高中生物第1輪總復(fù)習(xí) 第8講 基因?qū)π誀畹目刂普n件 新人教版必修2（廣東專版）

（對(duì)照原則空白對(duì)照） 一、 基因?qū)π誀畹目刂?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(gè)過(guò)程。 (2)以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 【友情提醒】逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)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(gè)過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。 (3)中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系 DNA的復(fù)制體現(xiàn)了遺傳信息的傳遞功能，發(fā)生在細(xì)胞增殖或產(chǎn)生子代的生殖過(guò)程中。 DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯共同體現(xiàn)了遺傳信息的表達(dá)功能，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的過(guò)程中。 2基因?qū)π誀羁刂频姆绞?(1)直接途徑： ，如鐮刀型細(xì)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(duì)應(yīng)關(guān)系 (1)一般而言，一個(gè)基因只決定一種性狀。 (2)生物體的一個(gè)性狀有時(shí)受多個(gè)基因的影響，如玉米葉綠素的形成至少與50多個(gè)不同基因有關(guān)。 (3)有些基因則會(huì)影響多種性狀，如決定豌豆開(kāi)紅花的基因也決定結(jié)灰色的種子。 4基因?qū)π誀羁刂频膹?fù)雜性基因與性狀的關(guān)系并不都是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀?！居亚樘嵝选可锏拇蠖鄶?shù)性狀是受單基因控制的。這里的“單基因”是指一對(duì)等位基因，并不是單個(gè)基因。 基因控制生物體的性狀，但性狀的形成同時(shí)還受到環(huán)境的影響。 【例1】(雙選)如圖所示的過(guò)程，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A正常情況下，在動(dòng)植物細(xì)胞中都可能發(fā)生 B過(guò)程的產(chǎn)物相同，催化的酶也相同 C真核細(xì)胞中，進(jìn)行的場(chǎng)所有細(xì)胞核、線粒體、葉綠體；進(jìn)行的場(chǎng)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AB 【解析】 過(guò)程的產(chǎn)物從某種角度講也許是相同的，但催化過(guò)程的酶是DNA聚合酶和DNA解旋酶，催化過(guò)程的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，所以催化的酶不相同?！纠?】(2010海南)下列關(guān)于遺傳信息傳遞的敘述，錯(cuò)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中的遺傳信息是通過(guò)轉(zhuǎn)錄傳遞給mRNA的 CDNA中的遺傳信息可決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序 DDNA病毒中沒(méi)有RNA，其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則【解析】本題考查中心法則的知識(shí)。無(wú)論是核基因還是質(zhì)基因都是遵循中心法則的?；蛲ㄟ^(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制生物的性狀。DNA病毒雖然沒(méi)有RNA，但是其可以在宿主細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄出RNA。D 1DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān)系 在蛋白質(zhì)的合成過(guò)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(shí)，mRNA每三個(gè)相鄰堿基決定一種氨基酸，其數(shù)目彼此間的關(guān)系一般可表示為(如圖)： 綜上可知：蛋白質(zhì)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(dá)中相關(guān)數(shù)量計(jì)算 2計(jì)算中“最多”和“最少”的分析 (1)翻譯時(shí)，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(zhì)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(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。 (3)在回答有關(guān)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)加上“最多”或“至少”等字。 如：mRNA上有n個(gè)堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個(gè)堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個(gè)氨基酸。 【友情提醒】解題時(shí)應(yīng)看清是DNA上(或基因中)的堿基對(duì)數(shù)還是個(gè)數(shù)；是mRNA上密碼子的個(gè)數(shù)還是堿基的個(gè)數(shù)。 【例3】一段原核生物的mRNA通過(guò)翻譯可合成一條含有11個(gè)肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個(gè)數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個(gè)數(shù)以及轉(zhuǎn)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(gè)肽鍵的多肽，則含有12個(gè)氨基酸；又據(jù)蛋白質(zhì)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(gè)堿基、轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中至少含72個(gè)堿基，而氨基酸數(shù)與合成這段多肽需要的tRNA個(gè)數(shù)一致，即12個(gè)。 一、理論歸納1概述空白對(duì)照組是指除給予范圍的實(shí)驗(yàn)因素外，不給予研究的實(shí)驗(yàn)因素處理的對(duì)照組。這里的不做處理，并非什么因素都不給予，而是針對(duì)實(shí)驗(yàn)所要研究的因素不給予，以體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)因素的有無(wú)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的直接影響?？瞻讓?duì)照能明白地對(duì)比和襯托出實(shí)驗(yàn)的變化和結(jié)果，增強(qiáng)說(shuō)服力。2實(shí)例分析在“檢測(cè)生物組織中的糖類”的實(shí)驗(yàn)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(jìn)行水浴加熱，比較它們的變化。這樣，甲為實(shí)驗(yàn)組，乙為對(duì)照組，且乙為典型的空白對(duì)照。3實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的關(guān)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(duì)癌癥的治療效果，有人計(jì)劃進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：(1)從癌癥患者身上取得癌細(xì)胞，并培養(yǎng)此種細(xì)胞；(2)給培養(yǎng)中的癌細(xì)胞添加干擾素；(3)觀察干擾素是否對(duì)癌細(xì)胞的生長(zhǎng)帶來(lái)變化。上述的實(shí)驗(yàn)方案中存在不足。下列可供選擇的改進(jìn)方法中，正確的是( )將培養(yǎng)的癌細(xì)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(zhǎng)情況直接給癌癥患者注射干擾素，進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)設(shè)置一系列不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的干擾素，分別添加給培養(yǎng)中的癌細(xì)胞并觀察生長(zhǎng)情況 A B C DC【解析】實(shí)驗(yàn)中要遵循對(duì)照原則，所以要將培養(yǎng)的癌細(xì)胞分成兩組，一組添加干擾素，一組不添加干擾素(空白對(duì)照組)，分別觀察生長(zhǎng)情況。另外，要了解干擾素對(duì)癌癥的治療效果，應(yīng)設(shè)置一系列不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的干擾素，分別添加給培養(yǎng)中的癌細(xì)胞，觀察生長(zhǎng)情況。新研制的藥物，不經(jīng)過(guò)體外實(shí)驗(yàn)是不能直接用于人體進(jìn)行試驗(yàn)的。 1.(2011天津)土壤農(nóng)桿菌能將自身Ti質(zhì)粒的TDNA整合到植物染色體DNA上，誘發(fā)植物形成腫瘤。TDNA中含有植物生長(zhǎng)素合成酶基因(S)和細(xì)胞分裂素合成酶基因(R)，它們的表達(dá)與否能影響相應(yīng)植物激素的含量，進(jìn)而調(diào)節(jié)腫瘤組織的生長(zhǎng)與分化。 【解析】由圖示信息中S不表達(dá)R表達(dá)生芽瘤可知，當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的比值高時(shí)，誘發(fā)腫瘤生芽；由題意可知土壤農(nóng)桿菌TDNA中的植物生長(zhǎng)素合成酶基因(S)和細(xì)胞分裂素合成酶基因(R)已整合到植物染色體DNA上，因此，清除腫瘤組織中的土壤農(nóng)桿菌后，不會(huì)影響腫瘤的生長(zhǎng)與分化。 據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是( )A當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的比值升高時(shí)，誘發(fā)腫瘤生芽B清除腫瘤組織中的土壤農(nóng)桿菌后，腫瘤不再生長(zhǎng)與分化C圖中腫瘤組織可在不含細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)D基因通過(guò)控制酶的合成控制代謝，進(jìn)而控制腫瘤組織生長(zhǎng)與分化B 2.(2010上海)1983年科學(xué)家證實(shí)，引起艾滋病的人類免疫缺陷病毒(HIV)是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒。下列正確表示HIV感染人體過(guò)程的“遺傳信息流”示意圖是( )D 【解析】HIV是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，能控制宿主細(xì)胞合成逆轉(zhuǎn)錄酶，以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA，該DNA又和人體細(xì)胞核內(nèi)的DNA整合在一起，整合后的DNA分子在人體細(xì)胞內(nèi)又可以復(fù)制，還可以轉(zhuǎn)錄出RNA，以RNA為模板翻譯成病毒的蛋白質(zhì)。該DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)的RNA可作為HIV的遺傳物質(zhì)。該病毒無(wú)法控制宿主細(xì)胞合成RNA復(fù)制酶，故HIV的RNA不能復(fù)制，所以A、B、C錯(cuò)誤。 3.(2010安徽)大腸桿菌可以直接利用葡萄糖，也可 以通過(guò)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(cè)定其細(xì)胞總數(shù)及細(xì)胞內(nèi)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(xì)胞內(nèi)無(wú)半乳糖苷酶基因 B50100 min，細(xì)胞內(nèi)無(wú)分解葡萄糖的酶 C培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時(shí)存在時(shí)，半乳糖苷酶基因開(kāi)始表達(dá) D培養(yǎng)基中葡萄糖缺乏時(shí)，半乳糖苷酶基因開(kāi)始表達(dá) 【解析】圖中曲線變化表明：050 min期間，細(xì)胞數(shù)目一直在增加，50 min后一段時(shí)間內(nèi)，細(xì)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(xì)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(shí)才開(kāi)始合成。酶的合成受基因控制，半乳糖苷酶基因一直存在。 4.(2010廣州調(diào)研)已知AUG、GUG為起始密碼子，UAA、UGA、UAG為終止密碼子。某原核生物的一個(gè)信使RNA堿基排列順序如下：AUUCGAUGAC(40個(gè)堿基)CUCUAGAUCU，此信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個(gè)數(shù)為( ) A20個(gè) B15個(gè) C16個(gè) D18個(gè)C【解析】先找到起始密碼子，再找到終止密碼子，中間的一共45個(gè)堿基對(duì)應(yīng)15個(gè)密碼子，決定15個(gè)氨基酸。注意起始密碼子決定1個(gè)氨基酸，終止密碼子不決定氨基酸，故控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸16個(gè)。 5. (2011云浮一模)(雙選)下圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列描述中正確的是( )A圖中表示4條多肽鏈正在合成B轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯即已開(kāi)始C多個(gè)核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯D一個(gè)基因在短時(shí)間內(nèi)可表達(dá)出多條多肽鏈BD【解析】圖示表明轉(zhuǎn)錄可多點(diǎn)進(jìn)行，轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯即已開(kāi)始。翻譯時(shí)，每個(gè)RNA可結(jié)合多個(gè)核糖體，每個(gè)核糖體上合成一條肽鏈，這樣可有效提高基因表達(dá)的效率。 6.(雙選)下列對(duì)與遺傳有關(guān)的酶的說(shuō)法，不正確的是( )A水解酶在核糖體上合成B某些病毒RNA在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下形成RNAC一般生物的DNA聚合酶在高溫狀態(tài)下會(huì)失去活性DDNA酶可以用于DNA的復(fù)制形成子代DNA【解析】某些以RNA作為遺傳物質(zhì)的病毒在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下形成DNA；DNA酶可以將DNA水解。 BD7.(2011揭陽(yáng)模擬)下圖為一組模擬實(shí)驗(yàn)，假設(shè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行且五支試管中都有產(chǎn)物生成，回答：RNA復(fù)制(1)A、D試管中的產(chǎn)物是 ，但A試管模擬的是 過(guò)程，D試管模擬的是 過(guò)程。(2)B、C試管中的產(chǎn)物是 ，但B試管模擬是 ，C試管模擬的是 。(3)假如B試管中加入的DNA含有306個(gè)堿基，那么產(chǎn)物最多含有 個(gè)堿基，有 個(gè)密碼子。(4)E過(guò)程稱 ，在細(xì)胞中進(jìn)行的場(chǎng)所是 ，圖中的原料為 ，工具是 ，產(chǎn)物是 。DNA復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄DNARNA轉(zhuǎn)錄15351糖體核氨基酸多肽(蛋白質(zhì))轉(zhuǎn)運(yùn)RNA翻譯請(qǐng)將此圖解中ae過(guò)程與上圖AE各試管所模擬的內(nèi)容對(duì)應(yīng)起來(lái)：a對(duì)應(yīng) ，b對(duì)應(yīng) ，c對(duì)應(yīng) ，d對(duì)應(yīng) ，e對(duì)應(yīng) 。此圖解中在生物體內(nèi)常發(fā)生的過(guò)程是 ，極少發(fā)生的是 ，人體內(nèi)不能發(fā)生 過(guò)程。圖解中的c過(guò)程必須有 酶參與，煙草花葉病毒、噬菌體、艾滋病病毒中可進(jìn)行c過(guò)程的是 。E(5)生物遺傳信息傳遞的全過(guò)程可用下圖表示：ABDCa、b、ed、cd、c逆轉(zhuǎn)錄滋病病毒艾(6)美國(guó)科學(xué)家把人的胰島素基因通過(guò)基因工程拼接到大腸桿菌的DNA分子中，通過(guò)大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)胰島素，這說(shuō)明：胰島素的生物合成受 控制。不同生物間基因“移植”成活，并能指導(dǎo)胰島素的合成，這說(shuō)明這些生物共用一套 ；從進(jìn)化的角度看：這些生物具有 ，彼此間存在一定的 。DNA分子中，“拼接”上某個(gè)基因或“剪切”去掉某個(gè)基因，并不影響DNA分子中各基因的功能，這說(shuō)明 ?；蚴沁z傳的基本結(jié)構(gòu)和功能單位基因密碼子共同的祖先親緣關(guān)系【解析】依據(jù)各試管加入的物質(zhì)及原料可推斷模擬的過(guò)程。依據(jù)加入DNA中的堿基數(shù)可推斷各產(chǎn)物中堿基數(shù)或密碼子數(shù)。所有生物的遺傳密碼是通用的，DNA的結(jié)構(gòu)也基本相同，這是轉(zhuǎn)基因成功的分子基礎(chǔ)，也是生物間有親緣關(guān)系的分子生物學(xué)證據(jù)。