2017-2018学年高中生物必修二教材用书：第4章基因的

1、 1.生物遗传信息流动表示为： | IJNAZ-r1, RNA 白质 W逆转录 塑制 2 .逆转录和 RNA 复制只发生在某些病毒中。 3 基因控制生物性状的两条途径： (1) 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) 通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 4 一个基因可能影响多种性状，一种性状也可能由多个基因控制。 5.线粒体 DNA 和叶绿体 DNA 也能进行复制、转录和翻译，并控制生物体的性状。 中心法则及其发展 自读教材夯基础 1中心法则的提出 (1) 提出者：克里克。 2 中心法则的发展关键駕 晨 jft 传信息从 DNA 溉向 DNA 遗传岱息从流向 R

2、NA 逋传-用息从 RNA 流向蚩门甬 (3)图解: 发展内容 信息流动 举例 RNA 自我复制 遗传信息从 RNA 流向 RNA RNA 病毒 RNA 逆转录合成 DNA 遗传信息从 RNA 流向 DNA HIV、致癌的 RNA 病毒 :思弩探究思弩探究 1 以中心法则为基础，写出发展后的中心法则图解。 提示： 仃晶仃晶丄色一 m晶晶J旦旦妥白城妥白城 2 .在人体细胞中能否进行 RNA 复制和逆转录？在人体细胞内遗传信息是如何流动的? 提示：不能。 跟随名师解疑难 1 中心法则及其与生物种类的关系 (1) 中心法则内容及其发展图解： 夏制RNAIB蛋白陋 (2) 中心法则与生物种类的关系：

3、 细胞生物：原核生物、真核生物。 病毒: a. DNA 病毒: b. RNA 病毒: (1) 传递遗传信息：它是通过 DNA 复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增 殖过程中。 蛋白蛋白质质蚩白质 蚩白质 2 中心法则体现了 DNA 的其过程为: RKA主至主至 RNA- RNA- 塹蛋白就 HNA蛋白质蛋白质 (2)表达遗传信息：它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。 特别提醒 (1) 逆转录需要逆转录酶。 (2) 逆转录和RNA复制只有某些病毒才能进行。 基因、蛋白质与性状的关系 自读教材夯基础 1 基因控制性状的途径 (1)基因对性状的间接控制： 实质：基因通过控制酶

4、的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 举例： 皱粒豌豆的形成 皱粒豌豆的IKA中插入了一 段外来DMA序歹叽便编码 B 淀粉分支酶的基因被打乱 细胞内淀紛含呈卜降，游离 蔗糖含量升高 豌豆成熟时失水而皱缩 (2)基因对生物体性状的直接控制： 实质：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 、 导致 举例：囊性纤维病。编码 CFTR 蛋白的基因缺失了 3 个碱基- CFTR 蛋白缺少苯丙氨 酸，弓 I起 CFTR 蛋白结构和功能异常。 2 基因与性状的关系判断 (1) 基因与性状的关系是一对一的线性关系。(X) (2) 生物性状是由基因型和环境共同控制的。(V) 3细胞质基因 (1

5、) 分布：线粒体和叶绿体中。 (2) 功能： 进行半自主自我复制。 通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。 人白化病的形成 控制怫菽酸酶 的基因异看 不能合成淀粉分支酶 不能合成酪風酸不能转化 为(3) 遗传方式：只能通过母亲遗传给后代。 1.基因型相同的不同个体，其表现型是否相同？基因型不同的个体表现型能否相同？ 提示：不一定，若环境不同，则表现型可能不同。 可能相同。 2 .细胞质遗传又称为母系遗传，在遗传方式上有什么特点？是否遵循孟德尔遗传规律? 提示：子代性状总是与母亲相同，杂交后代无一定的性状分离比。不遵循。 跟随名师解疑难 1基因对性状控制的两种途径 间接控制 _酶 - 细胞代谢细胞

6、代谢 - 1 i 基因一基因一 性状性状 一一结构蛋白结构蛋白一一细胞结枸细胞结枸- 1 1 JLJL 直搖控制 2 基因对性状控制的因素 一b基因决定一种性状 基因与性状的关系多个基因决定一种性状 基因会影响到多种性状 住）基因控制性状还受到环境的影响生物性状 是基因型和环境条件共同作用的结果。 生物血 K发育 1 1 基因型+ 环境=表现型 （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，共同调控 着生物体的性状。 中心法则及其应用 例 1 结合图表分析，下列有关说法正确的是 抗菌药物 抗菌机理 青霉素 抑制细菌细胞壁的合成 环丙沙星 抑制细菌 DNA 解旋酶（可促进

7、 DNA 螺旋化） 红霉素 能与核糖体结合 利福平 抑制 RNA 聚合酶的活性 A. 环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的和 B. 青霉素和利福平能抑制 DNA 的复制 C. 结核杆菌的和都发生在细胞质中 D. 可发生在人体健康细胞中 思路点拨 解析首先判定出图中各个过程的名称：为 DNA 复制，为转录，为翻译，为 RNA 复制，为逆转录，然后根据表格中抗菌药物的抗菌机理来分析各选项。 青霉素的作用对 象是细胞壁，与 DNA 复制无关；环丙沙星可促进 DNA 螺旋化，不利于 DNA 复制和转录；红霉 素能与核糖体结合，抑制翻译过程；利福平抑制 RNA 聚合酶的活性，进而抑制转录和 RNA 复 制；和

8、只有 RNA 病毒才能进行。 答案A *拓慑欄搖么 1下图表示自然界中遗传信息在三种大分子间的流动 （如箭头代表转录），相关说法正 确的是（ ） A. 常见，少见，其他尚未被证实 B. 常见，其他几乎从未被证实 C. 未被证实，少见，其他常见 D. 少见，其他常见 解析：选 A 图中表示 DNA 复制，表示转录，表示 RNA 复制，表示翻译，表示 蛋白质复制，表示由蛋白质T DNA表示逆转录，表示由蛋白质T RNA表示由 DNA 蛋白质，中心法则及其补充包含的是的内容，其中是常见途径，途径 为中心法则的补充，在某些病毒中出现；目前还没有证实其在生物体中是否存在。 基因对性状的控制 例 2下面为

9、脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图，从图中可得出 （ ） 基因酶一- N乙酰鸟氨酸 鸟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. 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. 若基因不表达，则基因和也不表达 D. 若基因不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸 思路点拨 基因控制性狀的逮径匸基因控制性狀的逮径匸 基因与性就的数量关討基因与性就的数量关討 I I 解析基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。由示意图可知， 精氨酸的合成需要酶的参与，而它们分别受基因的控制。基因具有一定的 独立性，基因不表达时， 基因仍可表达，只是无法合

10、成精氨酸。若基因不存在，酶 不能合成，则瓜氨酸T精氨酸琥珀酸的途径不能进行。 答案B %据展銅憔心 2 .下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述，错误的是 （ ） A. 生物体的一切性状完全由基因控制，与环境因素无关 B. 基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 C. 基因可通过控制酶的合成控制生物性状 D. 基因的遗传信息可通过转录和翻译传递到蛋白质得以表达 解析：选 A 生物的性状是由基因型和环境共同决定的。 1 .探究表现型、基因型和环境的关系。 2 .探究遗传信息的流动及其影响因素。 典例剖析 F 图为在实验室中进行的相关模拟实验，请据图回答问题: WE 加入 tl）NA 能量

11、核前核甘釀 (1)图中甲、乙实验模拟的过程分别是 (2) 图中乙过程要顺利进行， 还需向试管中加入的物质或细胞结构有 _ 、_ (3) 若将甲试管中加入的“核糖核苷酸”换成“脱氧核苷酸”，相关酶也作出调整，则甲 试管模拟的过程是 _ 。 (4) 人们通过研究发现，有些抗生素能通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成，从而抑制细菌 的繁殖。现发现一种新型抗生素，有人根据上述模拟实验的方法进行了如下实验过程： A 试管 B 试管 C 试管 D 试管 加入等量且足量的能量、核糖核苷酸、相关酶的混合溶液 等量相冋的细菌 DNA 等量相冋的人体 DNA 2 mL定浓度的新型抗 生素水溶液 2 mL 蒸馏水 2 m

12、L定浓度的新型抗 生素水溶液 2 mL 蒸馏水 分析上表，试回答: 预期实验结果并得出实验结论： 该实验有可能会出现 _ 种实验结果，如果出现 _ ， 则说明该抗生素只阻断细菌 DNA 勺转录，不阻断人体 DNA 勺转录。 解析(1)甲试管中以 DNA 为模板，核糖核苷酸为原料，生成物必然是 RNA 说明模拟 的是转录过程。乙试管中有 mRNA 原料为氨基酸，说明模拟的是翻译过程。 (2)翻译过程需要 mRNA 氨基酸、酶、能量，还需要运载工具 tRNA,场所是核糖体。(3)若甲试管中加入脱氧核 苷酸，则生成物必然是 DNA 即说明模拟的是 DNA 分子的复制过程。(4)根据表格中变量的 分析

13、知该实验的目的是要探究这种新型抗生素对人体 DNA 和细菌 DNA 转录的影响。该实验 有可能会出现 4 种结果，分别为 A 试管中无 RNA 生成，B、C、D 试管中均有 RNA 生成；A、B、 C D 试管中均有 RNA 生成；A、B D 试管中均有 RNA 生成，C 试管中无 RNA 生成；A C 试管 中无 RNA 生成，B、D 试管中有 RNA 生成。 答案转录翻译(2)tRNA 核糖体 (3)DNA 分子的复制 (4)探究这种新型 抗生素对人体 DNA和细菌 DNA 转录的影响 4 A 试管中无 RNA 生成，B、C D 试管中均有 RNA 生 成 归纳拓展 据模板和原料判断中心法

14、则的过程 本 实 目 的 是 A. a 和 e B. a 和 b 1 下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是 （ ） A. 线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则 B. DNA 中的遗传信息是通过转录传递给 mRNA 勺 C. DNA 中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序 D. DNA 病毒中没有 RNA 其遗传信息的传递不遵循中心法则 解析：选 D 线粒体和叶绿体中也有少量的 DNA 和 RNA 能够进行 DNA 的复制、转录和翻 译的过程，遵循中心法则； DNA 能够通过转录将遗传信息传递给 mRNA 进一步通过翻译完成 蛋白质的合成，所以 DNA 中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸

15、的排列顺序； DNA 病毒中没有 RNA 但是其遗传信息的传递遵循中心法则。 2 .遗传信息从 RNARNA 途径是对中心法则的补充，下列能够进行该传递的生物是 （ ） A. 烟草 B.烟草花叶病毒 C.噬菌体 D.大肠杆菌 解析：选 B 由 RNARNA 是 RNA 的复制过程，该过程只发生在 RNA 病毒中。 3 .基因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；基因也能通过控制 蛋白质的结构直接控制生物体的性状。下列所举实例中与事实不相符的是 （ ） A. 控制生成黑色素的基因异常T黑色素结构异常T白化病 B. 控制血红蛋白的基因异常T血红蛋白结构异常T运输氧的能力下降T贫血症

16、 C. 控制淀粉分支酶的基因异常T不能合成淀粉分支酶T淀粉含量降低T产生皱粒豌豆 D. 控制跨膜蛋白的基因异常T跨膜蛋白结构异常T转运氯离子的功能异常T囊性纤维病 解析：选A 人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的。 4 .中心法则揭示了生物遗传信息传递与表达的过程。人体皮肤生发层细胞能不断分裂, 其中主要在细胞核中进行的过程是 随堂基础巩固 世世亠亠蛋白质蛋白质 (1)a、b、c、d 所表示的四个过程依次分别是 _ 、 _ 、 _ 和 _ 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

17、 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): _ ；_ _ 解析：在中心法则中， a、b、c、d 分别代表 DNA 自我复制、转录、翻译和逆转录四个过 程。需要 tRNA 和核糖体同时参与的是翻译过程 c;真核细胞中 a 过程发生在分裂的间期； a 和 b 过程都发生在细胞核中；在翻译过程中，能特异性地与信使 RNA 分子上的密码子相结合 的物质是转运 RNA 其识别结构是反密码子，转运 RNA 上携带的分子是氨基酸。RNA 病毒的遗 传信息的

18、传递方式有直接控制蛋白质的合成和自我复制过程以及逆转录出 DNA 再通过 DNA 控 制蛋白质的合成过程两种。 答案：(1)DNA 复制 转录 翻译 逆转录 (2)c (3)间(S) (4)细胞核 tRNA(转运 RNA)氨基酸 C. b 和 c D. d 和 e 解析：选 B a、b、c、d、e 分别代表 DNA 的复制、转录、翻译、逆转录、 RNA 的复制过 程。可发生在人体皮肤生发层细胞中的过程只有 a、b 和 c,其中 a、b 两过程主要在细胞核中 进行，c 过程发生在核糖体上。 5.有一种绣球花的花色因土壤 pH 的不同而变化，在 pH 大于 7 时开蓝色花，在 pH 小于 7 时开

19、桃色花，这是因为土壤 pH( A.是一种诱变因素 C.影响基因的表达 ) B.引起染色体变异 D.改变了色素基因 解析：选 C 据题意分析，土壤 pH 是作为一种环境因素影响了基因的表达，导致花色改 变，并没有改变生物体的遗传物质。 6 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。请据图回答下列问 题: 蚩白质 :RNA RNA- DNA RNA白质 课时跟踪检测 （满分 50 分时间 25 分钟） 一、选择题（每小题 4 分，共 24 分） 1 下列是关于基因、蛋白质和性状三者之间关系的叙述，错误的是 （ ） A. 蛋白质的功能可以影响性状 B. 蛋白质的结构可以直接影响

20、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. 生物体的性状完全由基因控制 解析：选 D 生物体的性状还受环境的影响。 2 .下图为遗传信息的传递过程图，在人体成熟的白细胞和小麦细胞内都能发生的是 A. C. 解析：选 A 图中分别表示 DNA 的复制、转录、逆转录、 RNA 的复制、翻译过 程。人体成熟的白细胞和小麦细胞的遗传物质都是 DNA 人体成熟的白细胞不再分裂，没有 DNA 的复制，可以进行转录、翻译过程；小麦细胞内可发生过程。 3 .如图为某 RNA 病毒侵入宿主细胞后的增殖过程。下列说法错误的是 A. 过程需要逆转录酶 B. 过程所需原料相同 C. 该病毒的 RNA

21、 不能直接作为翻译的模板 D. 过程都遵循中心法则 解析：选 A 逆转录是以 RNA 为模板合成 DNA 的过程，故过程不属于逆转录；过程 都合成RNA 所需原料均为 4 种核糖核苷酸；由题图可知，该病毒以自身的 RNAgRNA）为模板 合成+ mRNA 再以+ mRNA 为模板翻译形成蛋白质，说明该病毒的 RNA 不能直接作为翻译的模 D . B. +mRNA -RNA 板；过程都遵循中心法则。 4 .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 （ ） 食物蛋白质苯丙氨酸一 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 基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状 基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状 一个基因只能控制一种性状 一个性状可以由多个基因控制 A. B. C. D . 解析：选 B 由图可以看出，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种基因的控制。 5结合下图分析，下列叙述错误的是 （ ） 負制負制 篁制篁制 厂弋样录厂弋样录 DNA. RNA A.生物的遗传信息储存在 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单链 解析：选 D 对于以 DNA 为遗传物质的细胞生物及部分 DNA 病毒来说，遗传信息储存在 DNA 的脱氧核苷酸序列中； 对于 RNA 病毒来说，遗传信息储存在 RNA 的核糖核苷酸序列中。 由 于密码子的简并性（即某些不同的密码子可决定相同的氨基酸 ）等原因，核苷酸序列不同的基 因，也可能表达出相同的蛋白质。蛋白质是生物性状的主要体现者，基因对性状的控制是通 过控制蛋白质的合成实现的。具有转录功能的链叫模板链或反义链，另一条无转录功能的链 叫编码链或有义

24、链。两条链之间的碱基互补配对，核苷酸排列顺序不同，含有不同的遗传信 息。 6 下图表示基因的作用与性状的表现之间的关系。下列相关的叙述，正确的是 （ ） A. 过程与 DNA 复制的共同点，都是以 DNA 单链为模板，在 DNA 聚合酶的作用下进行 B. 过程直接需要的物质或结构有 mRNA 氨基酸、 tRNA、核糖体、酶、ATP 少少一一忻白质忻白质 C. 人的镰刀型细胞贫血症是通过蛋白质间接表现的，苯丙酮尿症是通过蛋白质直接表现 D. HIV 和 T2噬菌体都可以在人体细胞内进行这两个基本过程 解析：选 B过程是转录，是以 DNA 一条链为模板，在 RNA 聚合酶的作用下进行的； T2 噬

25、菌体的宿主细胞是大肠杆菌细胞， 不能侵染人体细胞； 苯丙酮尿症是患者体内某种酶的合 成受阻导致的，是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制蛋白质合成。 二、非选择题(共 26 分) 7. (14 分)下图表示真核细胞中遗传信息的传递过程，请据图回答下列问题： iRNArRNA 蛍白质 (1)科学家克里克提出的中心法则包括图中 _ 所示的遗传信息的传递过程。 A 过程发 生在 _ 的间期，B 过程需要的原料是 _ ，图中需 要解旋酶的过程有 _ 。 D 过程表示 tRNA 运输氨基酸参与翻译，已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是 AUG UAC 某 tRNA 上的反密码子是 AUG 则该 tRNA 所携带的氨基酸是 _ 。 (3)图中 a、b 为 mRNA 勺两端，核糖体在 mRNAh 的移动方向是 _ 。图中的不同核 糖体最终形成的肽链 _ (填“相同”或“不同”)。 解析：克里克提出的中心法则包括