【生物】2018届人教版一轮复习专题12-2基因对性状的控制学案

【生物】2018届人教版一轮复习专题12-2基因对性状的控制学案

‎【学案导航】---明方向！‎ ‎【课程学习目标】‎ ‎1.理解中心法则及其发展。‎ ‎2.了解基因对蛋白质合成的控制作用。‎ ‎3.举例说明基因与染色体、基因与性状的关系。‎ 第一层级：预学区.不看不讲 ‎【知识体系梳理】‎ 一、中心法则的提出及其发展 ‎1.1957年,克里克提出中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即①;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即②遗传信息的转录和翻译。‎ ‎2.发展后的中心法则图解:‎ 二、基因、蛋白质与性状的关系 ‎1.基因对性状的控制有两种方式 ‎(1)基因通过控制⑧酶的合成来控制⑨代谢过程,进而控制生物体的性状,如豌豆粒形的⑩圆粒和皱粒、人类的白化病。‎ ‎(2)基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如人类的囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症。‎ ‎2.基因与性状的关系并不都是简单的线性关系,如人的身高可能是由多个基因决定的,后天的营养和体育锻炼等也有重要作用。‎ ‎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,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。‎ ‎【基础学习交流】‎ ‎1.请用图解画出噬菌体侵染细菌过程中的信息流。‎ ‎2.基因型相同,表现型一定相同吗?‎ ‎3.中心法则的3个过程都遵循碱基互补配对吗?‎ 第二层级：导学区.不议不讲 ‎【重点难点探究】‎ 知识点一:对中心法则的理解 ‎1.结合教材P68图4-7和P69“资料分析”,写出生物界遗传信息的传递过程图解。‎ ‎2.请你结合中心法则的内容讨论:完善后的中心法则的遗传信息传递过程是否都可在人的正常体细胞中发生?‎ ‎3.中心法则的具体运用:流感病毒(无逆转录酶)及艾滋病病毒的中心法则该如何表示?‎ ‎4.列表分析中心法则各步骤的过程、模板、原料、碱基互补原则及产物,并举例说明。‎ 知识点二:基因、蛋白质与性状的关系 ‎1.根据教材P69的叙述,讨论基因是如何控制圆粒豌豆的形成的?(以流程图表示)‎ ‎2.基因与性状的关系是简单的线性关系吗?‎ ‎3.试以网络图形式,表示基因、蛋白质和性状三者之间的关系。‎ ‎【思维拓展应用】‎ 例1　右图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述合理的是(　　)。‎ A.若X是RNA,Y是DNA,则试管内必须加入DNA连接酶 B.若X是CTTGTACAA,Y含有U,则试管内必须加入逆转录酶 C.若X与Y都是DNA,则试管内必须加入氨基酸 D.若Y是蛋白质,X是mRNA,则试管内还要有其他RNA 例2　下图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中不能得出(　　)。‎ A.精氨酸的合成是由多对基因共同控制的 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.若产生鸟氨酸依赖突变型脉孢霉,则可能是基因①发生改变 第三层级：固学区.不练不讲 ‎【基础智能检测】‎ ‎1.下列各项中,属于基因通过控制蛋白质分子结构直接控制生物性状的实例是(　　)。‎ ‎①人类的白化病　②囊性纤维病　③豌豆的圆粒与皱粒　④镰刀型细胞贫血症 A.①②　　　　　　　B.③④　　　　　　　C.①③　　　　　　　D.②④‎ ‎2.下列关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述中,不正确的是(　　)。‎ A.一个性状可能不只受一个基因控制 B.蛋白质的结构改变能导致生物体的性状改变 C.蛋白质的合成是受基因控制的 D.基因可以直接体现生物体的性状 ‎【全新视角拓展】‎ ‎3.下图表示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有　　　　　　　。在人体肝脏中,有些细胞正进行②过程,说明该细胞正在进行　　　　　　　　,进行②过程的主要场所是　　　　　　　。 ‎ ‎(2)从图中可见,DNA作为遗传物质,其两大基本功能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)⑤过程表示　　　　　　　　　　,进行的场所是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)③过程主要发生在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　情况下,需要　　　　　酶的参与。 ‎ 第四层级：思学区.不思不复 ‎【思维导图构建】‎ ‎【答案】‎ ‎【知识体系梳理】‎ ‎①DNA的自我复制　②遗传信息的转录和翻译　③DNA复制　④转录　⑤RNA复制　⑥翻译　⑦逆转录　⑧酶的合成 ‎⑨代谢过程　⑩圆粒和皱粒　蛋白质的结构　囊性纤维病　并不都是　多个　营养和体育锻炼　基因　基因产物　环境　性状 ‎【基础学习交流】‎ ‎1.‎ ‎2.不一定,表现型是基因型和环境条件共同作用的结果。‎ ‎3.都遵循。‎ ‎【重点难点探究】‎ 知识点一:对中心法则的理解 ‎1.‎ ‎2.否,RNA复制以及逆转录在人的正常体细胞中不会发生。学科*网 ‎3.第一种情况:(不具逆转录能力的RNA病毒,如流感病毒)‎ 第二种情况:(具有逆转录能力的RNA病毒,如艾滋病病毒)‎ ‎4.‎ 项目 过程 模板 原料 原则 产物 生物举例 DNA 复制 DNA→‎ DNA DNA的两条链 含A、T、G、C四种脱氧核苷酸 A—T ‎ G—C DNA 绝大多数生物 DNA 转录 DNA→‎ RNA DNA的一条链 含A、U、G、 C四种核糖核苷酸 A—U ‎ G—C T—A RNA ‎ 绝大多数生物 项目 过程 模板 原料 原则 产物 生物举例 RNA 复制 RNA→‎ RNA RNA 含A、U、G、C四种核糖核苷酸 A—U ‎ G—C RNA 以RNA为遗传物质的生物,如烟草花叶病毒 RNA 逆转录 RNA→‎ DNA RNA 含A、T、G、C的四种脱氧核苷酸 A—T ‎ U—A G—C DNA 艾滋病病毒 翻译 RNA→‎ 多肽 信使 RNA ‎20种氨基酸 ‎ A—U ‎ G—C 多肽 所有细胞生物 知识点二:基因、蛋白质与性状的关系 ‎1.编码淀粉分支酶的基因淀粉分支酶淀粉圆粒豌豆。‎ ‎2.基因与性状并不都是简单的线性关系,如身高由多个基因决定,还受后天的营养和体育锻炼的影响。‎ ‎3.‎ ‎【思维拓展应用】‎ 例1　D ‎【解析】若X是RNA,Y是DNA,表示逆转录过程,需加入逆转录酶;若X是CTTGTACAA,Y含有U,表示转录过程,需加入RNA聚合酶;若X与Y都是DNA,表示DNA的复制过程,需加入DNA聚合酶;若Y是蛋白质,X是mRNA,表示翻译过程,则试管内还要有其他RNA,如tRNA。‎ 例2　C ‎【基础智能检测】‎ ‎1.D　2.D ‎【全新视角拓展】‎ ‎3.(1)②④⑤　有丝分裂　细胞核　(2)通过DNA复制传递遗传信息,通过转录和翻译表达遗传信息　(3)翻译　细胞质中的核糖体　(4)某些逆转录病毒侵入宿主细胞　逆转录 ‎【解析】本题考查中心法则的内容和遗传信息的基本功能。(1)所有活细胞中都有蛋白质的合成,故都有转录和翻译两个过程。DNA的复制发生在细胞增殖的过程中,而肝细胞是体细胞,进行的是有丝分裂;肝细胞中DNA复制的场所有细胞核和线粒体,其中主要场所是细胞核。(2)DNA为遗传物质的生物不具有①③⑥过程,从能进行的②④⑤过程可见,遗传物质DNA的两大基本功能是传递遗传信息(DNA的复制)和表达遗传信息(转录和翻译)。(3)⑤过程表示翻译,进行的场所是细胞质中的核糖体。(4)③过程为逆转录,某些以RNA为遗传物质的逆转录病毒(如艾滋病病毒)侵入宿主细胞(如人体细胞)后,在逆转录酶的催化下发生逆转录。‎ ‎【思维导图构建】‎ ‎①蛋白质结构　②酶的合成　③逆转录 ‎【典例指津】---授技法！‎ 热点题型一 基因与性状的关系 例1、右图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是 (　　)‎ A．若X是RNA，Y是DNA，则试管内必须加入DNA连接酶 B．若X是CTTGTACAA，Y含有U，则试管内必须加入逆转录酶 C．若X与Y都是DNA，则试管内必须加入氨基酸 D．若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内还要有其他RNA ‎ ‎【答案】D ‎【提分秘籍】 基因与性状并不都是一对一的关系 ‎①一般而言，一个基因决定一种性状。‎ ‎②生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。‎ ‎③有些基因可影响多种性状，如下图，基因1可影响B和C性状。‎ ‎④‎ 生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。‎ ‎【举一反三】 ‎ 下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图，从图中不能得出的结论是 (　　)‎ A．精氨酸的合成是由多对基因共同控制的 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．若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①发生突变 ‎ ‎【答案】C ‎【方法技巧】“三看法”判断中心法则的过程 ‎ ‎(1)“一看”模板 ‎①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录。‎ ‎②如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译。[来源:Z#xx#k.Com]‎ ‎(2)“二看”原料 ‎①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。‎ ‎②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，生理过程可能是DNA转录或RNA复制。‎ ‎③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。‎ ‎(3)“三看”产物 ‎①如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或RNA逆转录。‎ ‎②如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或DNA转录。‎ ‎③如果产物是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。‎ ‎【真题回眸】---知难易！‎ ‎1.（2015·海南卷，20）关于密码子和反密码子的叙述，正确的是（　　）‎ A.密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上 B.密码子位于tRNA上，反密码子位于mRNA上 C.密码子位于rRNA上，反密码子位于tRNA上 D.密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上 ‎【答案】　A ‎【解析】　mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，每3个相邻的的碱基又称作1个密码子，所以密码子位于mRNA上；每个tRNA上都有3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，因而叫做反密码子。学科&网 ‎2.（2015·江苏卷，12）如图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是（　　）‎ A.图中结构含有核糖体RNA B.甲硫氨酸处于图中ⓐ的位置 C.密码子位于tRNA的环状结构上 D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类 ‎【答案】　A ‎3.（2015·海南卷，7）下列过程中，由逆转录酶催化的是（　　）‎ A.DNA→RNA B.RNA→DNA C.蛋白质→蛋白质 D.RNA→蛋白质 ‎【答案】　B ‎【解析】　DNA→RNA 属于转录过程，需要的酶是RNA聚合酶，A不符合题意；RNA→DNA属于逆转录过程，需要逆转录酶，B正确；C、D均不是逆转录过程，不符合题意。‎ ‎4.（2014·海南单科，24）在其他条件具备情况下，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mRNA，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RNA聚合酶，A错；若X是DNA，Y是mRNA，则Z是核糖核苷酸，B错；若X是RNA，Y是DNA，则Z是逆转录酶，C错；若X是mRNA，Y是核糖体上合成的大分子，即是蛋白质，则Z是氨基酸，D正确。学科*网 ‎5.（2012·安徽卷，5）图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在（　　）‎ A.真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链 B.原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链 C.原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译 D.真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译 ‎【答案】　C ‎6.（2013·江苏卷，32）图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：‎ ‎（1）细胞中过程②发生的主要场所是　　　　。‎ ‎（2）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为　　　　。‎ ‎（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是　　　　。‎ ‎（4）在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是　　　　。‎ ‎（5）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点 ‎ ‎　　　　（在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择），其原因是__________________________________________________________。‎ ‎【答案】　（1）细胞核　（2）26%　（3）T－A替换为C－G（A－T替换为G－C）　（4）浆细胞和效应T细胞　（5）不完全相同　不同组织细胞中基因进行选择性表达 ‎【解析】　本题主要考查DNA分子的复制、转录和翻译的相关知识，意在考查考生的理解能力和识图能力。（1）过程②是以DNA一条链为模板合成RNA的过程，即转录，其主要场所是细胞核。（2）α链中G＋U＝54%，G＝29%，则U＝25%，故其模板链对应区段中C＝29%，A＝25%；又因为其模板链对应区段中G＝19%，则T＝1－54%－19%＝27%。故非模板链对应区段中，A＝27%，则整个DNA区段中A＝（27%＋25%）/2＝26%。（3）根据异亮氨酸和苏氨酸的密码子可知，异亮氨酸变为苏氨酸很可能是T－A替换为C—G（A—T替换为G—C）造成的。（4）能够增殖的细胞可以发生DNA复制，不能增殖的细胞不能够进行DNA复制，只有浆细胞和效应T细胞不能发生DNA复制，但能够发生基因的表达。（5）由于不同组织细胞中基因进行选择性表达，故DNA进行转录时启用的起始点不完全相同。‎ ‎【能力提升】---长士气！ ‎ 一、选择题（8小题）‎ ‎1.如图表示生物体内遗传信息的传递和表达的过程。下列有关叙述错误的是（ ）‎ A．①②过程均可发生在同一细胞的细胞核内 B．②③过程均可在线粒体、叶绿体中进行 C．④⑤过程均可发生在某些病毒体内 D．①②③④⑤⑥均遵循碱基互补配对原则 ‎【答案】C ‎【解析】DNA复制和转录过程均可发生在同一细胞的细胞核内，A正确；转录和翻译过程均可在线粒体、叶绿体中进行，B正确；病毒自身不能进行新陈代谢，因此不能进行逆转录。病毒的逆转录过程发生在宿主细胞内，C错误；中心法则均遵循碱基互补配对原则，D正确。学科@网 ‎2.如图为遗传信息的传递过程，下列分析错误的是（ ）‎ A．过程①需要原料、模板、能量、酶等基本条件 B．①②③的主要场所依次是细胞核、细胞核、核糖体 C．病毒复制中的遗传信息传递只有④⑤过程 D．③、④、⑤均以一条核糖核苷酸链为模板 ‎【答案】C ‎3.下图描述了遗传信息传递的方向，下列相关叙述正确的是（ ）‎ A．其中⑤不属于中心法则 B．中心法则是指遗传信息的转录和翻译 C．根尖的分生区细胞有①、②、③‎ D．某些原核生物细胞有④和⑤‎ ‎【答案】C ‎【解析】由图分析①是DNA复制，②是转录，③是翻译，④是逆转录，⑤是RNA复制。⑤是RNA的复制，属于中心法则，故A错误。中心法则是指遗传信息的传递，还包括遗传信息的转录和翻译，故B错误。根尖分生区能进行DNA的复制，转录和翻译，故有①、②、③，故C正确。原核生物细胞中也不会发生逆转录和RNA的复制，故D错误。‎ ‎4.下图为生物体遗传信息的传递过程示意图，相关描述不正确的是（ ）‎ A．凡是有细胞结构的生物都可发生①～③过程 B．高度分化的细胞中只发生②和③过程 C．①～④过程均可以发生在体内 D．①②④⑤过程都有磷酸二酯键的形成 ‎【答案】C ‎5.高等植物遗传信息的流动方向包括下图哪几个过程（ ）‎ A．①②④ B．②④ C．④⑤③ D．①②③④‎ ‎【答案】A ‎【解析】高等植物的遗传物质是DNA，可以发生DNA的自我复制、转录和翻译，但是其RNA不是遗传物质，所以RNA不能自我复制，也不能逆转录形成DNA。‎ ‎6.下列关于基因、性状、环境三者的表述，最准确的是（ ）‎ A．性状表现相同，则基因组成一定相同 B．基因与性状之间是一一对应的关系 C．基因组成相同，则性状表现一定相同 D．性状由基因决定，同时受环境影响 ‎【答案】D ‎【解析】性状表现相同，其基因组成不一定相同，如AA和Aa的表现型相同，A错误；生物性状可以由一对基因控制，也可由多对基因共同控制，B错误；基因组成相同，如果环境条件不同，则性状表现不一定相同，C错误；生物体的性状由基因和环境共同决定，D正确．学科*网 ‎7.请据图分析，下列叙述错误的是（ ）‎ A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B．核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质 C．遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 D．编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条链 ‎【答案】D ‎8.囊性纤维病的致病原因是由于基因中缺失三个相邻碱基，使控制合成的跨膜蛋白CFTR缺少一个苯丙氨酸。CFTR改变后，其转运Cl-的功能发生异常，导致肺部黏液增多、细菌繁殖。下列关于该病的说法正确的是（ ）‎ A．CFTR蛋白转运Cl-体现了细胞膜的信息交流功能 B．该致病基因中缺失的3个碱基构成了一个密码子 C．合成CFTR蛋白经历了氨基酸的脱水缩合、肽链的盘曲、折叠过程．‎ D．该病例说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制性状 ‎【答案】C ‎【解析】依题意可知：跨膜蛋白CFTR转运Cl-体现了物质的跨膜运输，没有体现细胞膜的信息交流功能，A项错误；该致病基因中缺失的3个碱基不能构成一个密码子，因为密码子位于mRNA上，B项错误；蛋白质的合成过程是：氨基酸的脱水缩合形成肽链，一条或几条肽链盘曲、折叠形成有生物活性的蛋白质，C项正确；该病例说明基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物体的性状，D项错误。‎ 二、非选择题（2小题）‎ ‎9.下图是某家族性遗传病的系谱图（假设该病受一对等位基因控制，A是显性、a是隐性）请回答下列问题：‎ ‎（1）该遗传病的致病基因位于 染色体上，是 性遗传。‎ ‎（2）Ⅲ10的基因型可能是 ，她是杂合子的概率是 。‎ 如果Ⅲ10与有该病的男性结婚，则不宜生育，因为出生病孩的概率为 。‎ ‎【答案】‎ ‎（1）常 隐 ‎（2）AA或Aa 2/3 1/3‎ ‎10.洋麻茎秆的红色和绿色由A—a、B—b，R—r三对基因共同决定，三对基因与茎秆颜色的关系如下图所示：‎ 基因型为A_B_rr的个体表现为红茎，其余则为绿茎。现有三组纯种亲本杂交，其后代的表现型及比例如下表：‎ 组别 亲本组合 F1自交 F2‎ 甲 绿茎×红茎 红茎 绿茎∶红茎＝1∶3‎ 乙 绿茎×红茎 绿茎 绿茎∶红茎＝13∶3‎ 丙 绿茎×红茎 红茎 绿茎∶红茎＝7∶9‎ 请回答有关问题。‎ ‎（1）从________组杂交实验的结果可判断，A—a、B—b两对基因的遗传遵循自由组合定律。‎ ‎（2）甲组绿茎亲本可能的基因型是________或________。在丙组F2代中红茎个体的基因型有________种。‎ ‎（3）乙组F2中的红茎个体分别自交，后代中出现红茎个体的概率是________。‎ ‎（4）花青素是一种非蛋白类化合物，由图示可知，其合成过程是在基因的复杂调控下完成的。由此可以看出，基因与性状的关系有________。（多选题）‎ A．基因通过控制酶的合成进而控制生物的性状 B．基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 C．一种性状可以由多对基因控制 D．基因的表达受到其他基因的调控 E．生物的性状不仅受到基因的控制，还受到环境条件的影响 ‎【答案】‎ ‎（1）丙 （2）AAbbrr aaBBrr 4 （3）5/6‎ ‎（4）A、C、D ‎【解析】（1）在丙组中，纯种绿茎×红茎杂交后代F1都为红茎，F1红茎自交产生的F2中，绿茎：红茎=7：9，是9：3：3：1的特殊比例，说明A-a、B-b两对基因的遗传遵循自由组合定律。学科*网 ‎（2）由于甲组F2中绿茎：红茎=1：3，说明其F1中只有一对基因是杂合的，即AaBBrr或AABbrr；又亲本都是纯种，所以红茎亲本的基因型为AABBrr，绿茎亲本的基因型为AAbbrr或aaBBrr。在丙组F2代中绿茎：红茎=7：9，说明F1的基因型为AaBbrr，所以丙组F2代中红茎个体的基因型有AABBrr、AABbrr、AaBBrr和AaBbrr共4种。‎ ‎（4）花青素是一种非蛋白类化合物，由图示可知，其合成过程是在基因的复杂调控下完成的。由此可以看出，基因与性状的关系有①基因通过控制酶的合成进而控制生物的性状、②一种性状可以由多对基因控制、③基因的表达受到其他基因的调控。‎