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第2节 基因对性状的控制
5分钟训练(预习类训练，可用于课前)
1.如果ATP脱去两个磷酸基，该物质就是组成RNA的基本单位之一，这种物质称为（ ）A.腺嘌呤核糖核苷酸
B.鸟嘌呤核糖核苷酸
C.胞嘧啶核糖核苷酸
D.尿嘧啶核糖核苷酸
解析：ATP的全称是三磷酸腺苷，所以当ATP脱去两个磷酸基就成为RNA的基本组成单位之一，则只能是腺嘌呤核糖核苷酸。
答案：A
2.若某基因原有303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为（ ）
A.只相差一个氨基酸，其他顺序不变
B.长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变
C.长度不变，但顺序改变
D.A、B都有可能
解析：经过基因突变减少的这三个碱基对如果是相邻的三个控制合成一个氨基酸的碱基对，则突变后的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异是相差一个氨基酸，其他顺序不变；如果缺少的这三个碱基对不是相邻的或者相邻却不控制合成一个氨基酸，那么它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较长度相差一个氨基酸，其他顺序也有改变。
答案：D
3.DNA分子的解旋过程发生于（ ）
A.只在转录过程中 B.只在翻译过程中
C.在复制和转录中均发生 D.只在DNA复制时发生
解析：DNA分子复制和转录均需要模板，所以复制和转录过程都必须解旋。但复制和转录过程中的解旋特点不同：DNA分子复制时，整个DNA分子都经解旋，产生的两条链同时作为复制的模板；DNA转录时，只有DNA分子中的基因片段解旋，产生的两条链中，只有一条链作为转录的模板。
答案：C
4.根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面的表格空白处填上相应的字母
|
DNA双螺旋 |
① |
T |
（1）_________ |
（2）_________ |
|
② |
（3）_________ |
G |
（4）_________ |
|
|
信使RNA |
（5）_________ |
C |
（6）_________ |
|
|
转运RNA |
（7）_________ |
（8）_________ |
（9）_________ |
|
|
氨基酸 |
丙氨酸 |
|||
|
密码子 |
（10）_________ |
（11）_________ |
A |
|
解析：转录和翻译过程中都遵循碱基互补配对原则，密码子位于信使RNA上，故信使RNA的最后一个碱基（6）为A，在转录过程中信使RNA是以DNA的一条链为模板合成的，判断出模板链是②链。
答案：（1）~（11）依次是C、A、A、T、U、A、A、G、U、U、C
10分钟训练(强化类训练，可用于课中)
1.基因控制生物性状的方式是（ ）
A.通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体性状
B.通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C.基因通过控制激素的合成来控制生物体的性状
D.包括A和B两种方式
解析：生物体性状的体现者是蛋白质，蛋白质的合成是由基因控制的，基因控制生物的性状大致可分为两种情况。一种情况是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，如豌豆的圆粒与皱粒就是通过这种方式控制的。另一种情况是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。如囊性纤维病就是这种方式。激素只能调节生物体的生命活动，却不能控制酶的合成。
答案：D
2.下列各项过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有（ ）
①DNA复制 ②RNA复制 ③转录 ④翻译 ⑤逆转录
A.①②③④⑤
B.①②③④
C.①②③⑤
D.①③④⑤
解析：正是由于碱基互补配对原则的存在，才能够使遗传信息准确地进行传递，这些过程包括：（1）DNA的复制过程；（2）以DNA的一条链为模板转录合成信使RNA的过程；（3）以RNA为遗传物质的生物，RNA的复制过程；（4）在逆转录酶的作用下，以RNA为模板逆转录合成DNA的过程；(5)以信使RNA为模板，翻译合成蛋白质，从而表达性状的过程。
答案：A
3.在同一草场，牛吃了草长成牛，羊吃了草长成羊，这是由于牛和羊的（ ）
A.染色体数目不同
B.消化能力不同
C.蛋白质结构不同
D.不同的DNA控制合成不同的蛋白质
解析：生物的性状是通过蛋白质来体现的，蛋白质又是由DNA（基因）控制合成的，不同生物遗传物质是不同的，那么决定的蛋白质也是不同的，基因正是通过控制蛋白质的合成，来决定生物的性状。由于牛和羊是两种生物，体内含有的遗传物质DNA不同，它们各自的基因也就不同，尽管吃同一草场的草，吸收的养料也是一样，但是各自的基因控制合成了组成自身的各自的蛋白质，合成的这些蛋白质在结构和功能上存在着很大的差异，故牛吃了草长成牛，羊吃了草长成羊。
答案：D
4.人的血红蛋白由四条肽链组成，在合成该蛋白质的过程中，脱下了570分子的水。问控制合成该蛋白质的基因中有多少个碱基（ ）
A.3 420 B.1 710
C.3 444 D.1 722
解析：由于在合成人的血红蛋白过程中，脱下570分子的水，且人的血红蛋白由4条肽链组成，所以血红蛋白是由574个氨基酸经过脱水缩合形成的，在转录、翻译过程中，氨基酸数∶mRNA碱基数∶DNA碱基数=1∶3∶6，所以控制合成该蛋白质的基因中有碱基574×6=3 444。
答案：C
5.同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态，对此说法正确的是（ ）
A.水上部分只含有控制形成宽形叶的基因
B.水下部分只含有控制形成窄形叶的基因
C.水上部分既含有形成宽形叶的基因，也含有形成窄形叶的基因
D.基因相同则性状相同，基因不同则性状不同
解析：对于同一株水毛茛来说，它体内的每一个体细胞的遗传物质都相同，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶都含有宽形叶基因和窄形叶基因。基因控制着生物体的性状，而性状的形成同时受到环境的影响，所以说基因型相同的个体表现型一般相同，基因型不同的个体表现型也不一定不同，如基因型为AA的个体与基因型Aa的个体在相同的环境条件下就可能相同。所以可以用一个等式来表示基因型与表现型及环境之间的关系：表现型=基因型+环境。
答案：C
6.可以发生逆转录现象的是下列哪种生物（ ）
A.植物 B.动物
C.病毒 D.细菌
解析：逆转录的生物只能是那些以RNA为遗传物质的生物，在自然界中，细胞生物的遗传物质是DNA，只有一部分病毒的遗传物质是RNA，所以能够发生逆转录现象的只可以是某些病毒。
答案：C
7.多数生物的遗传信息的传递方式是（ ）
A.蛋白质→DNA→RNA
B.蛋白质→转运RNA→蛋白质
C.DNA→信使RNA→蛋白质
D.DNA→转运RNA→蛋白质
解析：在自然界中，生物大多是细胞生物，对于细胞生物来说，它们的信息传递方式是DNA→信使RNA→蛋白质；少量的非细胞生物的信息传递方式是RNA→蛋白质，如某些RNA病毒；还有少量生物的信息传递方式是RNA→DNA→RNA→蛋白质，如HIV。
答案：C
30分钟训练(巩固类训练，可用于课后)
1.下列关于中心法则的叙述中，不正确的是（ ）
A.它是指遗传信息在生物大分子间的传递过程
B.它首先由英国科学家克里克提出
C.遗传信息的传递方向不可能从RNA传向DNA
D.遗传信息最终要传向蛋白质，使其表达
解析：1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。
答案：C
2.（经典回放）马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体，但性状差异很大，原因是（ ）A.生活环境不同
B.DNA分子中碱基对排列顺序不同
C.DNA分子中碱基配对的方式不同
D.着丝点数目不同
解析：不同生物的性状不同的根本原因是生物体内的遗传物质不一样。而遗传物质不同表现在DNA分子数目不同、DNA分子中脱氧核苷酸排列顺序不同等方面，所以马和豚鼠的体细胞中染色体数目相同，但由于组成它们的DNA上的脱氧核苷酸的排列顺序不同，所以表达的性状一定不同。
答案：B
3.（经典回放）人体中具有生长激素和血红蛋白基因，两者（ ）
A.分别存在于不同组织细胞中
B.均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制
C.均在细胞核内转录和翻译
D.转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸
解析：考查两种基因的转录和翻译的情况，人体内所有的体细胞都含有这两种基因，其转录都是在细胞核中完成的；翻译则是在细胞质（核糖体上）内完成的；DNA的复制发生在细胞分裂间期而不是前期；相同的密码子翻译成相同的氨基酸。
答案：D
4.白化病患者的毛发呈白色，皮肤呈淡红色。下列不属于其患病原因的一项是（ ）
A.皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素
B.皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸
C.皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸酶
D.皮肤和毛发等全身细胞中的基因不正常
解析：人的白化症状是控制酪氨酸酶的基因出现异常而引起的，酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变成黑色素，所以缺少酪氨酸酶会因为皮肤、毛发等处的酪氨酸不能转变为黑色素而表现出白化症状。
答案：B
5.逆转录过程的发现对克里克提出的中心法则来说是（ ）
A.完全否定
B.毫无意义
C.补充和更加完善
D.彻底完善
解析：逆转录过程的发现是对中心法则的补充和完善，但是人们对遗传信息的传递过程的研究还在进行，还可能有其他的过程，所以不能说是彻底完善。
答案：C
6.我国著名遗传学家童第周等人从蝾螈内脏中提取DNA注入小金鱼的受精卵中，结果约有1%的小金鱼的在最后长出有一根蝾螈所具有的棒状平衡器。通过此试验不可以直接证明遗传物质（ ）
A.具有稳定性
B.具有改变性
C.能自我复制
D.能控制生物性状
解析：这个题考查的是对中心法则的理解，在小金鱼的受精卵中注入蝾螈的DNA，在小金鱼长大后表现出蝾螈的某些性状，说明蝾螈的DNA可以在小金鱼的细胞中进行自我复制，具有一定的稳定性，并且可以进行基因表达。
答案：B,
7.红绿色盲是一种遗传病，控制这种遗传病的遗传信息存在于（ ）
A.受精卵中
B.体内的皮肤细胞中
C.亲本配子中
D.体内的每个细胞中
解析：所有的遗传病的致病基因都存在于人的每一个细胞中，但是由于基因在不同的时间和不同的组织中选择性表达，导致在人的不同部位出现病症。
答案：D
8.下列疾病不是由细胞质基因控制的是（ ）
A.镰刀型细胞贫血症
B.线粒体肌病
C.神经性肌肉衰弱
D.眼视网膜炎
解析：在线粒体和叶绿体中含有少量的DNA，能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质合成，把线粒体和叶绿体中的基因称作细胞质基因。人体线粒体DNA的缺陷与某些人类遗传病有关，如线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、眼视网膜炎及运动失调等。这些遗传病只能通过母亲遗传给后代。而镰刀型细胞贫血症是单基因隐性遗传病，致病基因位于染色体上，是受细胞核基因控制的。
答案：A
9.同一人体不同细胞的细胞核中所含有的DNA和所转录成的RNA（ ）
A.DNA相同，RNA也相同
B.DNA相同，RNA不同
C.DNA不同，RNA也不同
D.DNA不同，RNA相同
解析：因为所有体细胞都来自受精卵的有丝分裂，所以它们细胞核中的DNA都是相同的，但由于基因的选择性表达，所以不同的细胞中进行转录的基因不同，当然形成的RNA也就不同。
答案：B
10.2001年9月日本政府正式宣布发现了亚洲首例“疯牛病”，世界上首例疯牛病是1996年在英国发现的并由此蔓延，研究表明人类的克罗伊茨费尔特——雅各布病(VCJD)与疯牛病一样，病原体(朊病毒)是一种能致病的蛋白质，而不含核酸，美国生物学家普鲁辛纳就是由于研究朊病毒作出的卓越贡献，而获得1997年诺贝尔医学生理奖。朊病毒有两种构象：正常型(PrPC)和致病型(PrPSC)，PrPSC可胁迫PrPC转化为PrPSC实现自我复制，并产生病理效应。下列有关疯牛病及朊病毒的叙述中错误的是（ ）
A.禁止将哺乳动物的蛋白质(如骨粉等)用作动物饲料，可有效预防“疯牛病”的传播
B.朊病毒的发现从理论上讲是对中心法则的补充和完善
C.朊病毒是通过细胞分裂的方式来繁殖的
D.要杀灭医疗器械上的朊病毒，可用NaOH溶液浸泡
解析：朊病毒不具核酸、不具细胞结构，其遗传信息的传递与一般生物差别很大，其发现是对中心法则的完善和补充。
答案：C
11.通过对生物体内某些物质的分析，可判断各种生物相互之间的亲缘关系，以下物质可以采用的是（ ）
①DNA ②RNA ③蛋白质 ④核苷酸 ⑤氨基酸 ⑥密码子 ⑦碱基
A.①②③⑥ B.①②③
C.①②③④⑤⑥⑦ D.①②③④⑤⑥
答案：B
12.根据下图完成以下问题：
（1）图中①的生理过程叫___________，进行场所是____________；②的生理过程叫____________，进行场所是____________；③的生理过程叫____________，进行场所是____________。
（2）图中④所表示的生理过程叫____________，该过程需要在____________的作用下才能完成。
（3）图解所反映的是____________的全过程，叫做____________。
（4）完成此图所示的过程中，DNA、RNA、蛋白质的基本组成单位的数量关系比是____________。
答案：（1）DNA复制 细胞核 转录 细胞核 翻译 核糖体 （2）逆转录 逆转录酶 （3）遗传信息传递 中心法则 （4） 6∶3∶1
13.中国青年科学家陈大炬成功地把人的抗病毒干扰素(一种蛋白质)基因植入烟草的细胞中“嫁接”到其DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析完成下列问题：
(1)人的基因之所以能“嫁接”到植物的DNA分子上去，是因为_________________________。
(2)烟草有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生了___________。这个事实说明，人和植物共同有一套___________，蛋白质的合成方式___________。
解析：人的DNA分子结构与植物DNA的分子结构相同，具有独特的双螺旋结构，是实现基因片段转移拼接的结构基础。烟草具有了抗病毒能力，证明了人抗病毒干扰素基因“嫁接”在烟草的DNA上后获得了成功的“表达”，产生了抗病毒干扰素，这个事实说明了人和植物共有一套遗传密码，蛋白质的合成方式也是相同的。
答案：(1)人与植物的DNA结构相同 (2)抗病毒干扰素 遗传密码 相同
14.下图为艾滋病病毒(HIV)侵染人体淋巴细胞及其繁殖过程的示意图。请据图完成下列问题：
（1）HIV在宿主细胞内进行遗传现象的传递和表达过程可概括为__________。(用有关文字和箭头表示)
（2）逆转录进行的场所是__________。
（3）经调查已知，艾滋病在人群中最主要的传播途径是____________________传播。
（4）病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系是人们很感兴趣的问题，目前主要存在两种观点：①生物大分子→病毒→细胞；②生物大分子→细胞→病毒。请根据上述资料并结合你所学的相关知识，找出支持第二种观点的依据。
（5）细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，青霉素通过抑制肽聚糖的合成，从而起到抑制细菌生长的作用。艾滋病病人能否通过注射青霉素抑制病毒的繁殖？为什么？
答案：
（1） RNA逆转录DNA转录RNA翻译蛋白质
（2）细胞质 （3）性传播、血液传播、母婴
（4）在图中我们可以看见，病毒的逆转录、转录、翻译这些生命活动都是在细胞内完成的，也就是说病毒的繁殖离不开细胞，所以应该是先出现细胞后出现病毒。
（5）青霉素可以抑制肽聚糖的合成，但是在病毒体内只有蛋白质和RNA，所以青霉素不会影响病毒的繁殖，艾滋病的病原体是病毒HIV，所以艾滋病病人不能通过注射青霉素抑制艾滋病病毒的繁殖。
15.据下图完成下列问题：
(1)图示正在进行的过程从生物学角度看是___________过程，又称为___________。进行该过程的主要部位是___________。
(2)从化学结构看，图中的①和④相同吗？说明理由。
(3)图中③和⑥构成的核苷酸相同吗？说明理由。
(4)若已知R链上形成E链功能段中有这样的碱基比例关系：A∶G∶C∶T=1∶2∶3∶4，则形成的新链上的碱基比为___________。
(5)图示生理过程所需要的原料是___________。
A.核糖 B.脱氧核糖
C.核糖核苷酸 D.脱氧核苷酸
答案：（1）以DNA为模板合成RNA 转录 细胞核 （2）不相同，因为①处是尿嘧啶，而④处是胸腺嘧啶，它们不是同一种化合物，所以化学结构不同。（3）不相同，原因是③处的碱基C构成的核苷酸是胞嘧啶核糖核苷酸，而⑥处的碱基C构成的核苷酸是胞嘧啶脱氧核苷酸。（4） A∶G∶C∶U=4∶3∶2∶1 （5）C
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