高考生物第1輪總復習 第8講 基因對性狀的控制課件 新人教版必修2（福建專版）

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1、（對照原則空白對照） 一、 基因對性狀的控制 1. 中心法則的理解與分析 圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個過程。 (2)以RNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞 【友情提醒】逆轉錄需要逆轉錄酶，該酶在基因工程中常用以催化合成目的基因。中心法則的5個過程都遵循堿基互補配對原則。 (3)中心法則與基因表達的關系 DNA的復制體現(xiàn)了遺傳信息的傳遞功能，發(fā)生在細胞增殖或產(chǎn)生子代的生殖過程中。 DNA的轉錄和翻譯共同體現(xiàn)了遺傳信息的表達功能，發(fā)生在個體發(fā)育的過程中。 2基因對性狀控制的方式 (1)直接途徑： ，如鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維病的病因。 (2)間接途徑： 狀，如白化癥狀。 3基因與性狀的對應關系

2、 (1)一般而言，一個基因只決定一種性狀。 (2)生物體的一個性狀有時受多個基因的影響，如玉米葉綠素的形成至少與50多個不同基因有關。 (3)有些基因則會影響多種性狀，如決定豌豆開紅花的基因也決定結灰色的種子。 4等位基因和性狀的關系 5基因對性狀控制的復雜性 基因與性狀的關系并不都是簡單的線性關系?；蚺c基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網(wǎng)絡，精細地調控著生物體的性狀。 【友情提醒】生物的大多數(shù)性狀是受單基因控制的。這里的“單基因”是指一對等位基因，并不是單個基因。 基因控制生物體的性狀，但性狀的形成同時還受到環(huán)境的影響。 【例1】如圖

3、所示的過程，下列說法錯誤的是() A正常情況下，在動植物細胞中都不可能發(fā)生 B過程的產(chǎn)物相同，催化的酶也相同 C真核細胞中，進行的場所有細胞核、線粒體、葉綠體；進行的場所為核糖體 D所需的原料分別為脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸B 【解析】 過程的產(chǎn)物從某種角度講也許是相同的，但催化過程的酶是DNA聚合酶和DNA解旋酶，催化過程的酶是逆轉錄酶，所以催化的酶不相同。 1DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關系 在蛋白質的合成過程中，是以DNA(基因)的兩條鏈中的一條為模板，合成一條mRNA單鏈，因此，DNA中的堿基數(shù)目是mRNA中的堿基數(shù)目的兩倍；在翻譯時，mRNA每三個相鄰堿基

4、決定一種氨基酸，其數(shù)目彼此間的關系一般可表示為(如圖)： 綜上可知：蛋白質中氨基酸數(shù)目1/3 mRNA堿基數(shù)目1/6 DNA(或基因)堿基數(shù)目。 二、基因表達中相關數(shù)量計算 2計算中“最多”和“最少”的分析 (1)翻譯時，mRNA上的終止密碼不決定氨基酸，因此mRNA上的堿基數(shù)目是蛋白質中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。 (2)基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應的蛋白質中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。 (3)在回答有關問題時，應加上“最多”或“至少”等字。 如：mRNA上有n個堿基，轉錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸。 【友情提醒】解題時應看清是DNA上

5、(或基因中)的堿基對數(shù)還是個數(shù)；是mRNA上密碼子的個數(shù)還是堿基的個數(shù)。 【例3】一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)以及轉錄此mRNA的基因中至少含有的堿基數(shù)，依次為() A32；11；66 B36；12；72 C12；36；24 D11；36；72B 【解析】已知一條含有11個肽鍵的多肽，則含有12個氨基酸；又據(jù)蛋白質中氨基酸數(shù)目1/3 mRNA堿基數(shù)目1/6 DNA(或基因)堿基數(shù)目，所以mRNA分子至少含有36個堿基、轉錄此mRNA的基因中至少含72個堿基，而氨基酸數(shù)與合成這段多肽需要的tRNA

6、個數(shù)一致，即12個。1RNA的復制和逆轉錄只發(fā)生在RNA病毒宿主細胞內的增殖過程中，且逆轉錄過程必須有逆轉錄酶的參與。這兩個過程是對中心法則的補充和完善。2生物的大多數(shù)性狀是受單基因控制的，這里的“單基因”是指一對等位基因，并不是單個基因。3基因控制生物體的性狀，但性狀的形成同時還受到環(huán)境的影響。 一、理論歸納1概述空白對照組是指除給予范圍的實驗因素外，不給予研究的實驗因素處理的對照組。這里的不做處理，并非什么因素都不給予，而是針對實驗所要研究的因素不給予，以體現(xiàn)實驗因素的有無對實驗結果的直接影響?？瞻讓φ漳苊靼椎貙Ρ群鸵r托出實驗的變化和結果，增強說服力。2實例分析在“檢測生物組織中的糖類”的

7、實驗中，向甲試管溶液中加入生物組織樣液，而乙試管溶液中不加生物組織樣液，加入等量斐林試劑后一起進行水浴加熱，比較它們的變化。這樣，甲為實驗組，乙為對照組，且乙為典型的空白對照。3實驗組和對照組的關系圖示如下：二、演練為了研究用基因重組的方法所生產(chǎn)的干擾素對癌癥的治療效果，有人計劃進行如下實驗：(1)從癌癥患者身上取得癌細胞，并培養(yǎng)此種細胞；(2)給培養(yǎng)中的癌細胞添加干擾素；(3)觀察干擾素是否對癌細胞的生長帶來變化。上述的實驗方案中存在不足。下列可供選擇的改進方法中，正確的是( )將培養(yǎng)的癌細胞分成兩組，一組添加干擾素，一組不添加干擾素，分別觀察生長情況直接給癌癥患者注射干擾素，進行臨床實驗設

8、置一系列不同質量分數(shù)的干擾素，分別添加給培養(yǎng)中的癌細胞并觀察生長情況 A B C DC【解析】實驗中要遵循對照原則，所以要將培養(yǎng)的癌細胞分成兩組，一組添加干擾素，一組不添加干擾素(空白對照組)，分別觀察生長情況。另外，要了解干擾素對癌癥的治療效果，應設置一系列不同質量分數(shù)的干擾素，分別添加給培養(yǎng)中的癌細胞，觀察生長情況。新研制的藥物，不經(jīng)過體外實驗是不能直接用于人體進行試驗的。 1.(2010上海)1983年科學家證實，引起艾滋病的人類免疫缺陷病毒(HIV)是一種逆轉錄病毒。下列正確表示HIV感染人體過程的“遺傳信息流”示意圖是( )D 【解析】HIV是以RNA為遺傳物質的病毒，能控制宿主細胞

9、合成逆轉錄酶，以RNA為模板逆轉錄成DNA，該DNA又和人體細胞核內的DNA整合在一起，整合后的DNA分子在人體細胞內又可以復制，還可以轉錄出RNA，以RNA為模板翻譯成病毒的蛋白質。該DNA轉錄而來的RNA可作為HIV的遺傳物質。該病毒無法控制宿主細胞合成RNA復制酶，故HIV的RNA不能復制，所以A、B、C錯誤。 2.(2010安徽)大腸桿菌可以直接利用葡萄糖，也可 以通過合成半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖加以利用。將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中，測定其細胞總數(shù)及細胞內半乳糖苷酶的活性變化(如圖)。據(jù)圖分析，下列敘述合理的是( )D A050 min，細胞內無半乳糖苷酶基因

10、 B50100 min，細胞內無分解葡萄糖的酶 C培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時存在時，半乳糖苷酶基因開始表達 D培養(yǎng)基中葡萄糖缺乏時，半乳糖苷酶基因開始表達 【解析】圖中曲線變化表明：050 min期間，細胞數(shù)目一直在增加，50 min后一段時間內，細胞數(shù)目不變，之后，半乳糖苷酶才表現(xiàn)出生物活性，將乳糖分解為半乳糖和葡萄糖，細胞數(shù)目繼續(xù)增加。因而可確定分解葡萄糖的酶一直存在，分解乳糖的酶(半乳糖苷酶)在葡萄糖缺乏時才開始合成。酶的合成受基因控制，半乳糖苷酶基因一直存在。3.(2010海南)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BDNA中的遺傳信息是通

11、過轉錄傳遞給mRNA的CDNA中的遺傳信息可決定蛋白質中氨基酸的排列順序DDNA病毒中沒有RNA，其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則D【解析】本題考查中心法則的知識。無論是核基因還是質基因都是遵循中心法則的?；蛲ㄟ^控制蛋白質的合成來控制生物的性狀。DNA病毒雖然沒有RNA，但是其可以在宿主細胞中轉錄出RNA。 4.DNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯成的氨基酸如下表所示。則右圖所示的轉運RNA(tRNA)所攜帶的氨基酸是(注：反密碼子從攜帶氨基酸的一端開始讀碼)( )A.精氨酸 B丙氨酸C半胱氨酸 D蘇氨酸D【解析】由題中注解知，tRNA上的反密碼子為UGC，故mRNA上的密碼子為

12、ACG，則相應的DNA分子模板鏈上的堿基序列為TGC。根據(jù)題中的密碼子表可知，該tRNA攜帶的氨基酸是蘇氨酸。5.根據(jù)下表中的已知條件，判斷色氨酸的密碼子是( )A.UGG BTGA CACC DUCG【解析】mRNA的密碼子和tRNA上的反密碼子互補配對，據(jù)表可推知該氨基酸的mRNA的密碼子的最后一位堿基是G，DNA的一條鏈上相應位置的堿基為AC，另一條鏈的相應位置的堿基為TG，若轉錄時以含AC堿基的鏈為模板，則相應的mRNA為UGG；若轉錄時以含TG堿基的鏈為模板，則相應的mRNA為ACG，結合選項內容，可知色氨酸的密碼子為UGG。6.(2011福州綜合測試)下圖是基因指導多肽合成的模式圖

13、。據(jù)圖分析正確的是( )A因為中含有堿基U，所以其上有密碼子B和過程均發(fā)生了堿基互補配對C甲圖表示轉錄過程，乙圖表示翻譯過程DL1是一個具有雙螺旋結構的DNA分子【解析】密碼子是指mRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰的堿基；由圖可知，乙圖表示轉錄，甲圖表示翻譯，在轉錄和翻譯過程中都有堿基互補配對發(fā)生；L1、L2共同構成DNA的雙螺旋結構。 6.(2011福州綜合測試)下圖是基因指導多肽合成的模式圖。據(jù)圖分析正確的是( )B 7.油菜植物體內的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)運向種子后有兩條轉變途徑，如圖甲所示，其中酶a和酶b分別由基因A和基因B控制合成。浙江農科院陳錦清教授根據(jù)這一機制培育

14、出高產(chǎn)油油菜，產(chǎn)油率由原來的35%提高到58%。 (1)酶a與酶b結構上的區(qū)別是構成它們的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同 。(2)圖乙表示基因B，基因B的表達過程包括轉錄和翻譯。(3)在基因B中，鏈是轉錄鏈，轉錄出鏈，陳教授及助手誘導鏈也能轉錄，轉錄出鏈，從而形成雙鏈mRNA，那么這雙鏈mRNA的組成鏈是與。(4)為什么基因B轉錄出雙鏈mRNA就能提高油脂產(chǎn)量？形成雙鏈后mRNA不能與核糖體結合，從而不能合成酶b；而細胞能正常合成酶a，故生成的油脂比例高。(5)如果基因A的轉錄鏈為，其互補鏈為，想要提高氨基酸的產(chǎn)量，基本思路是誘導基因A的鏈也轉錄，形成雙鏈mRNA?！窘馕觥棵竌和酶b的化學本質都是蛋白質，其結構差異主要由氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序不同所致。細胞內基因的表達過程包括了轉錄和翻譯。轉錄時一般只能以DNA一條鏈為模版，兩條鏈同時轉錄時，所形成的兩條mRNA互補且形成雙鏈結構，雙鏈mRNA無法完成翻譯過程，故酶b無法形成，而酶a卻能正常合成，因此PEP大量被轉變成油脂，從而使油菜的含油量大大提高。若要提高油菜的氨基酸含量，則按照該原理只要誘導基因A的非轉錄鏈也轉錄，從而與轉錄鏈產(chǎn)生的mRNA形成雙鏈RNA，使酶a無法合成即可。