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第4章 基因的表達,【知識梳理】 一、RNA的結(jié)構(gòu)與分類 1.基本單位及組成：,(1)填寫圖中序號名稱：①_____；②_____；③堿基(___________)； ④___________。 (2)構(gòu)成RNA的基本單位與DNA的基本單位的區(qū)別在于圖中_______ (填寫序號)。 2.結(jié)構(gòu)：一般是_____，比DNA短。 3.合成與分布：在_______內(nèi)合成，通過_____進入細(xì)胞質(zhì)。 4.RNA的種類及功能： RNA,mRNA：攜帶遺傳信息，蛋白質(zhì)合成的模板 tRNA：轉(zhuǎn)運_______，識別_______ rRNA：_______的組成成分,,氨基酸,密碼子,核糖體,磷酸,核糖,A、U、G、C,核糖核苷酸,②、③,單鏈,細(xì)胞核,核孔,二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 1.轉(zhuǎn)錄和翻譯：,試寫出與①②有關(guān)的知識：,轉(zhuǎn)錄,翻譯,細(xì)胞核,核糖體,DNA的一條鏈,mRNA,核糖核苷酸,20種氨基酸,RNA,多肽鏈,2.密碼子和反密碼子的比較：,mRNA,tRNA,氨基酸,密碼子,氨基酸,DNA模板鏈,mRNA中密碼子,三、基因?qū)π誀畹目刂?1.根據(jù)中心法則圖解填寫序號的名稱： ①__________；②_____；③_____；④__________；⑤_______。,DNA的復(fù)制,轉(zhuǎn)錄,翻譯,RNA的復(fù)制,逆轉(zhuǎn)錄,2.基因?qū)π誀畹目刂仆緩?連線)：,,,,,,【小題快練】 1.考題診斷： (1)(2014海南高考T21)真核生物基因中每三個相鄰的堿基組成一 個反密碼子。 ( ) 【分析】tRNA上的三個堿基能與mRNA上的三個相鄰的堿基互補，稱 為反密碼子。 (2)(2013海南高考T22C)基因B1和由其突變而來的B2在指導(dǎo)蛋白質(zhì) 合成時使用同一套遺傳密碼。 ( ) 【分析】自然界中所有的生物體共用同一套遺傳密碼。,,√,(3)(2013海南高考T14D)克里克提出的中心法則對摩爾根等人得出 “果蠅的白眼基因位于X染色體上”這一結(jié)論有影響。 ( ) 【分析】克里克提出的中心法則是對遺傳信息傳遞的一般規(guī)律的預(yù) 見，而摩爾根等人得出“果蠅的白眼基因位于X染色體上”的結(jié)論是 摩爾根在借鑒孟德爾的實驗和薩頓的假說之后，經(jīng)過精心的實驗設(shè) 計而得出的。,,(4)(2012上海高考T7B)轉(zhuǎn)錄和翻譯都是以mRNA為模板合成生物大 分子的過程。 ( ) 【分析】轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，翻譯是以 mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程。,,2.易錯診斷： (1)若核酸中出現(xiàn)堿基T或脫氧核糖，則必為DNA。 ( ) 【分析】區(qū)分DNA和RNA的依據(jù)是五碳糖和含氮的堿基，DNA特有堿基 T，五碳糖為脫氧核糖。 (2)每種氨基酸僅由一種密碼子編碼。 ( ) 【分析】密碼子有簡并性，即每種氨基酸可由一種或幾種密碼子編碼。,√,,(3)轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶只能起到催化作用，不能識別DNA中特定的堿 基序列。 ( ) 【分析】轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶能發(fā)揮催化作用，也能識別DNA分子中 特定的堿基序列，啟動轉(zhuǎn)錄過程的開始。,,3.教材研習(xí)： (必修2 P63～P66圖4-4和圖4-6改編)有關(guān)蛋白質(zhì)的合成過程，下列分析不正確的是( ) A.轉(zhuǎn)錄時的模板是DNA的一條鏈 B.轉(zhuǎn)錄形成的mRNA通過核孔進入細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合 C.翻譯過程中核糖體每次移動三個堿基的位置 D.轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中都遵循了A與U，U與A配對的原則,【解析】選D。DNA雙鏈解開后以其中的一條鏈為模板進行轉(zhuǎn)錄。新形成的mRNA通過核孔到達細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合進行蛋白質(zhì)的合成，核糖體在mRNA上每次移動的距離是三個堿基的位置，即核糖體內(nèi)總是保持兩個密碼子；在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中堿基配對方式有所差異，前者是A與U、T與A配對，后者是A與U、U與A配對。,4.關(guān)于RNA的敘述，錯誤的是( ) A.少數(shù)RNA具有生物催化作用 B.真核細(xì)胞內(nèi)mRNA和tRNA都是在細(xì)胞質(zhì)中合成的 C.mRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰堿基稱為密碼子 D.RNA一般是單鏈，通過核孔由細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中 【解析】選B。真核細(xì)胞內(nèi)的mRNA和tRNA主要是在細(xì)胞核內(nèi)合成的；少數(shù)RNA是酶，具有催化作用；mRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰堿基稱為一個密碼子；RNA一般為單鏈，在細(xì)胞核中經(jīng)轉(zhuǎn)錄合成后由核孔轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。,5.關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述，錯誤的是( ) A.轉(zhuǎn)錄時以核糖核苷酸為原料 B.轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中的特定堿基序列 C.mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì) D.不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼子的容錯性 【解析】選C。轉(zhuǎn)錄時以4種核糖核苷酸為原料；RNA聚合酶能識別DNA中的特定堿基序列，啟動轉(zhuǎn)錄；不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼子的容錯性；核糖體沿著mRNA移動翻譯出肽鏈，而不是mRNA在核糖體上移動。,6.下圖表示細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的傳遞過程。在根尖的分生區(qū)和成熟區(qū)細(xì)胞的細(xì)胞核中( ) A.兩者都只有①過程 B.前者有①、②、③過程，后者只有②和③過程 C.兩者都只有①和②過程 D.前者只有①和②過程，后者只有②過程,【解析】選B。從圖示看出，①為DNA復(fù)制、②為轉(zhuǎn)錄、③為翻譯，在根尖分生區(qū)的細(xì)胞可進行有絲分裂，存在①、②、③過程，而在成熟區(qū)細(xì)胞中只存在②、③過程。,【速記卡片】 1.DNA與RNA的區(qū)別看“兩點”： (1)物質(zhì)組成：組成DNA的五碳糖是脫氧核糖，特有堿基T；組成RNA的五碳糖是核糖，特有堿基U。 (2)結(jié)構(gòu)特點：DNA一般是雙鏈，RNA一般是單鏈。,2.轉(zhuǎn)錄與翻譯的六點差異： (1)場所不同：轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核內(nèi)，翻譯是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上。 (2)模板不同：轉(zhuǎn)錄的模板是DNA的一條鏈，翻譯的模板是mRNA。 (3)原料不同：轉(zhuǎn)錄的原料是4種游離的核糖核苷酸，翻譯的原料是20種氨基酸。 (4)所需酶不同：轉(zhuǎn)錄需RNA聚合酶，翻譯需多種酶。 (5)產(chǎn)物不同：轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA，翻譯的產(chǎn)物是多肽。 (6)堿基配對方式不同：轉(zhuǎn)錄特有T-A，翻譯特有U-A。,3.密碼子和反密碼子的兩點比較： (1)位置：密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上。 (2)數(shù)目：密碼子有64種，決定氨基酸的密碼子有61種；反密碼子有61種。 4.中心法則要點：遺傳信息由DNA傳遞到RNA，然后由RNA決定蛋白質(zhì)的特異性。蛋白質(zhì)是生物性狀的體現(xiàn)者。,5.基因?qū)π誀羁刂频膬蓷l途徑： (1)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。 (2)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。,考點一 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 1.轉(zhuǎn)錄、翻譯和DNA復(fù)制的比較：,2.mRNA與核糖體數(shù)量、翻譯速度的關(guān)系圖：,(1)數(shù)量關(guān)系：一個mRNA可同時結(jié)合多個核糖體。 (2)目的意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。 (3)方向：從左向右(見上圖)，判斷依據(jù)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。 (4)結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)還需要運送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進一步加工。,3.氨基酸、密碼子和反密碼子的對應(yīng)關(guān)系： (1)每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。 (2)一種密碼子只能決定一種氨基酸(終止密碼子無對應(yīng)的氨基酸)，且一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。 (3)基因、密碼子和反密碼子的對應(yīng)關(guān)系：,4.相關(guān)數(shù)量關(guān)系： (1)DNA堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)=6∶3∶1。,(2)計算中“最多”和“最少”的分析。 ①mRNA上堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系：翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準(zhǔn)確地說，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。 ②DNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系：基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。 ③注意“最多”或“最少”：在回答有關(guān)問題時，應(yīng)加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸。,【高考警示】轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中的易錯分析 (1)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同。 (2)翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進而讀取下一個密碼子。 (3)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的堿基配對不是A-T，而是A-U。,(4)解答蛋白質(zhì)合成的相關(guān)計算問題時，應(yīng)看清是DNA上的堿基“對”數(shù)還是“個”數(shù)，是mRNA上“密碼子”的個數(shù)還是“堿基”個數(shù)，是合成蛋白質(zhì)所需“氨基酸”的個數(shù)還是“種類數(shù)”。 (5)并不是所有的密碼子都決定氨基酸，其中終止密碼子不決定氨基酸。,【考題回訪】 1.(2014四川高考)將牛催乳素基因用32P標(biāo)記后導(dǎo)入小鼠乳腺細(xì)胞，選取僅有一條染色體上整合有單個目的基因的某個細(xì)胞進行體外培養(yǎng)。下列敘述錯誤的是( ) A.小鼠乳腺細(xì)胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸 B.該基因轉(zhuǎn)錄時，遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNA C.連續(xù)分裂n次后，子細(xì)胞中32P標(biāo)記的細(xì)胞占1/2n+1 D.該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等,【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞：“32P標(biāo)記”“僅有一條染色體上整合有單個目的基因”。 (2)關(guān)鍵知識：核酸的堿基和五碳糖種類、轉(zhuǎn)錄的模板鏈、密碼子的簡并性、DNA半保留復(fù)制。,【解析】選C。本題考查核酸的種類及組成、基因的表達、有絲分裂及DNA復(fù)制。A項中，細(xì)胞中核酸有DNA和RNA兩種，含有A、G、C、T、U 5種堿基，4種脫氧核苷酸和4種核糖核苷酸共8種核苷酸，故A項正確；B項中，轉(zhuǎn)錄時只以DNA的一條鏈為模板鏈，按照堿基互補配對原則合成mRNA，故B項正確；C項中，細(xì)胞分裂n次獲得2n個子細(xì)胞，含32P的母鏈只有兩條，因此只能有兩個子細(xì)胞含有32P，其所占比例是1/2n-1，故C項錯誤；D項中，某種氨基酸的密碼子可以有多個，因此翻譯時同一種氨基酸可能由不同tRNA來轉(zhuǎn)運，故D項正確。,【延伸探究】 (1)若將選項A中的“核酸”改為“遺傳物質(zhì)”，則其含有的堿基和核苷酸分別是幾種？ 提示：堿基和核苷酸都是4種。因為小鼠的遺傳物質(zhì)是DNA，含有A、G、C、T 4種堿基，4種脫氧核苷酸。,(2)基因翻譯時所需mRNA、tRNA與氨基酸種類數(shù)的關(guān)系是怎樣的？ 提示：在mRNA上的一個密碼子決定一個氨基酸，一種氨基酸可以對應(yīng)一種或者幾種密碼子(密碼子具簡并性)，每個tRNA只能運送一種氨基酸，但一種氨基酸可能有多種tRNA來轉(zhuǎn)運。,2.(2013新課標(biāo)全國卷Ⅰ)關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成的敘述，正確的是 ( ) A.一種tRNA可以攜帶多種氨基酸 B.DNA聚合酶是在細(xì)胞核內(nèi)合成的 C.反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個堿基 D.線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成,【解題指南】解題時應(yīng)注意以下兩點： (1)密碼子具有簡并性，一種氨基酸可由多種tRNA攜帶，但一種tRNA只能攜帶一種氨基酸。 (2)細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)中的DNA都可以控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀。,【解析】選D。本題以蛋白質(zhì)的生物合成為命題線索，綜合考查轉(zhuǎn)錄、翻譯和細(xì)胞質(zhì)遺傳等知識。一種tRNA只能攜帶一種氨基酸，A項錯誤；DNA聚合酶是蛋白質(zhì)，在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成，B項錯誤；反密碼子位于tRNA上，C項錯誤；線粒體是半自主性細(xì)胞器，能控制某些蛋白質(zhì)的合成，D項正確。,3.(2013浙江高考)某生物基因表達過程如圖所示。下列敘述與該圖相符的是( ) A.在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開 B.DNA-RNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對 C.mRNA翻譯只能得到一條肽鏈 D.該過程發(fā)生在真核細(xì)胞中,【解析】選A。本題綜合考查基因表達相關(guān)過程和學(xué)生的識圖能力，涉及RNA聚合酶的作用、雜交區(qū)域堿基配對情況、多聚核糖體、真核細(xì)胞和原核細(xì)胞基因表達時間和空間上的異同等內(nèi)容。A項中，圖示過程為DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，通過圖示可知：在RNA聚合酶的作用下DNA雙螺旋解開，同時開始mRNA的延伸，故正確；B項中，DNA-RNA雜交區(qū)域中，DNA鏈上的堿基A與RNA鏈上的堿基U配對，故錯誤；C項中，由圖可知，多個核糖體結(jié)合在該mRNA上，該mRNA翻譯能得到多條相同的肽鏈，故錯誤；D項中，根據(jù)圖示，轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進行，該過程發(fā)生在原核細(xì)胞中，故錯誤。,【易錯提醒】理清mRNA鏈和多肽鏈的關(guān)系，正確辨別轉(zhuǎn)錄和翻譯。DNA模板鏈在RNA聚合酶的作用下產(chǎn)生mRNA即轉(zhuǎn)錄。在同一條mRNA鏈上結(jié)合的多個核糖體，同時合成的是若干條多肽鏈即翻譯。,【加固訓(xùn)練】 1.圖示為DNA分子片段(基因)控制蛋白質(zhì)的合成過程。下面的說法錯誤的是( ),A.圖中包含8種核苷酸 B.DNA雙鏈中②為模板鏈 C.在③鏈上可以有若干個核糖體同時進行工作 D.⑤代表的氨基酸只能由一種特定tRNA搬運 【解析】選D。一種氨基酸可能有多種密碼子與之對應(yīng)，由于密碼子與tRNA上的反密碼子一一對應(yīng)，故一種氨基酸可能被多種tRNA搬運。,2.一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子含有的堿基個數(shù)、合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中堿基個數(shù)至少依次為( ) A.33 11 66 B.36 12 72 C.12 36 72 D.11 36 66 【解析】選B。一條含有11個肽鍵的多肽，則含有12個氨基酸。mRNA中每3個相鄰的堿基決定一個氨基酸；一個氨基酸至少由一種tRNA來轉(zhuǎn)運。因此，mRNA中至少含有36個堿基，12個tRNA，DNA中至少含有72個堿基。,3.(2015玉溪模擬)下圖為真核生物細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄過程的示意圖，下列說法錯誤的是( ),A.②與③在組成上相同的化學(xué)基團只有磷酸基團，不同的基團只是五碳糖 B.①為啟動上述過程必需的有機物，其名稱為RNA聚合酶，①移動的方向從右向左 C.上述過程還可發(fā)生在根尖細(xì)胞的線粒體中 D.轉(zhuǎn)錄完成后，④需通過核孔后才能與核糖體結(jié)合 【解題指南】(1)關(guān)鍵知識：轉(zhuǎn)錄的過程和特點。 (2)隱含信息：DNA和RNA組成上不僅有五碳糖的不同，還有含氮堿基的不同。,【解析】選A。由圖可知，②是胞嘧啶脫氧核苷酸，③是胞嘧啶核糖核苷酸，二者相同的化學(xué)基團有磷酸基團和胞嘧啶；轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶，根據(jù)圖中可知，①是RNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄的方向是從右向左；對于根尖來說，DNA主要存在于細(xì)胞核中，在線粒體內(nèi)也有少量的DNA，只要存在DNA的結(jié)構(gòu)就可發(fā)生轉(zhuǎn)錄；轉(zhuǎn)錄出來的mRNA通過核孔進入細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合，因此不穿膜。,考點二 中心法則與基因和性狀的關(guān)系 1.中心法則圖解與解讀： (1)中心法則圖解：,(2)各種生物的遺傳信息傳遞。 ①DNA病毒和能分裂的細(xì)胞： ②RNA病毒：,③逆轉(zhuǎn)錄病毒： ④不能分裂的細(xì)胞： DNA RNA 蛋白質(zhì),2.基因控制性狀的途徑： (1)直接途徑。 ①機理：基因 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 生物體性狀。 ②實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥、囊性纖維病。 (2)間接途徑。 ①機理：基因 酶的合成 細(xì)胞代謝 生物體性狀。 ②實例：白化病、豌豆的粒形。,3.基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系： (1)一般而言，一個基因決定一種性狀。 (2)生物體的一種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(guān)。 (3)有些基因可影響多種性狀，如 ，基因1可影 響B(tài)和C性狀。 (4)生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果?；蛐拖嗤?，表現(xiàn)型 可能不同；基因型不同，表現(xiàn)型可能相同。,【提分技法】“三看法”判斷中心法則的過程 (1)一看模板。 ①如果模板是DNA，生理過程可能是DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄。 ②如果模板是RNA，生理過程可能是RNA復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄或翻譯。,(2)二看原料。 ①如果原料為脫氧核苷酸，產(chǎn)物一定是DNA，生理過程可能是DNA復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄。 ②如果原料為核糖核苷酸，產(chǎn)物一定是RNA，生理過程可能是轉(zhuǎn)錄或RNA復(fù)制。 ③如果原料為氨基酸，產(chǎn)物一定是蛋白質(zhì)(或多肽)，生理過程是翻譯。,(3)三看產(chǎn)物。 ①如果產(chǎn)物為DNA，生理過程可能是DNA復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄。 ②如果產(chǎn)物為RNA，生理過程可能是RNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄。 ③如果產(chǎn)物是蛋白質(zhì)(或多肽)，生理過程是翻譯。,【考題回訪】 1.(2015邯鄲模擬)下圖為中心法則圖解。下列有關(guān)敘述中，正確的是( ) A.過程③只發(fā)生在含有逆轉(zhuǎn)錄酶的病毒中 B.轉(zhuǎn)基因生物中能夠體現(xiàn)①～⑤過程 C.①～⑤過程中都能發(fā)生堿基互補配對 D.③過程中堿基互補配對時，遵循A—U、U—A、C—G、G—C的原則,【解析】選C。由圖可知，①是DNA復(fù)制、②是轉(zhuǎn)錄、③是逆轉(zhuǎn)錄、④是RNA的復(fù)制、⑤是翻譯。逆轉(zhuǎn)錄過程發(fā)生在寄主細(xì)胞中；轉(zhuǎn)基因生物中能夠體現(xiàn)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程，沒有逆轉(zhuǎn)錄、RNA的復(fù)制過程；DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、RNA的復(fù)制、翻譯都能發(fā)生堿基互補配對；逆轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補配對時，遵循A—T、U—A、C—G、G—C的原則。,【知識總結(jié)】不同生物遺傳信息傳遞的途徑 (1)動植物只有DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯三條途徑，但具體到不同細(xì)胞情況不盡相同，如根尖分生區(qū)細(xì)胞等分裂旺盛的組織細(xì)胞中三條途徑都有；葉肉細(xì)胞等高度分化的細(xì)胞無DNA復(fù)制途徑，只有轉(zhuǎn)錄和翻譯兩條途徑；哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無信息傳遞。 (2)DNA病毒只有DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯三條途徑，但這三個過程發(fā)生在宿主細(xì)胞內(nèi)。 (3)RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在RNA病毒侵染宿主細(xì)胞過程中，是后來發(fā)現(xiàn)的，是對中心法則的補充和完善。,2.(2015襄陽模擬)人類白化病和苯丙酮尿癥是由于代謝異常引起的疾病，下圖表示在人體代謝中產(chǎn)生這兩類疾病的過程。由圖中不能得出的結(jié)論是( ),A.基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來控制生物的性狀 B.基因可以通過控制酶的合成來控制生物的性狀 C.一個基因可以控制多種性狀 D.一個性狀可以由多個基因控制 【解題指南】解答本題的關(guān)鍵點有兩個： (1)根據(jù)題圖明確基因控制性狀的途徑。 (2)明確基因與性狀之間的數(shù)量關(guān)系。,【解析】選A。苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的異常與酶的合成有密切的關(guān)系，而酶的合成是由基因控制的；若基因1發(fā)生變化，則多巴胺和黑色素的合成都受影響；多巴胺和黑色素的合成也都受多個基因的控制。,【延伸探究】據(jù)圖分析，若要避免白化病和苯丙酮尿癥，圖中一定要表達的基因和一定不能表達的基因分別是哪些？ 提示：一定要表達的基因有基因1和基因2，否則不會產(chǎn)生黑色素；一定不能表達的基因是基因3，否則會積累苯丙酮酸，從而患苯丙酮尿癥。,【加固訓(xùn)練】 1.用鏈霉素或新霉素，可使核糖體與單鏈DNA結(jié)合，這一單鏈DNA就可代替mRNA翻譯成多肽，說明( ) A.遺傳信息可從RNA流向DNA B.遺傳信息可從蛋白質(zhì)流向DNA C.遺傳信息可從DNA流向蛋白質(zhì) D.遺傳信息可從RNA流向蛋白質(zhì) 【解析】選C。由題意可知，遺傳信息可直接從DNA流向蛋白質(zhì)，而不需要通過mRNA。,2.下列關(guān)于基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系的描述中，正確的是( ) A.皺粒豌豆種子中，編碼淀粉分支酶的基因被打亂，不能合成淀粉分支酶，淀粉含量低而蔗糖含量高 B.人類白化病癥狀是基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀來實現(xiàn)的 C.基因與性狀的關(guān)系呈線性關(guān)系，即一種性狀由一個基因控制 D.囊性纖維病患者中，編碼一個CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基，這種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,【解析】選A。皺粒豌豆是由于DNA中插入了一段外來DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因的正常表達，導(dǎo)致淀粉合成減少，淀粉含量低的豌豆因失水而皺縮。人類白化病是基因通過控制酪氨酸酶的合成來控制代謝過程，進而間接控制生物的性狀；有些基因參與了多種性狀的控制，有些性狀由多種基因控制；編碼CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基導(dǎo)致的是基因結(jié)構(gòu)的改變，該種變異屬于基因突變。,3.(2015聊城模擬)右圖為有關(guān)遺傳信息傳遞和 表達的模擬實驗。下列相關(guān)敘述合理的是( ) A.若X是mRNA，Y是多肽，則管內(nèi)必須加入氨基酸 B.若X是DNA，Y含有U，則管內(nèi)必須加入逆轉(zhuǎn)錄酶 C.若X是tRNA，Y是多肽，則管內(nèi)必須加入脫氧核苷酸 D.若X是HIV的RNA，Y是DNA，則管內(nèi)必須加入DNA酶,【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是明確以下兩點： (1)中心法則各過程的模板、原料和產(chǎn)物。 (2)不同生物遺傳信息傳遞所需條件。 【解析】選A。若X是mRNA，Y是多肽，則管內(nèi)發(fā)生的是翻譯過程，因此，管內(nèi)必須加入氨基酸；若X是DNA，Y含有U，則Y為RNA，管內(nèi)發(fā)生的是轉(zhuǎn)錄過程，不需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶，而需要加入RNA聚合酶等；若X是tRNA，Y是多肽，則管內(nèi)發(fā)生的是翻譯過程，不需要加入脫氧核苷酸；若X是HIV的RNA，Y是DNA，則管內(nèi)發(fā)生的是逆轉(zhuǎn)錄過程，需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶。,【延伸探究】 (1)若A選項成立，試管中還需要其他RNA嗎？ 提示：需要。如A選項所述，表示翻譯過程，則試管中還需要有其他RNA，如tRNA。 (2)若圖中X、Y均是RNA，此演示過程能否針對大腸桿菌？能否在大腸桿菌體內(nèi)發(fā)生？ 提示：不能針對大腸桿菌，因為RNA的復(fù)制只能針對某些病毒。如果某些RNA病毒侵染大腸桿菌，此過程可以在大腸桿菌體內(nèi)發(fā)生。,【滿分答題規(guī)則】 1.關(guān)注題設(shè)中限制條件的要求，準(zhǔn)確回答問題。 如本題回答③時，若忽略“基因表達的角度”的要求，答為“顯性性狀掩蔽了隱性性狀”，則不得分。,2.辨析關(guān)聯(lián)知識，避免知識混淆而錯答。 (1)關(guān)聯(lián)知識的適用范圍不同：如本題回答⑤時，必須明確基因的自由組合定律中的“基因自由組合”的含義，這里不是指所有非等位基因，而是非同源染色體上的非等位基因，如果不限定非同源染色體，則不得分。 (2)關(guān)聯(lián)知識的本質(zhì)不同：如本題回答⑦時，“堿基對”和“堿基對的排列順序”是不同的，如果將“堿基對排列順序的多樣性”答成“堿基對的多樣性”，則不得分。,3.準(zhǔn)確利用專業(yè)術(shù)語，力求答題規(guī)范。 如本題回答⑧時，“堿基互補配對”是生物學(xué)專用術(shù)語，如果答成“堿基配對”，則會失分。此外，“著絲點分裂”不能答成“著絲點分離”“姐妹染色單體分離”不能答成“姐妹染色單體分裂”等。,【解析】(1)在孟德爾豌豆雜交實驗中，純合的黃色圓粒(YYRR)與綠色皺粒(yyrr)的豌豆雜交，則其F2中的黃色皺粒的基因型為1/3YYrr和2/3Yyrr，則它們自交，其子代中表現(xiàn)型為綠色皺粒的概率為2/31/4yy1rr=1/6yyrr。雖然r基因的堿基序列比R基因多800個堿基對，但r基因編碼的蛋白質(zhì)(無酶活性)比R基因編碼的淀粉支酶少了末端61個氨基酸，由此可以推測r基因轉(zhuǎn)錄的mRNA提前出現(xiàn)了終止密碼(子)。從基因表達的角度分析，隱性性狀不體現(xiàn)的原因可能是顯性基因表達，而隱性基因不轉(zhuǎn)錄，或隱性基因不翻譯，或隱性基因編碼的蛋白質(zhì)無活性或活性低。,(2)灰身長翅(BBVV)與黑身殘翅(bbvv)的果蠅雜交，F(xiàn)1基因型均為BbVv，將F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交，子代有4種表現(xiàn)型，可以肯定F1中的雌果蠅一定能產(chǎn)生4種配子，其比例不為1∶1∶1∶1，說明兩對基因不符合自由組合定律，原因是這兩對等位基因不滿足該定律“非同源染色體上非等位基因”的這一基本條件。,(3)由于基因突變是不定向的，若是基因突變造成的，則加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養(yǎng)，出現(xiàn)的S型菌應(yīng)是各種類型的。若不是基因突變造成的，則加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養(yǎng)，出現(xiàn)的S型菌應(yīng)全為SⅢ型。所以該實驗中出現(xiàn)的S型菌全為SⅢ，就說明不是突變產(chǎn)生的，從而否定了前面的說法。,(4)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型用堿基對排列順序的多樣性解釋DNA分子的多樣性。DNA遺傳信息穩(wěn)定傳遞的原因有兩個方面；一方面是DNA分子規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供了精確的模板；另一方面，堿基互補配對的高度精確性保證了DNA遺傳信息的穩(wěn)定傳遞。,