东高考）5. 黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响。下列选项正确的是 A.环境因子不影响生物体的表现型 B.不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同 C．黄曲霉毒素致癌是表现型 D.黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型 ‎【解析】本题考查学生的理解能力和获取信息的能力。依据题干“‎ 黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响”，可知，A项是错误的；由于是多基因控制的这一性状，所以不产生黄曲霉毒素菌株的基因型不相同；依据表现型的概念，可知黄曲霉毒素致癌不属于表现型，但黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型。‎ ‎【答案】D ‎（2009·广东高考）大多数老年人头发变白的直接原因是头发基部细胞内 （ ）‎ ‎ A.物质转运加速 B.新陈代谢变缓 ‎ C.呼吸速率加快 D.与黑色素合成相关的酶活性降低 ‎【解析】 生物的基因控制性状，可通过控制酶的合成控制代谢进而控制性状，头发变白是因为黑色素无法形成，与黑色素合成相关的酶活性降低，酶活性降低导致新陈代谢变缓，致使老年人头发变白。‎ ‎【答案】 BD ‎（2009·海南高考）酶A、B、C是大肠肝菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该酶因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。‎ ‎ 化合物甲 化合物乙 化合物丙 化合物丁 现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况下表：‎ 添加物 突变体 突变体a(酶A缺陷)‎ 突变体b(酶B缺陷)‎ 突变体c(酶C缺陷)‎ 化合物甲 不生长 不生长 生 长 化合物乙 不生长 生 长 生 长 由上可知：酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是 ‎ A. 酶A、酶B、酶C B. 酶A、酶C、酶B ‎ C．酶B、酶C、酶A D. 酶C、酶B、酶A ‎【答案】D ‎（2009·福建高考）某种牧草体内形成氰的途径为：前体物质→产氰糖苷→氰 。基因A控制前体物质生成产氰糖苷，基因B控制产氰糖苷生成氰。表现型与基因型之间的对应关系如下表：‎ 表现型 有氰 有产氰糖苷、无氰 无产氰苷、无氰 基因型 A_B_（A和B同时存在）‎ A_bb（A存在，B不存在）‎ aaB_或aabb（A不存在）‎ ‎（1）在有氰牧草（AABB）后代中出现的突变那个体（AAbb）因缺乏相应的酶而表现无氰性状，如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同，则翻译至mRNA的该点时发生的变化可能是：编码的氨基酸 ，或者是 。‎ ‎（2）与氰形成有关的二对基因自由组合。若两个无氰的亲本杂交，F1均表现为氰，则F1与基因型为aabb的个体杂交，子代的表现型及比例为 。‎ ‎（3）高茎与矮茎分别由基因E、e控制。亲本甲（AABBEE）和亲本乙（aabbee）杂交，F1均表现为氰、高茎。假设三对等位基因自由组合，则F2中能稳定遗传的无氰、高茎个体占 。‎ ‎（4）以有氰、高茎与无氰、矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本，通过杂交育种，可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。请以遗传图解简要说明。‎ ‎【解析】本题考查基因对性状的控制的有关知识。‎ ‎（1）如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同，则翻译至mRNA的该位点时发生的变化可能是：编码的氨基酸（种类）不同（错义突变），或者是合成终止（或翻译终止）（无义突变），（该突变不可能是同义突变）。‎ ‎（2）依题意，双亲为AAbb和aaBB，F1为AaBb，AaBb与aabb杂交得1AaBb，1aaBb，1Aabb，1aabb，子代的表现型及比例为有氰︰无氰=1︰3(或有氰︰有产氰糖苷、无氰︰无产氰糖苷、无氰=1︰1︰2)。‎ ‎（3）亲本甲（AABBEE）和亲本乙（aabbee）杂交，F1 为AaBbEe，则F2中能稳定遗传的无氰、高茎个体为AAbbEE 、aaBBEE、aabbEE，占1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4=3/64。‎ ‎（4）以有氰、高茎（AABBEE）与无氰、矮茎（AAbbee）两个能稳定遗传的牧草为亲本杂交，遗传图解如下： ‎ AABBEE×AAbbee ‎ AABbEe ‎ ‎ ‎ 后代中没有符合要求的aaB_E_或aabbE_的个体，因此无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。‎ ‎【答案】‎ ‎（1）（种类）不同 合成终止（或翻译终止）‎ ‎（2）有氰︰无氰=1︰3(或有氰︰有产氰糖苷、无氰︰无产氰糖苷、无氰=1︰1︰2)。‎ ‎（3）3/64‎ ‎（4） AABBEE×AAbbee ‎ AABbEe ‎ ‎ ‎ 后代中没有符合要求的aaB_E_或aabbE_的个体 ‎（2008·上海高考）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。请回答下列问题。‎ ‎（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是 、 、 和 。‎ ‎（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是 （用图中的字母回答）。‎ ‎（3）a过程发生在真核细胞分裂的 期。‎ ‎（4）在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是 。‎ ‎（5）能特异性识别信使RNA上密码子的分子是 ‎ ‎，后者所携带的分子是 。‎ ‎（6）RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表述）：‎ ‎① ；② 。‎ ‎【解析】在翻译过程中用到了核糖体和转运RNA，DNA分子的复制发生在分裂间期，细胞核是DNA分子复制和转录的主要场所。转运RNA与信使RNA一定互补，转运RNA与氨基酸之间具有一定的对应关系：一种转运RNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可由不同的转运RNA来转运。RNA病毒特有的信息传递方式为逆转录和RNA的自我复制。‎ ‎【答案】（1）DNA复制 转录 翻译 逆转录 （2）c （3）间（S） （4）细胞核 （5）tRNA（转运RNA） 氨基酸 （6）如下图：‎ ‎【考点精题精练】‎ 1. 中心法则是指（ D ）‎ A、遗传信息的转录和翻译过程 ‎ B、遗传信息的转录、翻译过程和表达过程 C、DNA复制以及转录和逆转录的过程 ‎ D、遗传信息的复制、转录、翻译的传递过程 2. 在遗传信息的传递过程中，不可能发生的是 （ C ）‎ A.DNA转录和翻译都进行碱基互补配对 B.mRNA穿过核孔在细胞质中进行翻译 C.复制和转录都以DNA的一条链为模板 D.核糖核苷酸和氨基酸依次参与转录和翻译 1. 遗传信息从RNA→RNA途径是对中心法则的补充，下列能够进行该传递过程的生物是（ A ）‎ A、烟草花叶病毒 B、噬菌体 C、烟草 D、大肠杆菌 2. 下列关于细胞基因复制与表达的叙述，正确的是 D A．一种密码子可以编码多种氨基酸 ‎ B．基因的核苷酸顺序能翻译成多肽 C．基因中增加一个碱基对，只会改变肽链上的一个氨基酸 D．DNA分子经过复制后，子代DNA分子中（C+T）/（A+G）=1‎ 3. ‎（2010·安徽省黄山市高三二模）右下图为真核细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是 C 第4题图 A．①是启动上述过程必需的有机物，为RNA 聚合酶，该酶在逆转录过程中也起着重要作用 B．②与③都表示胞嘧啶核糖核苷酸 C．转录完成后，④可与蛋白质结合形成核糖体 D．同一个体不同种类的细胞转录形成的的信使RNA都不同[高考资源网KS5U.COM]‎ 4. 据报道，美国哈佛大学医学院的科学家研制了一项化学干扰技术，有望使人体的致病基因“沉默下来。”这项干扰技术很可能是干扰了细胞内的（ B ） ‎ A．ATP水解过程 B．某些信使RNA的合成 ‎ ‎ C．许多DNA的复制过程 D．某些氨基酸的合成 1. 在生物体内性状的表达遵循“DNA→RNA→蛋白质”的表达原则，下面是几种与此有关的说法，你认为不正确的是（ D ）‎ A．在细胞的一生中，核DNA不变，RNA和蛋白质分子是变化的 ‎ B．“DNA→RNA”一般是在细胞核中完成，“RNA→蛋白质”是在细胞质中完成 ‎ C．在同一个体不同的体细胞中，核DNA相同，RNA和蛋白质不同 D．在细胞的一生中，核DNA、RNA和蛋白质种类和数量是不变的 2. ‎（2010·江苏省南京市高三第二次模拟考试）左下图为遗传信息传递和表达的途径，由下表为几种微生物的作用原理，结合图标分析，下列说法错误的是 ABCD A 环丙沙星和红霉素都能抑制过程 B 青霉素和利福平均能抑制细菌的 过程 C 结核杆菌的过程都发生在细胞质中 D -过程可发生在人体的健康细胞中 1. 下列关于中心法则的叙述错误的是（ D ）‎ 2. 治疗艾滋病（其遗传物质为RNA）的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似。试问AZT抑制病毒繁殖的机制是什么（ B ）‎ ‎ A．抑制艾滋病RNA基因的转录 ‎ B．抑制艾滋病RNA基因的逆转录 ‎ C．抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程 D．抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制 3. 有一种绣球花的花色因土壤pH不同而异，pH大于7时开蓝花，pH小于7时开桃色花，这是因为土壤Ph C A．是一种诱变因素 B．引起染色体畸变 ‎ C．影响基因表达 D．改变了色素基因 4. 专家最近预测人的基因组大约有105个基因，“人类基因组计划”课题组近来研究估计，可能只有3—5万个基因。对于人类基因的“大缩水”，从基因控制蛋白质的角度看，人类在使用基因上很“节约”，与其他物种相比要高效，很可能是（ A ）‎ A．一个基因控制合成多种蛋白质 B．一个基因含有多个遗传密码 C．合成一个蛋白质时共用多个基因 D．基因的分子结构不稳定，易变动 ‎ 1. 下面有关基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述中，错误的是 B A．生物体的性状受基因和环境的共同影响 B．基因与性状之间都是一一对应的关系　‎ ‎ C．生物体内的蛋白质在基因的指导下合成 D．蛋白质的结构可以直接影响生物的性状 2. 在某类动物中，毛色的黑色为显性（E），白色为隐性（e）。下图示两项交配，亲代动物A、B、P、Q均为纯合子，子代动物在不同环境下成长，其毛色如下图所示。下列那两组动物对比能说明外界环境也能影响生物的性状？（ A ）‎ A．C和R B．C和D C．D和S D．R和S 3. ‎（2010·山东省东营市高三一模）下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。请根据图分析，不正确的选项是 （ B ）‎ A．①过程是转录，它以DNA的一条链为模板、四种核糖苷酸为原料合成mRNA B．②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成 C．某段NDA上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变 D．人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使结构蛋白发生变化所致 1. 下图是中心法则示意图，各个数字代表不同的过程。请据图回答问题。‎ ‎⑴ 若某蛋白质是由3条肽链290个氨基酸组成的，那么在合成该蛋白质的过程中至少需要DNA上______个碱基，最多需要_______种氨基酸。‎ ‎⑵ 若用含有15N的培养基培养细菌，那么一段时间后，15N将会出现在图中的_______物质中。‎ ‎⑶ 导致人们患白化病的最根本原因是___________________，从而不能合成_________酶。‎ ‎⑷ ‎ 白化病在近亲结婚者的后代中远比非近亲结婚出现的机会高得多，原因是_________。‎ ‎⑸ 用图中物质和数字表示HIV的遗传信息传递和表达的过程：___________________。‎ 答案：⑴ 1740或1758 20‎ ‎⑵ DNA、RNA、蛋白质(2分)‎ ‎⑶ 基因突变 酪氨酸 ‎ ‎⑷ 白化病是隐性遗传病，近亲结婚的双方从共同祖先那里继承白化病基因的机会大大增加(2分)‎ ‎ 3 2 5‎ ‎ ⑸ RNA → DNA → RNA → 蛋白质 （2分）‎ 1. 下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）在人体活细胞中都能进行的过程是 。在人体肝脏中，有些细胞正进行②过程，进行②过程的主要场所是 。‎ ‎（2）从图中可见，作为遗传物质，DNA基本功能一是通过复制，传递遗传信息；二是 。‎ ‎（3）⑤过程表示 ，③过程需要 酶的参与。‎ ‎（4）基因对性状的控制，可以通过控制 的合成来控制代谢过程，也可以通过控制 来直接影响性状。 ‎ 答案：（1）④⑤ 细胞核 ‎（2）通过控制蛋白质合成，表达遗传信息 ‎（3）翻译 逆转录 （4）酶 蛋白质分子结构