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2019-2020年高中生物 第四章 第18課時 基因控制蛋白質(zhì)的合成（Ⅱ）課時作業(yè)（含解析）蘇教版必修2 目標(biāo)導(dǎo)航　1.通過調(diào)查實驗的方法，體會基因?qū)π誀畹目刂啤?.解釋中心法則，了解人類基因組計劃。3.舉例說明基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系。 一、基因?qū)π誀畹目刂? 1．基因的主要功能是把__________轉(zhuǎn)變?yōu)橛商囟ǖ陌被岚匆欢ǖ捻樞驑?gòu)成的______________，從而______生物體的性狀。 2．生物體的性狀包括生物體所表現(xiàn)出來的______________和__________特性。 3．基因型是生物體內(nèi)在的______基礎(chǔ)，是性狀表現(xiàn)必須具備的內(nèi)在因素。生物體的一個性狀有時還受__________的影響，而有些基因還會影響多種性狀。 4．基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥；基因還可以通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀，如豌豆種子形狀的圓形和皺形。 二、中心法則 1．1958年，________提出中心法則，遺傳信息可以從______流向______，即自我復(fù)制；也可以從DNA流向______，進(jìn)而流向________，即遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯。但是，遺傳信息不能從蛋白質(zhì)傳遞到________，也不能從蛋白質(zhì)流向______或______。 2．后來其他科學(xué)家補(bǔ)充了遺傳信息從RNA流向______以及從RNA流向______這兩條途徑，比以往更加完善。 3．中心法則圖解 圖解表示出遺傳信息傳遞的5個途徑： ①DNA→DNA(或基因到基因)：是DNA的復(fù)制過程，表示遺傳信息的傳遞。 ②DNA→RNA：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程。 ③RNA→蛋白質(zhì)：發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)核糖體上的翻譯過程，②與③共同完成遺傳信息的表達(dá)。 ④RNA→DNA：少數(shù)RNA病毒、HIV等在宿主細(xì)胞內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄過程。 ⑤RNA→RNA：以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物(如RNA病毒)的RNA自我復(fù)制過程。 實線表示的①、②、③途徑在自然界普遍存在，發(fā)生在絕大多數(shù)的生物體中；虛線表示的④、⑤途徑是后來發(fā)現(xiàn)的，這兩種信息傳遞途徑在少數(shù)生物體內(nèi)存在，是對中心法則的補(bǔ)充。 注意　(1)圖中“RNA→DNA的逆轉(zhuǎn)錄”和“RNA→RNA的自我復(fù)制”過程，在病毒單獨存在時不能進(jìn)行，只有當(dāng)病毒寄生在宿主細(xì)胞中以后才發(fā)生。 (2)逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化。逆轉(zhuǎn)錄酶在基因工程中是一種很重要的酶，它能以已知的mRNA為模板合成目的基因。這是獲得目的基因的重要手段。 (3)中心法則的5條信息傳遞途徑都遵循堿基互補(bǔ)配對原則。 三、人類基因組計劃 1．人類基因組計劃的主要內(nèi)容是完成人體____條染色體上的全部基因的________、________和全部堿基的__________。 2．人類基因組序列圖繪制完成后，我國生物科學(xué)工作者又完成了______等生物的基因組測定。 3．基因組與染色體組的區(qū)別 人類基因組是包含24條染色體(22條常染色體及X、Y兩條性染色體)上的DNA的全部堿基序列，而人的一個染色體組包含23條(配子中的)染色體。 知識點一　基因性狀的控制 1．酶A、B、C是大腸桿菌的三種酶，每種酶只能催化下列反應(yīng)過程中的一個步驟，其中任意一種酶的缺失均能導(dǎo)致該菌因缺少化合物丁而不能在基本培養(yǎng)基上生長。 化合物甲化合物乙化合物丙化合物丁 現(xiàn)有三種營養(yǎng)缺陷型突變體，在添加不同化合物的基本培養(yǎng)基上的生長情況如下表： 添加物 突變體a(酶A缺陷) 突變體b(酶B缺陷) 突變體c(酶C缺陷) 化合物甲 不生長 不生長 生長 化合物乙 不生長 生長 生長 由上可知：酶A、B、C在該反應(yīng)過程中的作用順序依次是 (　　) A．酶A、酶B、酶C B．酶A、酶C、酶B C．酶B、酶C、酶A D．酶C、酶B、酶A 知識點二　中心法則 2．已知甲、乙、丙三種類型的病毒，它們的遺傳信息的傳遞方式如下圖： 甲 乙 丙 (1)圖中1、8表示遺傳信息的________；2、5、9表示遺傳信息的__________；3、10表示遺傳信息的________，以上3個過程的進(jìn)行所必備的條件有_________________。 (2)圖中7表示遺傳信息的__________，此過程的發(fā)生需要有____________的參與，發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的重要意義是___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述生理過程進(jìn)行的場所是________________________________________。 (4)對上述三種類型的病毒分別舉例：甲________，乙________________，丙______________。 知識點三　人類基因組計劃 3．人類基因組是指DNA分子所攜帶的全部遺傳信息。人類基因組計劃就是分析測定人類基因組的脫氧核苷酸序列，其主要內(nèi)容包括繪制人類基因的遺傳圖、物理圖、序列圖和轉(zhuǎn)錄圖，工作艱巨可見一斑?？茖W(xué)家應(yīng)對人類染色體進(jìn)行分析的條數(shù)是 (　　) A．46條 B．23條 C．24條 D．22條 4．下列有關(guān)人類基因組及其研究的說法，錯誤的是 (　　) A．人類基因組是指人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息 B．必須分別測定人類所有細(xì)胞的各種基因的脫氧核苷酸序列 C．我國有較多隔離度高的民族，為研究提供了珍貴資源 D．特定的基因中脫氧核苷酸的排列順序是一定的 基礎(chǔ)落實 1．在大豆體細(xì)胞內(nèi)，遺傳信息在生物大分子間轉(zhuǎn)移通常不發(fā)生 (　　) A．從DNA→DNA的復(fù)制過程 B．從DNA→RNA的轉(zhuǎn)錄過程 C．從RNA→蛋白質(zhì)的翻譯過程 D．從RNA→RNA及從RNA→DNA的過程 2．下圖所示為自然界中遺傳信息在三種生物大分子間的流動，下列說法正確的是(　　) A．1、2、4途徑常見，其他從未被認(rèn)識 B．2、4、9途徑常見，其他從未被認(rèn)識 C．2、3途徑常見，1、4很少見 D．1、2、4途徑常見，3、7較少見，6已在實驗室實現(xiàn) 3．基因?qū)π誀羁刂频膶崿F(xiàn)是通過 (　　) A．DNA的自我復(fù)制 B．DNA控制蛋白質(zhì)的合成 C．一個DNA上有多種基因 D．轉(zhuǎn)運(yùn)RNA攜帶氨基酸 4．在豌豆粒中，由于控制合成淀粉分支酶的基因中插入外來的DNA片段而不能合成淀粉分支酶，使得豌豆粒不能合成淀粉而變得皺縮。此事實說明了 (　　) A．基因是生物體性狀的載體 B．基因能直接控制生物體的性狀 C．基因可以通過控制酶的合成來控制生物體的性狀 D．基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來控制生物體的性狀 5．人類的染色體組和人類的基因組計劃的研究對象分別包括哪些染色體 (　　) ①46條染色體?、?2條常染色體＋X染色體或22條常染色體＋Y染色體?、?2條常染色體＋X、Y染色體?、?4條常染色體＋X、Y染色體 A．①② B．②③ C．①③ D．③④ 能力提升 6．如圖是設(shè)想的一條生物合成途徑的示意圖。若將缺乏此途徑中必需的某種酶的微生物置于含X的培養(yǎng)基中生長，發(fā)現(xiàn)微生物體內(nèi)有大量的M和L，但沒有Z，試問基因突變影響到哪種酶 (　　) A．E酶 B．B酶 C．C酶 D．A酶和D酶 7．下列關(guān)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 B．DNA中的遺傳信息是通過轉(zhuǎn)錄傳遞給mRNA的 C．DNA中的遺傳信息可決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序 D．DNA病毒中沒有RNA，其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則 8．蠶的絲腺細(xì)胞能產(chǎn)生大量蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)叫絲蛋白。這些細(xì)胞不產(chǎn)生血液中的血紅蛋白，因此推測絲腺細(xì)胞 (　　) A．只有絲蛋白基因 B．有血紅蛋白和絲蛋白基因 C．有絲蛋白基因和其他基因，但沒有血紅蛋白基因 D．比合子的基因少 9．由我國科學(xué)家獨立實施的“二倍體水稻基因組測序工程”于xx年全部完成，標(biāo)志著我國對水稻的研究達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。那么，該工程的具體內(nèi)容是 (　　) A．測定水稻24條染色體上的全部基因序列 B．測定水稻12條染色體上的全部堿基序列 C．測定水稻12條染色體上基因的堿基序列 D．測定水稻13條染色體上的全部堿基序列 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10.中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達(dá)的過程。請據(jù)圖回答下列問題： (1)a、b、c、d所表示的四個過程依次分別是____________、__________、__________和______________。 (2)需要tRNA和核糖體同時參與的過程是___________________________________ (用圖中的字母回答)。 (3)a過程發(fā)生在真核細(xì)胞分裂的__________期。 (4)在真核細(xì)胞中，a和b兩個過程發(fā)生的主要場所是______________。 (5)能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是__________，后者所攜帶的分子是________________________________________________________________________。 (6)RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達(dá)的途徑有(用類似本題圖中的形式表述)： ①_____________________________________________________________________； ②_____________________________________________________________________。 答案 知識清單 一、1.遺傳信息　多肽和蛋白質(zhì)　決定 2．形態(tài)特征　生理生化 3．遺傳　多個基因 二、1.克里克　DNA　DNA　RNA　蛋白質(zhì)　蛋白質(zhì)　RNA　DNA 2．RNA　DNA 三、1.24　遺傳圖　物理圖　序列測定 2．水稻 對點訓(xùn)練 1．D　[本題考查基因控制生物性狀的一種途徑，即基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀，由題干可知，化合物丁的合成受三種酶的控制，加入化合物甲后，只有突變體c(酶C缺陷)能生長，可見酶C催化化合物甲→化合物乙的過程；加入化合物乙，突變體b(酶B缺陷)和突變體c(酶C缺陷)能生長，可見酶B催化化合物乙→化合物丙的過程。] 2．(1)轉(zhuǎn)錄　翻譯　復(fù)制　模板、原料、能量和酶 (2)逆轉(zhuǎn)錄　逆轉(zhuǎn)錄酶　對中心法則的重要補(bǔ)充 (3)細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì) (4)噬菌體　煙草花葉病毒　某些致癌病毒 解析　可以從觀察圖中物質(zhì)的特點來判斷遺傳信息的傳遞方式。(1)圖中1和8的結(jié)果都是產(chǎn)生單鏈物質(zhì)，并且指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，顯然是轉(zhuǎn)錄過程；2、5、9產(chǎn)生蛋白質(zhì)，是翻譯過程；3、10產(chǎn)生新的DNA，是復(fù)制的結(jié)果。不論是DNA復(fù)制還是轉(zhuǎn)錄或是蛋白質(zhì)的合成，都需要一定的模板、原料、能量、酶。(2)圖中7是以RNA為模板合成DNA的過程，由于以RNA為模板合成DNA是遺傳信息傳遞的特殊途徑，與從DNA→RNA→蛋白質(zhì)的傳遞過程有所不同，因此，認(rèn)為是對中心法則的補(bǔ)充。(3)對于真核生物來說，DNA的復(fù)制場所、DNA的轉(zhuǎn)錄場所均在細(xì)胞核中，蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上；而對于原核生物，DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄在核區(qū)完成，蛋白質(zhì)仍然在細(xì)胞質(zhì)中合成。(4)上述三種生理功能的代表類型依次是：侵染大腸桿菌的噬菌體；侵染煙草的煙草花葉病毒；某些導(dǎo)致人類患癌癥的病毒。 3．C　[由于人類男性性染色體含有X、Y染色體，其上基因是不同的，所以科學(xué)家應(yīng)對1～22號常染色體和X、Y染色體上的DNA進(jìn)行分析。] 4．B　[人類基因組是指人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息。人類基因組計劃測定的是人體細(xì)胞中24條染色體上的脫氧核苷酸序列。] 課后作業(yè) 1．D　[從RNA→RNA及從RNA→DNA的過程只發(fā)生在某些病毒的生命活動中。] 2．D　[DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯在自然界普遍存在，RNA的復(fù)制、RNA逆轉(zhuǎn)錄在某些病毒的遺傳信息傳遞中被發(fā)現(xiàn)，在實驗室條件下，可以直接以DNA的一條鏈為模板，合成蛋白質(zhì)(多肽)。] 3．B　[蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。一方面，基因通過控制酶的合成來控制代謝的過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。另一方面，基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。] 4．C　[基因可以通過控制酶的合成來控制生物性狀。由于豌豆控制合成淀粉分支酶的基因插入外來DNA片段，引起基因異常不能合成淀粉分支酶，進(jìn)而影響了淀粉的合成，導(dǎo)致吸水能力弱而皺縮。] 5．B　[人體細(xì)胞內(nèi)共有46條染色體，在減數(shù)分裂時，同源染色體分離，配子中含有23條染色體，即1～22號常染色體和X染色體或Y染色體；而測定人類基因組時，需要測定1～22號常染色體和X、Y兩條性染色體。] 6．C　[由題意可知，物質(zhì)合成的順序是：X→Y→M→L，所以存在B酶、D酶、A酶。沒有Z物質(zhì)，則是由缺乏C酶引起的，而E酶不能確定。] 7．D　[線粒體和葉綠體中有少量的DNA，能夠進(jìn)行DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，遵循中心法則，A正確；DNA能夠通過轉(zhuǎn)錄將遺傳信息傳遞給mRNA，進(jìn)一步通過翻譯完成蛋白質(zhì)的合成，所以DNA中的遺傳信息可決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序，故B、C正確；DNA病毒中只有DNA，能進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯，故其遺傳信息的傳遞遵循中心法則，D錯誤。] 8．B　[蠶的各種不同的體細(xì)胞最終均來自于同一個受精卵或合子的有絲分裂，因而不同的體細(xì)胞應(yīng)與合子含有相同的基因，只是不同的體細(xì)胞表達(dá)不同的基因，因而絲腺細(xì)胞含有合子所具有的所有基因，只是絲腺細(xì)胞在執(zhí)行其生理功能時，它所含有的血紅蛋白基因不表達(dá)。] 9．C　[二倍體水稻體細(xì)胞中有24條染色體，水稻為雌雄同株的植物，沒有性染色體的區(qū)別，所以，它的一個染色體組就是水稻的基因組。] 10．(1)DNA復(fù)制　轉(zhuǎn)錄　翻譯　逆轉(zhuǎn)錄　(2)c (3)間　(4)細(xì)胞核　(5)tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)　氨基酸 (6)如下 ① ②RNA→DNA→mRNA→蛋白質(zhì) 解析　在中心法則中，a、b、c、d分別代表DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯和逆轉(zhuǎn)錄四個過程。需要tRNA和核糖體同時參與的是翻譯過程c；真核細(xì)胞中a過程發(fā)生在分裂的間期；a和b過程主要發(fā)生在細(xì)胞核中；在翻譯過程中，能特異性地與信使RNA分子上的密碼子相結(jié)合的物質(zhì)是轉(zhuǎn)運(yùn)RNA，其識別結(jié)構(gòu)是反密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上攜帶的分子是氨基酸。RNA病毒的遺傳信息的傳遞方式有直接控制蛋白質(zhì)的合成和自我復(fù)制過程以及逆轉(zhuǎn)錄出DNA再通過DNA控制蛋白質(zhì)的合成過程兩種。