2014版学海导航-新课标高中生物总复习(第1轮)配套课件 必修2 第8讲 基因对性状的控制

【友情提醒】解题时应看清是DNA上(或基因 中)的碱基对数还是个数；是mRNA上密码子的个 数还是碱基的个数。
【例3】一段原核生物的 mRNA通过翻译可合成一 条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的 碱基个数及合成这段多肽需要的 tRNA 个数以及转录 此mRNA的基因中至少含有的碱基数，依次为( B ) A．32；11；66 B．36；12；72 C．12；36；24 D．11；36；72
二、基因表达中相关数量计算 1 ． DNA( 基因 ) 、 mRNA 上碱基数目与氨基酸数目之间 的关系 在蛋白质的合成过程中，是以DNA(基因)的两条链中 的一条为模板，合成一条mRNA单链，因此，DNA中的碱基 数目是mRNA中的碱基数目的两倍；在翻译时，mRNA每三个 相邻碱基决定一种氨基酸，其数目彼此间的关系一般可表 示为(如图)：
3．基因与性状的对应关系 (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，如 玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。 (3)有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红 花的基因也决定结灰色的种子。
4．基因对性状控制的复杂性 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。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。 【友情提醒】 ①生物的大多数性状是受单基因控 制的。这里的“单基因”是指一对等位基因，并不是 单个基因。 ②基因控制生物体的性状，但性状的形成同时还 受到环境的影响。
【解析】图中曲线变化表明： 0 ～ 50 min 期间， 细胞数目一直在增加， 50 min 后一段时间内，细 胞数目不变，之后，β－半乳糖苷酶才表现出生物 活性，将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖，细胞数目 继续增加。因而可确定分解葡萄糖的酶一直存在， 分解乳糖的酶 (β－半乳糖苷酶 )在葡萄糖缺乏时才 开始合成。酶的合成受基因控制，β－半乳糖苷酶 基因一直存在。
【解析】实验中要遵循对照原则，所以要将培养的 癌细胞分成两组，一组添加干扰素，一组不添加干 扰素 ( 空白对照组 ) ，分别观察生长情况。另外，要 了解干扰素对癌症的治疗效果，应设臵一系列不同 质量分数的干扰素，分别添加给培养中的癌细胞， 观察生长情况。新研制的药物，不经过体外实验是 不能直接用于人体进行试验的。
3.(2011·天津)土壤农杆菌能将自身 Ti质粒的 T-DNA整 合到植物染色体DNA上，诱发植物形成肿瘤。T-DNA 中含有植物生长素合成酶基因 (S)和细胞分裂素合成酶 基因(R)，它们的表达与否能影响相应植物激素的含量 ，进而调节肿瘤组织的生长与分化。
据图分析，下列叙述错误的是( B ) A．当细胞分裂素与生长素的比值升高时，诱发肿 瘤生芽 B．清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，肿瘤不再生 长与分化 C．图中肿瘤组织可在不含细胞分裂素与生长素的 培养基中生长 D．基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制肿 瘤组织生长与分化
2.(2010· 安徽)大肠杆菌可以直接利用葡萄糖，也可 以通过合成β－半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半 乳糖加以利用。将大肠 杆菌培养在含葡萄糖和 乳糖的培养基中，测定 其细胞总数及细胞内β －半乳糖苷酶的活性变 化(如图)。据图分析， 下列叙述合理的是( D )
A．0～50 min，细胞内无β－半乳糖苷酶基因 B．50～100 min，细胞内无分解葡萄糖的酶 C．培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，β－半 乳糖苷酶基因开始表达 D．培养基中葡萄糖缺乏时，β－半乳糖苷酶基 因开始表达
1 ． RNA 的复制和逆转录只发生在 RNA 病毒宿主 细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有逆转录 酶的参与。这两个过程是对中心法则的补充和完善。 2 ．生物的大多数性状是受单基因控制的，这里 的“单基因”是指一对等位基因，并不是单个基因。 3 ．基因控制生物体的性状，但性状的形成同时 还受到环境的影响。
(3)中心法则与基因表达的关系
①DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生 在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。 ②DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达 功能，发生在个体发育的过程中。 2．基因对性状控制的方式 (1)直接途径： ，如 镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。 (2)间接途径： 状， 如白化症状。
1.(2010· 上海 )1983 年科学家证实，引起艾滋病 的人类免疫缺陷病毒 (HIV) 是一种逆转录病毒。下 列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示 意图是( D )
【解析】HIV 是以 RNA 为遗传物质的病毒，能 控制宿主细胞合成逆转录酶，以RNA为模板逆转录 成 DNA ，该 DNA 又和人体细胞核内的 DNA 整合在 一起，整合后的DNA分子在人体细胞内又可以复制， 还可以转录出 RNA ，以 RNA 为模板翻译成病毒的 蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传 物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制酶， 故HIV的RNA不能复制，所以A、B、C错误。
上述的实验方案中存在不足。
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下列可供选择的改进方法中，正确的是( C ) ①将培养的癌细胞分成两组，一组添加干扰素，一组
不添加干扰素，分别观察生长情况
②直接给癌症患者注射干扰素，进行临床实验
③设置一系列不同质量分数的干扰素，分别添加给培 养中的癌细胞并观察生长情况 A．① C．①③ B．①② D．①②③
【解析】根据表中不同抗菌药物的抗菌机理，红 霉素能抑制翻译过程，中心法则中的④和⑤发生 在以RNA为遗传物质的病毒在宿主细胞中的增殖 过程中，人体健康的细胞中是不存在该过程的。
6. 下图是基因指导多肽合成的模式图。据图分析正 确的是( )
6. 下图是基因指导多肽合成的模式图。据图分析正 确的是( B ) A．因为①中含有碱基U，所以其上有密码子 B．②和③过程均发生了碱基互补配对 C．甲图表示转录过程，乙图表示翻译过程 D．L1是一个具有双螺旋结构的DNA分子 【解析】密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个 相邻的碱基；由图可知，乙图表示转录，甲图表 示翻译，在转录和翻译过程中都有碱基互补配对 发生；L1、L2共同构成DNA的双螺旋结构。
结果记录于下表：
据表回答问题： (1)由生化途径可以看出基因与生物性状的关系是 多个基因决定一个性状，基因通过控制酶的合成控制 生物的代谢进而控制生物的性状 。 (2)两个不产氰品种的基因型是 DDhh和ddHH ，在 F2中产氰和不产氰的理论比为 9∶7 。 (3)叶片Ⅱ叶肉细胞中缺乏 氰酸 酶，叶片Ⅲ可能的 基因型是 ddHH或ddHh 。 (4)从代谢的角度考虑，怎样使叶片Ⅳ的提取液产氰？ 同时加入含氰糖苷和氰酸酶 ，说明理由 含氰糖苷在氰 酸酶的作用下能产氰 。
第8讲 基因对性状的控制
（对照原则——空白对照）
一、 基因对性状的控制 1. 中心法则的理解与分析
图解表示出遗传信息的传递有5个过程。 (2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递 ① ②
【友情提醒】 ①逆转录需要逆转录酶，该酶在基因工程中常用以 催化合成目的基因。 ②中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。
【 例 1】 如 图 所 示 的 过 程 ， 下 列 说 法 错 误 的 是 ( B )
A ．正常情况下，③④⑥在动植物细胞中都不可 能发生 B．①③过程的产物相同，催化的酶也相同 C ．真核细胞中，①②进行的场所有细胞核、线 粒体、叶绿体；⑤进行的场所为核糖体 D ．①②⑤所需的原料分别为脱氧核苷酸、核糖 核苷酸、氨基酸
综上可知：蛋白质中氨基酸数目＝ 1/3 mRNA 碱基数 目＝1/6 DNA(或基因)碱基数目。
2．计算中“最多”和“最少”的分析 (1)翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸， 因此 mRNA 上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的 3 倍还要多一些。 (2) 基因或 DNA 上的碱基数目比对应的蛋白质中 氨基酸数目的6倍还要多一些。 (3)在回答有关问题时，应加上“最多”或“至少” 等字。 如： mRNA 上有 n 个碱基，转录产生它的基因中 至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多 有n/3个氨基酸。
【解析】由图示信息中 S 不表达 R 表达生芽瘤 可知，当细胞分裂素与生长素的比值高时，诱 发肿瘤生芽；由题意可知土壤农杆菌 TDNA 中 的植物生长素合成酶基因(S)和细胞分裂素合成 酶基因(R)已整合到植物染色体DNA上，因此， 清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，不会影响肿 瘤的生长与分化。
4. 如图是细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此 过程的理解，错误的是( A ) A．合成过程的模板是脱氧核 糖核酸，原料是氨基酸 B．该过程表明细胞可以迅速 合成大量的蛋白质 C．该过程发生在细胞质中， ②③④是多肽链 D．不同生物的信使RNA上相 同的密码子决定相同的氨基酸
一、理论归纳
1．概述 空白对照组是指除给予范围的实验因素外，不给予
研究的实验因素处理的对照组。这里的不做处理，并
非什么因素都不给予，而是针对实验所要研究的因素
不给予，以体现实验因素的有无对实验结果的直接影
响。空白对照能明白地对比和衬托出实验的变化和结 果，增强说服力。
一、理论归纳
2．实例分析
在“检测生物组织中的糖类”的实验中，向甲试
【解析】 ①③过程的产物从某种角度讲 也许是相同的，但催化①过程的酶是 DNA聚 合酶和DNA解旋酶，催化③过程的酶是逆转 录酶，所以催化的酶不相同。
【 例 2】 下 列关于遗传信息传递的叙述 ，错误的 是 ( D ) 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的 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】本题考查中心法则的知识。无论是核基因还 是质基因都是遵循中心法则的。基因通过控制蛋白质的合 成来控制生物的性状。 DNA 病毒虽然没有 RNA ，但是其 可以在宿主细胞中转录出RNA。
管溶液中加入生物组织样液，而乙试管溶液中不加 生物组织样液，加入等量斐林试剂后一起进行水浴 加热，比较它们的变化。这样，甲为实验组，乙为 对照组，且乙为典型的空白对照。
3．实验组和对照组的关系图示如下：
二、演练 为了研究用基因重组的方法所生产的干扰素对癌症 的治疗效果，有人计划进行如下实验： (1)从癌症患者身上取得癌细胞，并培养此种细胞； (2)给培养中的癌细胞添加干扰素； (3)观察干扰素是否对癌细胞的生长带来变化。
7. 在牧草中，白花三叶草有两个稳定遗传的品种，叶片 内含氰(HCN) 的和不含氰的。现已研究查明，白花三叶 草的叶片内的氰化物是经下列生化途径产生的：
基因 D 、 H( 独立遗传 ) 分别决定产氰糖苷酶和氰酸酶的 合成， d 、 h 无此功能。现有两个不产氰的品种杂交， F1 全部产氰，F1自交得F2，F2中有产氰的，也有不产氰的。 用 F2 各表现型的叶片的提取液做实验，实验时在提取液 中分别加入含氰糖苷和氰酸酶，然后观察产氰的情况，
【解析】图中①为mRNA，②③④是多肽链，⑤是 核糖体，多聚核糖体合成多肽链的过程是以 mRNA(核糖核酸)为模板，氨基酸为原料，合成大 量蛋白质；密码子具有通用性，不同的生物共用 一套密码子。
5.结合以下图表分析，有关说法正确的是(
)
5.结合以下图表分析，有关说法正确的是( D )
A．①～⑤可发生在人体健康细胞中 B．青霉素和利福平能抑制DNA的复制 C．结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中 D．环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③
【解析】已知一条含有 11 个肽键的多肽，则含有 12 个氨基酸；又据蛋白质中氨基酸数目＝ 1/3 mRNA 碱基数目＝1/6 DNA(或基因)碱基数目，所以mRNA分 子至少含有36个碱基、转录此mRNA的基因中至少含 72 个碱基，而氨基酸数与合成这段多肽需要的 tRNA 个数一致，即12个。