第23課基因對性狀的控制普查講23基因對性狀的控制1．中心法則的內容圖解a．以DNA為遺傳物質的生物(1)(2019改編，6分)如圖所示的中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質傳遞與表達的過程，下列相關敘述正確的是()A．健康的人體細胞中，不會發生e過程，a、b、c、d均可發生B．在真核細胞中，a和b兩個過程發生的主要場所是細胞核和細胞質C．噬菌體在大腸桿菌細胞內可以發生a、b、c過程D．a過程只發生在真核細胞有絲分裂的間期答案：C解析：分析題圖可知，a過程為DNA復制，b過程為轉錄，c過程為翻譯，d過程為逆轉錄，e過程為RNA復制。人體細胞中，正常情況下不會發生e、d過程，但人體細胞若被RNA病毒侵染，則可以發生e、d過程，故A項錯誤。在真核細胞中，a和b過程都主要發生在細胞核中，此外這兩個過程在線粒體和葉綠體中也能進行，故B項錯誤。噬菌體是DNA病毒，其遺傳信息傳遞和表達的過程為，因此噬菌體在大腸桿菌細胞內可以發生a、b、c過程，故C項正確。a過程既可發生在真核細胞有絲分裂的間期，也可發生在減數第一次分裂前的間期，故D項錯誤。b．具有RNA逆轉錄功能的生物(2)(經典題，6分)研究發現，人類免疫缺陷病毒(HIV)攜帶的RNA在宿主細胞內不能直接作為合成蛋白質的模板。依據中心法則(如圖所示)，下列相關敘述錯誤的是()A．合成子代病毒蛋白質外殼的完整過程至少要經過④②③環節B．侵染細胞時，病毒中的蛋白質不會進入宿主細胞C．通過④形成的DNA可以整合到宿主細胞的染色體DNA上D．科學家可以研發特異性抑制逆轉錄酶的藥物來治療艾滋病答案：B解析：人類免疫缺陷病毒(HIV)屬于逆轉錄病毒的一種，主要攻擊人體的T淋巴細胞，在侵染過程中HIV整體進入T淋巴細胞內，故B項錯誤，符合題意。HIV的遺傳物質是RNA，經逆轉錄形成的DNA可整合到患者細胞的基因組中，再通過病毒DNA的復制、轉錄和翻譯，每個被感染的細胞就可以產生大量的HIV，然后由被感染的細胞裂解釋放出來，故A、C項正確，不符合題意。根據題圖中的中心法則可知，病毒DNA是通過逆轉錄過程合成的，可見科研中可以研發抑制逆轉錄酶的藥物來治療艾滋病，故D項正確，不符合題意。c．具有RNA復制功能的生物(3)(2015安徽理綜，6分)Qβ噬菌體的遺傳物質(QβRNA)是一條單鏈RNA，當噬菌體侵染大腸桿菌后，QβRNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA復制酶(如圖所示)，然后利用該復制酶復制QβRNA，下列敘述正確的是()A．QβRNA的復制需經歷一個逆轉錄過程B．QβRNA的復制需經歷形成雙鏈RNA的過程C．一條QβRNA模板只能翻譯出一條肽鏈D．QβRNA復制后，復制酶基因才能進行表達答案：B解析：RNA復制酶是催化RNA復制過程的，說明該病毒能以RNA為模板，直接合成RNA，沒有逆轉錄過程，故A項錯誤。RNA雖然為單鏈，但復制過程中，必然有合成的新鏈和原來的母鏈形成雙鏈RNA的過程，故B項正確。從圖中可看出，不同蛋白肯定由不同的肽鏈組成，故C項錯誤。結合題意，先合成RNA復制酶，才能再催化RNA的復制，故D項錯誤。2．基因對性狀的控制方式(4)(經典題，6分)如圖為人體對性狀控制過程示意圖，據圖分析可得出()A．①②⑥⑦過程會在同一細胞中發生B．基因1和基因2不可能出現在同一細胞中C．③④反映了基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀D．人體衰老引起白發的原因是⑥⑦過程不能完成答案：C解析：基因控制生物的性狀的途徑有2條，一是基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀，即圖中①②③④過程，二是基因通過控制酶的合成控制細胞代謝間接控制生物的性狀，即圖中⑤⑥⑦過程。由于基因的選擇性表達，①②發生在紅細胞中，⑥⑦發生在皮膚細胞中，故A項錯誤。細胞分化的實質是基因的選擇性表達，遺傳物質沒有改變，基因1和基因2會出現在同一生物體的同一細胞中，故B項錯誤。③④說明基因可以通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀，故C項正確。人體衰老引起白發的原因是酪氨酸酶的活性降低，不是酪氨酸酶不能合成，故D項錯誤。(5)(2018山東模擬，6分)牽牛花的顏色主要是由花青素決定的，如圖為花青素的合成與顏色變化途徑示意圖，從圖中不能得出的結論是()A．花的顏色由多對基因共同控制B．基因可以通過控制酶的合成來控制代謝C．生物性狀由基因決定，受環境影響D．若基因①不表達，則基因②和基因③也不表達答案：D解析：由圖可知，花青素決定花的顏色，而花青素的合成是由多對基因共同控制的，故A項正確，不符合題意。基因①②③分別通過控制酶1、酶2、酶3的合成來控制花青素的合成，故B項正確，不符合題意。花青素在不同酸堿條件下顯示不同的顏色，說明環境因素也會影響生物性狀(即花色)，故C項正確，不符合題意。基因①②③的表達是相互獨立的，故D項錯誤，符合題意。3．環境對性狀的影響(6)(2017全國Ⅲ，6分)下列有關基因型、性狀和環境的敘述，錯誤的是()A．兩個個體的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B．某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環境造成的C．O型血夫婦的子代都是O型血，說明該性狀是由遺傳因素決定的D．高莖豌豆的子代出現高莖和矮莖，說明該相對性狀是由環境決定的答案：D解析：基因型完全相同的兩個人，可能會由于營養等環境因素的差異導致身高不同，反之，基因型不同的兩個人，也可能因為環境因素導致身高相同，故A項正確，不符合題意。在缺光的環境中，綠色幼苗由于葉綠素合成受阻而變黃，這種變化是由環境因素造成的，故B項正確，不符合題意。O型血夫婦的基因型均為ii，兩者均為純合子，所以后代基因型仍然為ii，表現為O型血，這是由遺傳因素決定的，故C項正確，不符合題意。高莖豌豆的子代出現高莖和矮莖，是由于親代是雜合子，子代出現了性狀分離，是由遺傳因素決定的，故D項錯誤，符合題意。(7)(經典題，6分)“牝雞司晨”是指母雞能逐漸變成公雞，長出公雞的羽毛，發出公雞樣的啼聲，這種現象稱為性反轉。以下分析錯誤的是()A．生物的性狀受遺傳和環境因素共同作用B．母雞性反轉為公雞后，性染色體變為ZZC．性反轉的公雞與正常母雞交配，子代中雌∶雄＝2∶1D．性反轉的公雞體內雄性激素含量比雌性激素高答案：B解析：生物的性狀既受基因的控制，也受環境的影響，故A項正確，不符合題意。母雞性狀反轉后，性狀表現出公雞的性狀，但是性染色體組成不變，仍然是ZW，故B項錯誤，符合題意。雞的性別決定是ZW型，公雞的性染色體組型是ZZ，母雞的性染色體組型是ZW，母雞性反轉形成公雞，性染色體組型仍然是ZW，與正常母雞ZW交配，后代的性染色體組型是ZZ∶ZW∶WW＝1∶2∶1，其中WW受精卵不能發育，ZZ為雄雞，ZW為雌雞，子代中雌∶雄＝2∶1，故C項正確，不符合題意。性反轉的公雞體內雄性激素含量比雌性激素高，因此母雞表現出公雞性狀，故D項正確，不符合題意。隨堂普查練231．(2018哈爾濱一模，6分)如圖所示的相關生理活動中，下列敘述錯誤的是()A．HIV的c過程發生在宿主細胞內B．過程f、g可反饋調節基因的表達過程C．圖中a、b、e過程均可發生在洋蔥根尖分生區細胞核內D．e過程發生時，多個核糖體能夠依次在相同位點與mRNA結合，完成多條肽鏈的合成答案：C解析：圖中c過程表示逆轉錄，HIV是一種RNA病毒，其逆轉錄過程發生在宿主細胞中，故A項正確，不符合題意。過程f、g表示基因控制合成的蛋白質反過來調控DNA和RNA，是反饋調節，故B項正確，不符合題意。圖中a、b、e過程分別表示DNA的復制、轉錄和翻譯，其中翻譯發生在細胞質中的核糖體上，而不是發生在細胞核內，故C項錯誤，符合題意。e(翻譯)過程發生時，多個核糖體能夠依次在相同位點與mRNA結合，形成多聚核糖體，完成多條肽鏈的合成，故D項正確，不符合題意。2．(2018四川模擬，6分)如圖表示生物體內遺傳信息的傳遞和表達過程，下列相關敘述不正確的是()A．①②④過程需要的酶為DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆轉錄酶B．③過程直接需要的物質或結構有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖體、酶、ATPC．把細菌放在含15N的培養液中進行①過程，其子一代中含15N的DNA所占的比例為100%D．①②③過程均遵循堿基互補配對原則，但堿基配對的方式不同答案：A解析：分析題圖可知，①是DNA的復制過程，②是轉錄過程，③是翻譯過程，④是逆轉錄過程，⑤是RNA的自我復制過程，⑥是翻譯過程，④、⑤和⑥過程只能發生在被某些病毒侵染的細胞中。①DNA的復制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，②轉錄過程需要RNA聚合酶，④逆轉錄過程需要逆轉錄酶，故A項錯誤，符合題意。③翻譯過程需要的物質或結構有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖體、酶、ATP，故B項正確，不符合題意。將細菌放在含15N的培養液中進行①DNA復制的過程，根據DNA半保留復制的特點，其子一代DNA均含有15N，故C項正確，不符合題意。①過程中的堿基配對方式為A—T、T—A、C—G、G—C，②過程中的堿基配對方式為A—U、T—A、C—G、G—C，③過程中的堿基配對方式為U—A、A—U、C—G、G—C，由此可見，①②③過程均遵循堿基互補配對原則，但堿基配對的方式不同，故D項正確，不符合題意。3.(經典題，6分)1981年底，我國科學家人工合成了酵母丙氨酸轉移核糖核酸，標志著我國具有了人工合成核酸的能力，下列各試管通過人工合成產物，敘述不正確的是()A．①④，②③產物分別相同B．①④，②③生理過程不同C．①②③④的進行都需要模板、原料、能量和酶D．每個生物都必須要進行①②③④所有生理過程答案：D解析：①中以DNA為模板，原料為脫氧核苷酸，其過程為DNA復制，產物為DNA；②中以DNA為模板，原料為核糖核苷酸，其過程為轉錄，產物為RNA；③中以RNA為模板，原料為核糖核苷酸，其過程為RNA復制，產物為RNA；④中以RNA為模板，原料為脫氧核苷酸，產物為DNA，其過程為逆轉錄。故A、B、C項正確，不符合題意，D項錯誤，符合題意。4．(2018天津濱海新區七校聯考，6分)埃博拉病毒(EBV)為單股負鏈(－RNA)病毒，其蛋白質外殼內包裹有RNA依賴性RNA聚合酶。該病毒侵入人體細胞后，在細胞質中復制、裝配，以出芽方式釋放，如圖所示。相關敘述錯誤的是()A．過程①、②需要RNA依賴性RNA聚合酶和核糖核苷酸B．RNA依賴性RNA聚合酶是在埃博拉病毒內合成的C．＋RNA為mRNA，能指導EBV蛋白質的合成D．過程①所需的嘌呤比例與過程②所需的嘧啶比例相同答案：B解析：過程①、②表示RNA的復制，需要RNA依賴性RNA聚合酶的催化和核糖核苷酸作為原材料，故A項正確，不符合題意。病毒無細胞結構，只能在宿主細胞中進行生命活動，所以RNA依賴性RNA聚合酶是在埃博拉病毒宿主細胞內合成的，故B項錯誤，符合題意。過程③為翻譯，＋RNA為翻譯的模板，相當于mRNA，故C項正確，不符合題意。＋RNA與－RNA是互補的兩條單鏈，所以過程①所需的嘌呤比例與過程②所需的嘧啶比例相同，故D項正確，不符合題意。5.(經典題，6分)如圖為脈胞霉體內精氨酸的合成途徑示意圖，從圖中可得出()A．在任何情況下，必須同時存在多對基因精氨酸才能合成B．基因可通過控制酶的合成來控制代謝C．若基因②不表達，則基因③和④也不表達D．若產生鳥氨酸依賴突變型脈胞霉，則可能是基因②發生突變答案：B解析：由題圖可知，如果培養基中加入精氨酸琥珀酸，精氨酸可以在只有基因④存在的情況下合成，故A項錯誤。題圖說明基因可通過控制酶的合成來控制代謝進而控制生物的性狀，故B項正確。由題圖可知，基因①②③④的表達是獨立的，基因②不表達，不影響基因③和④的表達，故C項錯誤。如果產生鳥氨酸依賴突變型脈胞霉，則可能是基因①發生突變，故D項錯誤。6.(2017海南單科，2分)下列關于真核生物遺傳物質和性狀的敘述，正確的是()A．細胞中染色體的數目始終等于DNA的數目B．有絲分裂有利于保持親代細胞和子代細胞間遺傳性狀的穩定C．細胞中DNA分子的堿基對數等于所有基因的堿基對數之和D．生物體中，一個基因決定一種性狀，一種性狀由一個基因決定答案：B解析：正常情況下，一條染色體含一個DNA，在細胞分裂時，由于DNA復制，一條染色體含兩個DNA，故A項錯誤。體細胞有絲分裂生成的子細胞含有一套與母細胞相同的染色體和DNA，保證了親代細胞和子代細胞間遺傳性狀的穩定，故B項正確。基因是有遺傳效應的DNA片段，有的DNA片段不是基因，故細胞中DNA分子的堿基對數大于所有基因的堿基對數之和，故C項錯誤。生物體中，一對基因可能決定多種性狀，一種性狀也可能由多對基因決定，故D項錯誤。7.(經典題，13分)中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質傳遞與表達的過程。請回答下列問題：(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過程發生在真核細胞分裂的______期。(4)在真核細胞中，a和b兩個過程發生的主要場所是__________。(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的途徑有(用類似本題圖中的形式表述)：①________________________________；②__________________________________。7．答案：(1)DNA復制(1分)轉錄(1分)翻譯(1分)逆轉錄(1分)(2)c(1分)(3)間(S)(1分)(4)細胞核(1分)(5)tRNA(轉運RNA)(1分)氨基酸(1分)(6)如圖：(2分)RNA→DNA→RNA→蛋白質(2分)解析：(1)遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的自我復制(a過程)；也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質，即遺傳信息的轉錄(b過程)和翻譯(c過程)；遺傳信息從RNA流向DNA，即逆轉錄(d過程)；也可以從RNA流向RNA，即RNA的復制(e過程)。(2)在翻譯過程中需要tRNA和核糖體同時參與。(3)DNA復制過程發生在真核細胞分裂的間期，即有絲分裂間期和減數第一次分裂前的間期。(4)真核細胞中，DNA主要分布在細胞核中，則DNA復制和轉錄主要發生在細胞核中。(5)能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是tRNA，其攜帶氨基酸進入核糖體，參與翻譯。(6)RNA病毒的遺傳信息傳遞和表達的途徑：RNA自我復制形成RNA，RNA翻譯成蛋白質；RNA在逆轉錄酶的作用下形成DNA(可自我復制)，DNA通過轉錄和翻譯形成蛋白質，從而表現出特定的生物性狀。課后提分練23基因對性狀的控制A組(鞏固提升)1．(2019新編，6分)下列有關中心法則的敘述，正確的是()A．人體所有的細胞都能進行①②⑤過程B．進行②④過程的原料、酶、場所均相同C．③過程可發生在艾滋病病毒內D．基因突變不一定導致蛋白質變化，可能與過程⑤有關答案：D解析：分析題圖可知，①②③④⑤過程分別是DNA復制、轉錄、逆轉錄、RNA復制和翻譯。DNA復制發生在細胞分裂過程中，人體內有許多高度分化不再分裂的細胞，如神經細胞，因此不是所有細胞都會發生①過程，故A項錯誤。進行轉錄和RNA復制的原料相同，都是核糖核苷酸，但用到的酶不同，轉錄時用的酶是RNA聚合酶，RNA復制時用的酶是RNA復制酶，且場所不同，轉錄的場所主要是細胞核，RNA復制的場所在宿主細胞中，故B項錯誤。逆轉錄發生在逆轉錄病毒寄生的宿主細胞中，故C項錯誤。基因突變不一定導致蛋白質改變，原因可能是在翻譯過程中，由于密碼子的簡并性導致tRNA轉運的氨基酸并未發生變化，故D項正確。2．(2019新編，6分)如圖1為基因表達過程，圖2為中心法則，①～⑤表示生理過程。下列敘述正確的是()A．圖1所示為真核生物的基因表達過程B．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1所示過程為圖2中的①②③過程D．圖2中涉及堿基A與U配對的過程為②③④⑤答案：D解析：圖1為基因表達過程，其轉錄和翻譯在同一空間進行，說明該生物為原核生物，故A項錯誤。紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動，進而影響翻譯過程，故B項錯誤。圖2中①是DNA復制、②是轉錄過程、③是翻譯過程、④是RNA的復制，⑤是逆轉錄過程，圖1是基因控制蛋白質的合成過程，即轉錄和翻譯，為圖2中的②③過程，故C項錯誤。圖2中涉及堿基A與U配對的過程為②③④⑤，①過程中只有A與T配對，故D項正確。3．(2015海南單科，2分)下列過程中，由逆轉錄酶催化的是()A．DNA→RNAB．RNA→DNAC．蛋白質→蛋白質D．RNA→蛋白質答案：B解析：DNA→RNA是轉錄過程，需要RNA聚合酶催化，故A項錯誤。RNA→DNA是逆轉錄過程，需要逆轉錄酶催化，故B項正確。蛋白質→蛋白質，是朊病毒的遺傳信息傳遞過程，故C項錯誤。RNA→蛋白質是翻譯過程，故D項錯誤。4．(經典題，6分)豌豆的圓粒和皺粒的形成機理如圖所示，下列相關敘述正確的是()A．皺粒豌豆的產生屬于染色體結構變異B．該過程能夠表現基因對生物性狀的直接控制C．插入外來DNA序列導致基因數目增加D．豌豆的圓粒和皺粒是一對相對性狀答案：D解析：外來DNA的插入導致原淀粉酶基因的表達受到影響，一般不影響其他基因，故應屬于堿基序列增加的基因突變，故A、C項錯誤。豌豆的圓粒和皺粒的形成機理能夠表現基因對生物性狀的間接控制，故B項錯誤。豌豆的圓粒和皺粒是粒形的不同表現，屬于一對相對性狀，故D項正確。5．(2018陜西西安八校聯考，6分)如圖為基因的作用與性狀表現的流程示意圖。請據圖分析下列說法不正確的是()A．①過程以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成RNAB．某段DNA上發生了基因突變，但形成的蛋白質不一定會改變C．③過程中需要多種tRNA，tRNA不同，所轉運的氨基酸也不相同D．人的鐮刀型細胞貧血癥是基因對性狀的直接控制使結構蛋白發生變化所致答案：C解析：由圖可知，①過程為轉錄，該過程是以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成RNA，故A項正確，不符合題意。由于密碼子的簡并性，基因突變不一定會導致其控制合成的蛋白質改變，故B項正確，不符合題意。一種tRNA只能轉運一種氨基酸，但一種氨基酸可由一種或多種tRNA來轉運，因此tRNA不同，其轉運的氨基酸可能會相同，故C項錯誤，符合題意。鐮刀型細胞貧血癥是由血紅蛋白的結構異常導致的，故D項正確，不符合題意。B組(沖刺滿分)6．(2016海南單科，2分)某種RNA病毒在增殖過程中，其遺傳物質需要經過某種轉變后整合到真核宿主的基因組中。物質Y與脫氧核苷酸結構相似，可抑制該病毒的增殖，但不抑制宿主細胞的增殖，那么Y抑制該病毒增殖的機制是()A．抑制該病毒RNA的轉錄過程B．抑制該病毒蛋白質的翻譯過程C．抑制該RNA病毒的反轉錄過程D．抑制該病毒RNA的自我復制過程答案：C解析：RNA病毒的遺傳物質需要經逆轉錄形成DNA，然后整合到真核宿主的基因組中，Y物質與脫氧核苷酸結構相似，且不抑制宿主細胞的增殖，因此應抑制該病毒的逆轉錄過程，故C項正確，A、B、D項錯誤。7．(2016全國Ⅱ，6分)某種物質可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能解開。若在細胞正常生長的培養液中加入適量的該物質，下列相關敘述錯誤的是()A．隨后細胞中的DNA復制發生障礙B．隨后細胞中的RNA轉錄發生障礙C．該物質可將細胞周期阻斷在分裂中期D．可推測該物質對癌細胞的增殖有抑制作用答案：C解析：某物質可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能打開，說明該物質會阻礙DNA分子的解旋，因此會阻礙DNA分子的復制、轉錄和抑制細胞增殖，故A、B、D項均正確，不符合題意。因DNA分子的復制發生在間期，所以該物質可將細胞周期阻斷在分裂間期，故C項錯誤，符合題意。8．(經典題，6分)下列關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錄傳遞給mRNA的C．DNA中的遺傳信息可決定蛋白質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答案：D解析：線粒體和葉綠體是半自主性細胞器，其中的DNA能進行自我復制和指導蛋白質的合成，符合中心法則，故A項正確，不符合題意。DNA中的遺傳信息通過轉錄過程傳遞給RNA，這是中心法則的內容，故B項正確，不符合題意。DNA中的遺傳信息傳遞給mRNA，然后由mRNA上的密碼子決定氨基酸，故C項正確，不符合題意。DNA病毒中雖然沒有RNA，但它可借助宿主細胞完成DNA到RNA的轉錄過程，故其遺傳信息傳遞仍遵循中心法則，故D項錯誤，符合題意。9．(2019改編，6分)如圖表示人體內苯丙氨酸的代謝途徑，下列相關分析正確的是()A．基因2和基因4在不同細胞中表達，所以存在于人體內的不同細胞中B．基因3不正常導致缺乏酶3可能引起苯丙酮尿癥C．老年人頭發會發白是因基因2突變而缺乏酶2，導致黑色素合成減少D．基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物性狀答案：D解析：人體內不同細胞都是由同一個受精卵經過有絲分裂和細