高中生物 第4章 基因的表達 第2節(jié)、第3節(jié) 基因對性狀的控制、遺傳密碼的破譯學業(yè)分層測評 新人教版必修2

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第4章 基因的表達 第2節(jié)、第3節(jié) 基因對性狀的控制、遺傳密碼的破譯學業(yè)分層測評 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．在絕大多數(shù)生物中，遺傳信息的主要傳遞方式是(　　) A．蛋白質→DNA→RNA B．蛋白質→RNA→DNA C．DNA→RNA→蛋白質 D．RNA→DNA→蛋白質 【解析】　最初由科學家克里克預測、最后得到驗證的“中心法則”指出：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的自我復制；也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質，即遺傳信息的轉錄和翻譯。后來所發(fā)現(xiàn)的補充途徑也只是發(fā)生在少數(shù)種類的病毒中。 【答案】　C 2．中心法則包括下列遺傳信息的傳遞過程，其中揭示生物遺傳實質的是(　　) A．從DNA→DNA的復制過程 B．從DNA→RNA的轉錄過程 C．從RNA→蛋白質的翻譯過程 D．從RNA→DNA的逆轉錄過程 【解析】　生物遺傳實質指的是遺傳信息在親子代之間的傳遞，而遺傳信息的復制是其在親子代間傳遞的基礎。 【答案】　A 3．下列關于“中心法則”含義的敘述，正確的是(　　) 【導學號：10090114】 A．僅表示遺傳信息的傳遞方向 B．DNA只能來自DNA的復制 C．表示基因能控制蛋白質的合成 D．所有病毒遺傳信息的傳遞都是通過DNA的復制來實現(xiàn)的 【解析】　中心法則表示遺傳信息傳遞的一般規(guī)律，A項錯誤；DNA可以來自DNA的復制，也可以來自RNA的逆轉錄，B項錯誤；基因通過轉錄和翻譯指導蛋白質的合成，C項正確；病毒的遺傳物質是DNA或RNA，故病毒遺傳信息的傳遞可以通過DNA的復制、RNA的自我復制及逆轉錄病毒的逆轉錄來實現(xiàn)，D項錯誤。 【答案】　C 4．在細胞中，以RNA作為模板合成生物大分子的過程包括(　　) A．復制和轉錄 B．轉錄和翻譯 C．逆轉錄和翻譯 D．轉錄和逆轉錄 【解析】　以RNA為模板進行的過程有RNA自我復制、逆轉錄合成DNA，翻譯形成蛋白質，故C正確。 【答案】　C 5．在遺傳信息的傳遞和表達過程中，一般不可能發(fā)生的是(　　) A．DNA的復制主要發(fā)生在細胞核中，以DNA的兩條鏈為模板 B．轉錄主要發(fā)生在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板 C．翻譯發(fā)生在核糖體上，以mRNA為模板 D．DNA復制和轉錄的原料都是脫氧核苷酸 【解析】　DNA復制所需原料是脫氧核苷酸，而轉錄所需的原料是核糖核苷酸。 【答案】　D 6．下列有關生物體內基因與酶關系的敘述，正確的是(　　) 【導學號：10090115】 A．絕大多數(shù)酶是基因轉錄的重要產物 B．酶和基因都是細胞內染色體的組成成分 C．基因控制生物性狀有些是通過控制酶的合成來控制相應代謝過程實現(xiàn)的 D．只要含有某種酶的基因，細胞中就有相應的酶 【解析】　大多數(shù)酶是基因表達的產物，只有少數(shù)酶(RNA)才是轉錄的產物。染色體的主要成分是蛋白質和DNA，此處的蛋白質是結構蛋白?；虮磉_具有選擇性，有某種基因不一定表達出相應的蛋白質。 【答案】　C 7．人類T細胞白血病病毒(HTLV－1)是逆轉錄病毒。如果它決定某性狀的一段RNA的堿基中A：19%；C：26%；G：32%，則通過逆轉錄過程形成的雙鏈DNA片段含堿基A占(　　) A．19%　　B．42%　　C．23% D．21% 【解析】　在mRNA中，U＝1－19%－26%－32%＝23%，即A和U之和是42%，說明在DNA分子中A和T之和是42%，同時A等于T，即A＝21%，故D正確。 【答案】　D 8．下面是關于基因、蛋白質和性狀之間關系的敘述，其中不正確的是(　　) A．基因可以決定性狀 B．蛋白質的結構可以直接影響性狀 C．基因控制性狀是通過控制蛋白質的合成來實現(xiàn)的 D．蛋白質的功能可以控制性狀 【解析】　蛋白質是生物體性狀的直接體現(xiàn)者，但蛋白質是通過基因控制合成的，因此基因才是性狀的控制者?；蚩赏ㄟ^控制蛋白質的結構直接影響性狀，也可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀。 【答案】　D 9．圖甲為基因表達過程，圖乙為中心法則， ①～ ⑤ 表示生理過程。下列敘述正確的是(　　)【導學號：1009016】 　　　　　　圖甲　　　　　　　　　圖乙 A．圖甲所示為染色體 DNA 上的基因表達過程，需要多種酶參與 B．已知紅霉素影響核糖體在 mRNA 上的移動，故影響基因的轉錄過程 C．圖甲所示過程為圖乙中的 ①②③ 過程 D．圖乙中涉及堿基 A 與 U 配對的過程為 ②③④⑤ 【解析】　由圖甲可看出轉錄和翻譯同時進行，只能發(fā)生在原核生物中，A選項中的染色體DNA是指真核細胞中的DNA，因此A錯誤；紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動，故影響翻譯過程，B錯誤；圖甲僅描述的是轉錄和翻譯過程，因此只有圖乙中的②③過程，C錯誤；涉及堿基A與U配對的過程有轉錄、逆轉錄、RNA復制和翻譯，因為DNA沒有U，因此DNA復制過程中沒有A與U的配對，D正確。 【答案】　D 10．請回答下列有關遺傳信息傳遞的問題。 (1)為研究某病毒的致病過程，在實驗室中做了如圖所示的模擬實驗。 甲　　　　　　乙 　　　　丙 ①從病毒中分離得到物質A。已知A是單鏈的生物大分子，其部分堿基序列為—GAACAUGUU—。將物質A加入試管甲中，反應后得到產物X。經測定產物X的部分堿基序列是—CTTGTACAA—，則試管甲中模擬的是________過程。 ②將提純的產物X加入試管乙，反應后得到產物Y。產物Y是能與核糖體結合的單鏈大分子，則產物Y是________，試管乙中模擬的是________過程。 ③將提純的產物Y加入試管丙中，反應后得到產物Z。產物Z是組成該病毒外殼的化合物，則產物Z是________。 (2)若該病毒感染了小鼠上皮細胞，則組成子代病毒外殼的化合物的原料來自____________，而決定該化合物合成的遺傳信息來自____________。若該病毒除感染小鼠外，還能感染其他哺乳動物，則說明所有生物共用一套__________。該病毒遺傳信息的傳遞過程為______________________________________________________。 【解析】　物質A為RNA分子，由形成的物質X中含有堿基T來看，物質X為DNA，甲試管模擬的逆轉錄過程，乙試管模擬的是轉錄過程，丙試管模擬的是翻譯過程，物質Y、Z分別是mRNA和蛋白質。病毒在宿主細胞中繁殖時，以病毒的遺傳物質為模板，利用宿主細胞的原料、能量和酶系統(tǒng)，合成病毒的遺傳物質和蛋白質外殼。從題中的信息看，該病毒為逆轉錄病毒，因此其遺傳信息的傳遞過程為： 【答案】　(1)①逆轉錄　②mRNA　轉錄?、鄣鞍踪|(或多肽)　(2)小鼠上皮細胞(或小鼠上皮細胞中的化合物)　病毒RNA　密碼子 [能力提升] 11．下圖是中心法則示意圖，各個字母代表不同的過程，相關敘述正確的是(　　) A．人體細胞均可發(fā)生a、b、c過程 B．c過程需要tRNA、mRNA和rRNA同時參與 C．b、c過程不會發(fā)生在線粒體和葉綠體中 D．DNA指導合成的終產物一定是蛋白質 【解析】　由圖可知a是DNA的復制，b是轉錄，c是翻譯，d是逆轉錄，e是RNA的復制。人體大部分體細胞能發(fā)生轉錄和翻譯，只有少部分保留增殖能力的細胞能發(fā)生DNA復制，故A錯誤。翻譯需要3種RNA的參與，故B正確。因為線粒體和葉綠體中含有基因，會發(fā)生轉錄和翻譯的過程，故C錯誤。DNA指導合成的終產物可以是rRNA，不一定是蛋白質。 【答案】　B 12．據圖分析，下列相關敘述正確的是(　　) A．①過程實現(xiàn)了遺傳信息的傳遞和表達 B．③過程只需要mRNA、氨基酸、核糖體、酶、ATP就能完成 C．人的囊性纖維病體現(xiàn)了基因可通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀 D．圖中只有①②過程發(fā)生堿基互補配對 【解析】　通過DNA分子的復制，只是實現(xiàn)了遺傳信息的傳遞；③過程還需要特殊的運輸工具——轉運RNA，同時該過程中也會發(fā)生堿基互補配對。 【答案】　C 13．乙肝被稱為“中國第一病”。人們對乙肝病的機理研究較多。乙肝病毒的DNA有一條環(huán)狀鏈和一條較短的半環(huán)鏈，侵染時先形成完整的環(huán)狀，再把其中一條作為原始模板復制形成新的病毒。如圖：【導學號：10090117】 (1)發(fā)生在宿主細胞核的過程有____________，發(fā)生在宿主細胞質內的過程有________________________。 (2)乙肝病毒的中心法則：____________________。 (3)發(fā)生了堿基互補配對現(xiàn)象的有____________過程。 (4)物質a的作用是____________。同類的物質還具有的作用有______________________________________________________。 (5)過程⑤⑦的原料種類數(shù)可能分別為____________種，都存在____________現(xiàn)象。 (6)過程②和過程⑤的產物都具有多樣性特點，其原因分別是________________和__________________。 【解析】　(1)乙肝病毒需要侵入宿主細胞，在細胞核內先復制形成完整的環(huán)狀③，然后進行DNA的轉錄④。⑤是翻譯，⑥是組裝，這兩個過程是發(fā)生在細胞質中的。⑦是病毒的組裝，發(fā)生在釋放之前，應該是在細胞質中。 (2)除正常的DNA轉錄、翻譯過程外，還注意存在逆轉錄過程。 (3)③是形成新的DNA，④是轉錄，⑤是翻譯，⑦是逆轉錄，這些過程都發(fā)生了堿基互補配對現(xiàn)象。 (4)物質a是mRNA，其作用是把細胞核的DNA信息攜帶到細胞質中，作為翻譯的模板以形成多肽鏈。同類的物質還有tRNA和rRNA，可轉運氨基酸，組成核糖體也可以是RNA病毒的遺傳物質。 (5)⑤是翻譯形成多肽鏈的過程，⑦是逆轉錄形成DNA的過程，②⑦需要的原料相同，都是4種脫氧核苷酸、⑤過程需要20種氨基酸。形成DNA或者是翻譯過程都存在堿基互補配對現(xiàn)象，這是準確進行的基礎。 (6)過程②和過程⑤的產物分別是DNA和蛋白質，DNA多樣性是因為4種堿基對的排列順序千變萬化，其空間結構和堿基的種類不是主要的原因。而蛋白質的基本單位的種類非常多，有20種，這對蛋白質的多樣性影響特別大，另外加上氨基酸的數(shù)量和排序的不確定性，造成蛋白質的多樣。 【答案】　(1)③④?、茛蔻? (2)　(3)③④⑤⑦ (4)攜帶DNA遺傳信息，作為翻譯的模板　轉運氨基酸，組成核糖體，作為RNA病毒的遺傳物質　(5)20、4　堿基互補配對　(6)4種堿基對的排列順序多樣　氨基酸的排列順序多樣、種類多和數(shù)目多及多肽鏈的空間結構千差萬別 14．在牧草中，白花三葉草有兩個穩(wěn)定遺傳的品種，葉片內有含氰(HCN)的和不含氰的。現(xiàn)已研究查明，白花三葉草的葉片內的氰是經下列生化途徑產生的： 基因D、H分別決定產氰糖苷酶和氰酸酶的合成，d、h無此功能?，F(xiàn)有兩個不產氰的品種雜交，F(xiàn)1全部產氰，F(xiàn)1自交得F2，F(xiàn)2中有產氰的，也有不產氰的。用F2各表現(xiàn)型的葉片的提取液做實驗，實驗時在提取液中分別加入含氰糖苷和氰酸酶，然后觀察產氰的情況，結果記錄于下表： 葉片 表現(xiàn)型 提取液 提取液中加入含氰糖苷 提取液中加入氰酸酶 葉片Ⅰ 產氰 含氰 產氰 產氰 葉片Ⅱ 不產氰 不含氰 不產氰 產氰 葉片Ⅲ 不產氰 不含氰 產氰 不產氰 葉片Ⅳ 不產氰 不含氰 不產氰 不產氰 據圖回答以下問題。 (1)氰在牧草葉肉細胞的________中，由生化途徑可以看出基因與生物性狀的關系是__________________________________________ ______________________________________________________ _____________________________________________________。 (2)葉片Ⅱ的葉肉細胞中缺乏________酶，葉片Ⅲ可能的基因型是______________________。 (3)從代謝的角度考慮，怎樣使葉片Ⅳ的提取液產氰？并說明理由。______________________________________________________ _____________________________________________________。 【解析】　(1)細胞液是含有多種有機物和無機物的復雜的水溶液。這些物質中有的是細胞代謝產生的儲存物，有的是排泄物等。氰是經過復雜代謝產生的，應該在細胞液中。由產氰的生化途徑可以看出：能否產氰至少由D和H兩個基因決定，也就是說多個基因決定一種性狀；從上述途徑還可以看出：基因通過控制酶的合成來控制生物的代謝，進而控制生物的性狀。(2)因為在葉片Ⅱ的提取液中加入氰酸酶就能產氰，說明葉片Ⅱ的提取液中含有含氰糖苷，即葉片Ⅱ中含有基因D而不含基因H，因而不含有氰酸酶；在葉片Ⅲ的提取液中加入含氰糖苷就能產生氰，說明葉片Ⅲ合成含氰糖苷受阻，不含有基因D，而含有基因H。(3)從表格中可知葉片Ⅳ的葉肉細胞中，既無基因D又無基因H，它不能產生含氰糖苷和氰酸酶，要想使它產生氰，只有同時加入含氰糖苷和氰酸酶，因為含氰糖苷在氰酸酶的作用下能產氰。 【答案】　(1)細胞液　多個基因決定一種性狀，基因通過控制酶的合成來控制生物的代謝，進而控制生物的性狀　(2)氰酸　ddHH或ddHh　(3)同時加入含氰糖苷和氰酸酶；理由是含氰糖苷在氰酸酶的作用下能產氰