1、基因对性状的控制基因对性状的控制 基因对性状的控制 【答案】克里克 代谢蛋白质基因环境条件细胞质基因叶绿体基因 一、基因对性状的控制 1.中心法则的理解与分析(1)图解表示出遗传信息的传递有5个过程。(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递 【友情提醒】逆转录需要逆转录酶,该酶在基因工程中常用以催化合成目的基因。中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。(3)中心法则与基因表达的关系 DNA的复制体现了遗传信息的传递功能,发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能,发生在个体发育的过程中。2基因对性状控制的方式 (1)直接途径:,如镰刀型细胞贫血症
2、、囊性纤维病的病因。(2)间接途径:状,如白化症状。3基因与性状的对应关系 (1)一般而言,一个基因只决定一种性状。(2)生物体的一个性状有时受多个基因的影响,如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。(3)有些基因则会影响多种性状,如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。4等位基因和性状的关系 5基因对性状控制的复杂性 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。【友情提醒】生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的“单基因”是指一对等位基因,并不是单个基因。基因控
3、制生物体的性状,但性状的形成同时还受到环境的影响。【例1】如图所示的过程,下列说法错误的是()A正常情况下,在动植物细胞中都不可能发生 B过程的产物相同,催化的酶也相同 C真核细胞中,进行的场所有细胞核、线粒体、叶绿体;进行的场所为核糖体 D所需的原料分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 【解析】过程的产物从某种角度讲也许是相同的,但催化过程的酶是DNA聚合酶和DNA解旋酶,催化过程的酶是逆转录酶,所以催化的酶不相同。【答案】B 【例2】(2010海南)下列关于遗传信息传递的叙述,错误的是()A线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则 BDNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的 CDNA
4、中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序 DDNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则 【解析】本题考查中心法则的知识。无论是核基因还是质基因都是遵循中心法则的。基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。DNA病毒虽然没有RNA,但是其可以在宿主细胞中转录出RNA。D 1DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系 在蛋白质的合成过程中,是以DNA(基因)的两条链中的一条为模板,合成一条mRNA单链,因此,DNA中的碱基数目是mRNA中的碱基数目的两倍;在翻译时,mRNA每三个相邻碱基决定一种氨基酸,其数目彼此间的关系一般可表示为(如图):综上可知:蛋白质中氨基酸数目
5、1/3 mRNA碱基数目1/6 DNA(或基因)碱基数目。二、基因表达中相关数量计算 2计算中“最多”和“最少”的分析 (1)翻译时,mRNA上的终止密码不决定氨基酸,因此mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。(2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。(3)在回答有关问题时,应加上“最多”或“至少”等字。如:mRNA上有n个碱基,转录产生它的基因中至少有2n个碱基,该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。【友情提醒】解题时应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数;是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数。【例3】一段原核生物的m
6、RNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽,则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少含有的碱基数,依次为()A32;11;66 B36;12;72 C12;36;24 D11;36;72 【解析】已知一条含有11个肽键的多肽,则含有12个氨基酸;又据蛋白质中氨基酸数目1/3 mRNA碱基数目1/6 DNA(或基因)碱基数目,所以mRNA分子至少含有36个碱基、转录此mRNA的基因中至少含72个碱基,而氨基酸数与合成这段多肽需要的tRNA个数一致,即12个。【答案】B 1.(2010上海)1983年科学家证实,引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒
7、(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是()D 【解析】HIV是以RNA为遗传物质的病毒,能控制宿主细胞合成逆转录酶,以RNA为模板逆转录成DNA,该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起,整合后的DNA分子在人体细胞内又可以复制,还可以转录出RNA,以RNA为模板翻译成病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制酶,故HIV的RNA不能复制,所以A、B、C错误。2.(2010安徽)大肠杆菌可以直接利用葡萄糖,也可以通过合成半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用。将大肠杆菌培养在含葡萄糖和乳
8、糖的培养基中,测定其细胞总数及细胞内半乳糖苷酶的活性变化(如图)。据图分析,下列叙述合理的是()D A050 min,细胞内无半乳糖苷酶基因 B50100 min,细胞内无分解葡萄糖的酶 C培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时,半乳糖苷酶基因开始表达 D培养基中葡萄糖缺乏时,半乳糖苷酶基因开始表达 【解析】图中曲线变化表明:050 min期间,细胞数目一直在增加,50 min后一段时间内,细胞数目不变,之后,半乳糖苷酶才表现出生物活性,将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖,细胞数目继续增加。因而可确定分解葡萄糖的酶一直存在,分解乳糖的酶(半乳糖苷酶)在葡萄糖缺乏时才开始合成。酶的合成受基因控制,半乳糖苷酶基因一直存在。