第3章 第4节 第2课时 基因控制生物体的性状、中心法则及表观遗传-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化 创新导学案word（浙科版2019）

第二课时　基因控制生物体的性状、中心法则及表观遗传 [学习目标]　1.理解基因如何控制生物的性状。2.说明中心法则，养成事物是普遍联系的辩证观点。3.表观遗传的实例，使学生明确其与经典遗传学的区别。4.理解表观遗传形成的原因及如何传递给子代。 知识点　基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 1．基因控制生物性状的复杂情况 一方面，多对基因共同控制生物的某个性状，基因之间存在复杂的相互作用；另一方面，基因的表达受到环境的影响。 2．基因控制生物性状的途径 (1)基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而控制生物性状。 (2)基因通过控制合成的蛋白质决定生物体特定的组织或器官的结构，进而影响其功能。 3．性状与基因个数的对应关系：生物的某种性状由单个基因控制或多个基因共同决定。 4．细胞内有多种功能性RNA分子也参与性状表现。例如tRNA、rRNA直接参与蛋白质的合成；有一些RNA具有催化功能，称为核酶；一些RNA具有调控基因表达的功能。 问题探究 　基因是通过控制酶的合成来直接控制生物的性状吗？ 提示：不是，基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而控制生物的性状，所以是间接对生物性状的控制。 　白化病与老人头发变白的原因相同吗？ 提示：不相同，白化病是由于编码酪氨酸酶的基因异常导致缺少酪氨酸酶而缺乏黑色素；老年人头发变白是由于细胞衰老时酪氨酸酶活性下降而缺乏黑色素。 [例1]　下列关于基因与性状关系的叙述，错误的是(　　) A．一对相对性状可由多对基因控制 B．基因可通过控制酶的合成进而控制生物的性状 C．隐性基因控制的性状不一定表现出来 D．生物体的性状都由DNA决定 答案　D [例2]　科学家从基因控制蛋白质合成的角度阐释豌豆种子圆粒性状的产生机制如图所示。据图分析不正确的是(　　) A．a过程为转录过程 B．完成b过程的条件包括mRNA、核糖核苷酸、核糖体、能量 C．皱粒豌豆细胞内淀粉含量低，蔗糖含量高，味道更甜美 D．图示说明基因可通过控制酶的合成间接控制生物体的性状 解题分析　图中b表示翻译过程，完成b过程的条件包括mRNA、tRNA、氨基酸、核糖体、能量等，B错误；皱粒豌豆细胞内淀粉分支酶不能合成，导致豌豆种子中淀粉的合成受阻，淀粉含量低，所以蔗糖含量高，味道更甜美，C正确；图示说明基因能够通过控制酶的合成，从而间接控制生物体的性状，D正确。 答案　B 知识点　遗传信息流从DNA—RNA—蛋白质 1．中心法则的提出及发展 提出者 克里克 要点 (1)遗传信息由DNA传递到RNA (2)RNA决定蛋白质的特异性 (3)蛋白质是生物体性状的体现者 发展 在逆转录酶作用下，以RNA为模板反向合成DNA；在RNA复制酶作用下，以RNA为模板合成RNA 图解 2.基因本质 基因就是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段。在大多数生物中是一段DNA，而在RNA病毒中则是一段RNA。 3．特定的双链RNA可以抑制基因的表达 (1)RNA干扰现象：双链RNA引起的基因表达抑制现象称为RNA干扰现象。 (2)发现RNA干扰现象的意义 ①RNA干扰现象的发现解释了许多在转基因实验中出乎意料甚至自相矛盾的结果。 ②首次揭示了一种由RNA介导的全新的基因表达调控机制。 ③更为重要的是，RNA干扰技术的发现及其普遍应用引起了生命科学研究和基因治疗等领域的一系列变革，极大地推动了上述两个领域的发展。 问题探究 　中心法则体现了DNA的什么功能？ 提示：复制过程体现了遗传信息的传递功能。转录、翻译过程共同体现了遗传信息的表达功能。 　基因的本质是一段DNA片段吗？ 提示：不是。基因在大多数生物中是一段DNA，而在RNA病毒中则是一段RNA。 [例1]　下图表示中心法则图解。下列叙述正确的是(　　) A．图中过程①②③进行时，碱基的互补配对方式完全不相同 B．过程①②⑤只能发生在细胞分裂前的间期完成染色体的加倍 C．过程③④只能发生在病毒体内，过程③需要逆转录酶的催化 D．过程⑤在原核细胞和真核细胞中均可进行，这两种细胞均含核糖体 解题分析　①DNA分子复制过程只能发生在细胞分裂前的间期，②转录过程和⑤翻译过程在可合成蛋白质的细胞中均存在，细胞分裂前的间期染色体复制后没有完成染色体的加倍，B错误；③逆转录过程和④RNA分子复制过程发生在被病毒侵染的宿主细胞中，C错误；⑤为翻译过程，在原核细胞和真核细胞中均可进行，这两种细胞均含核糖体，D正确。 答案　D [例2]　三位科学家因关于丙型肝炎病毒(HCV)的重要发现被授予诺贝尔生理学或医学奖。如图为丙型肝炎病毒的增殖过程，下列相关叙述错误的是(　　) A．HCV遗传信息流动的方向与真核生物的遗传信息流动方向不同 B．由①过程可推知人体细胞中含有HCV受体蛋白基因 C．该病毒侵入宿主细胞后，③过程通常发生在④过程之前 D．③④⑤⑥过程都发生了碱基互补配对且配对方式不完全相同 解题分析　HCV遗传信息的流动方向为蛋白质，真核生物遗传信息的流动方向为RNA蛋白质，A正确；由题图中①过程HCV可吸附于人体细胞，可推知人体细胞中含有HCV受体蛋白基因，B正确；RNA复制需要RNA复制酶的参与，所以该病毒侵入宿主细胞后，③过程通常发生在④过程之前，C正确；④⑤过程发生＋RNA和－RNA之间的碱基互补配对，③⑥过程发生＋RNA上的密码子和tRNA上的反密码子之间的碱基互补配对，配对方式相同，D错误。 答案　D [例3]　在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是(　　) A．若X是DNA，Y是RNA，则Z是RNA聚合酶 B．若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷酸 C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制酶 D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是葡萄糖 解题分析　若X是DNA，Y是RNA，发生的是转录过程，则Z可以是RNA聚合酶、核糖核苷酸等，A正确，B错误；若X是RNA，Y是DNA，则发生的是逆转录过程，则Z可以是逆转录酶、脱氧核苷酸等，C错误；若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，即蛋白质，则Z是氨基酸等，D错误。 答案　A 知识拓展 不同生物的中心法则的内容不相同 (1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则： (2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则： (3)HIV等逆转录病毒的中心法则： 知识点　生物体存在表观遗传现象 1．表观遗传现象概念：亲代传递给后代的DNA序列没有改变，亲代在生活中由于生活环境或生活习惯的改变而引起的身体状况变化，也会通过某种途径遗传给下一代，即父母的生活经历可以通过DNA序列以外的方式遗传给后代。 2．传统遗传学与表观遗传学的区别 (1)遗传学是指基于基因序列改变所致基因表达水平的变化，如基因突变等。 (2)表观遗传学则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化，即环境变化引起的性状改变，影响基因表达，但不改变DNA序列。 3．表观遗传的机制：DNA甲基化的状况和组蛋白乙酰化的程度影响了DNA内存储的信息能否被读取。 4．表观遗传修饰 不通过DNA序列改变而影响身体的性状且能遗传给子代，这样的变化称为表观遗传修饰，即发生DNA序列外的变化。 5．表观遗传的影响：有些表观遗传修饰对身体的影响很大。 6．表观遗传的意义：可以使生物打破DNA变化缓慢的限制，使后代能迅速获得亲代应对环境因素做出的反应而发生的变化，这对生物种群的生存和繁衍可能是有利的，也可能是有害的，如不良的环境和生活习惯对后代产生不利的影响。 问题探究 　DNA甲基化能改变DNA中碱基序列吗？ 提示：不能，DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA碱基序列的前提下，改变遗传表型。 [例1]　柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。A、B两株柳穿鱼体内Lcyc基因的碱基序列完全相同，只是植株A的Lcyc基因在开花时表达，植株B的Lcyc基因被高度甲基化(Lcyc基因有多个碱基连接了甲基)，开花时不能表达，从而导致A、B植株的花明显不同。将A、B植株作亲本进行杂交，F1的花与植株A相同，F1自交的F2中绝大部分植株的花与植株A相同，少部分植株的花与植株B相同，科学家将这种特殊的遗传方式称作表观遗传。据此判断，下列有关说法错误的是(　　) A．上述柳穿鱼的杂交情况说明植株B的Lcyc基因发生了隐性突变 B．细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会导致生物的性状发生差异 C．表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变 D．基因组成完全相同的同卵双胞胎具有的微小差异可能与表观遗传有关 解题分析　因为A、B两株柳穿鱼体内Lcyc基因的碱基序列完全相同，只存在能否表达的差异，说明没有发生基因突变，A错误；从A、B植株作亲本进行杂交的F1和F2情况分析，植株B的Lcyc基因碱基与植株A相同，仅因被高度甲基化后不能表达，基因不表达会使其花的性状与植株A的性状出现明显差异，B正确；A、B植株的差异在F2中重新出现，说明细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会导致生物的性状发生改变并遗传下去，属于可遗传变异，C正确；表观遗传即为碱基序列相同的情况下，性状表现出现差异的现象，推测基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异与表现遗传有一定关系，D正确。 答案　A [例2]　有关表观遗传的叙述，正确的是(　　) A．表观遗传的现象只存在于某些动物的生命活动中 B．DNA的甲基化水平升高，会抑制某些基因的表达，进而对表型产生影响 C．DNA分子存在甲基化现象，但是其他大分子不会发生甲基化 D．表观遗传的性状，不能遗传给下一代 答案　B 1．我国科学家研究发现水稻细胞核中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调节，而且对水稻的生长、发育和产量都有重要影响。根据此项研究结果可以得出的结论是(　　) A．Ghd7基因的表达是边转录边翻译形成多肽，多肽还要经内质网和高尔基体的加工 B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢，从而控制生物的有关性状 C．该项研究表明生物的性状与基因的关系并不是简单的一一对应关系 D．水稻植物的开花只受细胞核中Ghd7基因的控制 答案　C 解析　Ghd7基因存在于水稻细胞核中，其基因的表达是先转录后翻译，A错误；Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调节，而且对水稻的生长、发育和产量都有重要影响，说明该基因可以影响多个生物性状，性状与基因的关系并不是简单的一一对应关系，C正确；细胞核中Ghd7基因表达的蛋白质可以参与开花的调节，但不能说明开花只受细胞核中Ghd7基因的控制，D错误。 2．据下图所示的过程，有关说法错误的是(　　) A．正常情况下，③④在动植物细胞中都不可能发生 B．①③过程的产物相同，催化的酶也相同 C．逆转录病毒在宿主细胞内能够发生的过程有①②③⑤ D．①②⑤所需的原料分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 答案　B 解析　正常情况下，动植物细胞通过DNA的复制来传递遗传信息，即过程①，通过转录、翻译形成蛋白质来表达遗传信息，即过程②⑤，所以正常情况下动植物细胞中都不可能发生的是③④，A正确；①③过程的产物都是DNA，DNA自我复制需要解旋酶和DNA聚合酶，逆转录过程需要逆转录酶，B错误；逆转录病毒在宿主细胞内能够发生的过程为③逆转录、①DNA自我复制、②转录和⑤翻译，C正确；①过程的产物是DNA，原料为脱氧核苷酸，②转录形成信使RNA，原料是核糖核苷酸，⑤翻译形成蛋白质，原料是氨基酸，D正确。 3．在甲基转移酶的催化下，DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化，进而使染色质高度螺旋化，因此失去转录活性。下列相关叙述不正确的是(　　) A．DNA甲基化，会导致基因碱基序列的改变 B.DNA甲基化，会导致mRNA合成受阻 C．DNA甲基化，可能会影响生物的性状 D.DNA甲基化，可能会影响细胞分化 答案　A 解析　DNA甲基化是指DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基，这不会导致基因碱基序列的改变，A错误。 4．下列关于表观遗传的说法不正确的是(　　) A．表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化和组蛋白的乙酰化等 B．表观遗传现象中，生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变 C．表观遗传现象与外界环境关系密切 D．DNA甲基化的修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型 答案　B 5．表观遗传是生物体中基因碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，回答下列问题： (1)DNA甲基化是指在DNA碱基上选择性添加甲基，是表观遗传中常见的现象之一。某些基因非编码区的—CCGG—位点被甲基化后，使________酶不能与之结合，抑制转录过程，从而导致生物的________________发生改变。去甲基化后，该基因恢复功能。 (2)研究发现：小鼠胚胎中只要来自父方的A、a基因均不会甲基化(原来甲基化的基因去甲基化)，来自母方的A、a基因均被甲基化。现有纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交，则F1的表型为______________，F1雌雄个体随机交配，F2的表型及比例为__________________。 答案　(1)RNA聚合　表型(性状、基因表达) (2)全部正常(正常)　正常∶矮小＝1∶1 解析　(1)转录需要RNA聚合酶的催化，故某些基因非编码区的—CCGG—位点被甲基化后，使RNA聚合酶不能与之结合，抑制转录过程，从而导致生物的性状发生改变。 (2)纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交，则F1的基因型为Aa，其中来自父本的A未被甲基化，故子一代全部正常；子一代自由交配时，作为母本的Aa产生的配子A和a均被甲基化，而作为父本的Aa产生的A和a均未被甲基化，故子二代中正常∶矮小＝1∶1。 知识点一　基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 1．牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图： 从图中不能得出(　　) A．花的颜色由多对基因共同控制 B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程 C．生物的性状由基因决定，也受环境影响 D．若基因①不表达，则基因②和基因③不表达 答案　D 解析　花青素决定花的颜色，而花青素的合成是由多对基因共同控制的，A正确；基因①②③通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成，B正确；花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色，说明环境因素也会影响花色，C正确；基因具有独立性，基因①不表达，基因②③仍然能够表达，D错误。 2．人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病。下图表示在人体代谢过程中产生这两种疾病的过程。由图中不能得出的结论是(　　) A．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状 B．基因可以通过控制酶的合成来控制生物体的性状 C．一个基因可以控制多个性状 D．一个性状可以由多个基因控制 答案　A 知识点二　遗传信息流从DNA—RNA—蛋白质 3．中心法则描述了生物遗传信息的流动方向，揭示了遗传信息传递的规律。下列有关中心法则的说法错误的是(　　) A．不论何种生物，遗传信息流动的起点只能是核酸，不能是蛋白质 B．中心法则涉及DNA复制、RNA复制、转录、翻译和逆转录等过程 C．遗传信息的流动离不开酶的催化作用，也需要依靠线粒体提供ATP D．遗传信息能够控制生物性状，这需要依赖生物体的蛋白质来实现 答案　C 解析　中心法则中，遗传信息只能从DNA流向DNA或RNA，再流向蛋白质，或者从RNA流向RNA、DNA或蛋白质，不能从蛋白质开始流向蛋白质或核酸，A正确；中心法则中遗传信息流向涉及DNA复制、RNA复制、转录、翻译和逆转录等过程，B正确；遗传信息流动过程中合成核酸或蛋白质，这些过程依赖酶的催化和ATP供能，但ATP不一定由线粒体提供，如原核生物，C错误；遗传信息控制生物性状是通过指导蛋白质的合成，再由其发挥作用来实现的，D正确。 4．如图为中心法则图解，a～e表示相关生理过程。以下叙述正确的是(　　) A．b、d过程只能在细胞分裂时进行 B．图中能发生碱基互补配对的只有a、b、c C．结构完整的活细胞都可以发生a、b、d D．图中所有过程都可在细胞内发生 答案　D 解析　基因的表达包括转录和翻译过程，图中b为转录过程，d为翻译过程，高度分化不分裂的细胞也能进行基因的表达，如胰岛B细胞可合成胰岛素，A错误；中心法则表示的是遗传信息的流动，图中所有过程都能发生碱基互补配对，B错误；a表示DNA复制，只有能分裂的细胞才能进行DNA的复制，C错误；a、b、d过程可以发生在生物体的细胞中，而逆转录和RNA的复制过程也可发生在被某些病毒侵染的细胞中，故图中所有过程都可在细胞内发生，D正确。 5．2017年11月我国爆发了较严重的流感。某流感病毒是一种负链RNA病毒，侵染宿主细胞后会发生－RNA→＋RNA→－RNA和－RNA→＋RNA→蛋白质的过程，再组装成子代流感病毒。“－RNA”表示负链RNA，“＋RNA”表示正链RNA。下列叙述错误的是(　　) A．该流感病毒的基因是有遗传效应的DNA片段 B．＋RNA具有信使RNA的功能 C．该流感病毒由－RNA形成－RNA需在宿主细胞内复制2次 D．该病毒基因复制也遵循碱基互补配对原则 答案　A 解析　根据题意分析可知，该病毒的遗传物质是－RNA，因此其基因应该是具有遗传效应的RNA片段，A错误；根据题意分析可知，在－RNA控制蛋白质的合成过程中，先形成了＋RNA，说明＋RNA具有信使RNA的功能，B正确；该流感病毒侵染宿主细胞后，由－RNA形成－RNA的过程为“－RNA→＋RNA→－RNA”，说明其发生了2次RNA的复制，C正确；题意显示该病毒基因复制即－RNA→＋RNA→－RNA，也遵循碱基互补配对原则，D正确。 知识点三　生物体存在表观遗传现象 6．下列现象最可能与表观遗传相关的是(　　) A．一株水毛茛水下的叶型和水上的不同 B．烟草烟雾使精子甲基化水平升高使其活性下降 C．相同基因型的植物在营养液里长势比在清水里好 D．两只红眼的雌雄果蝇杂交后代出现白眼雄果蝇 答案　B 解析　表观遗传现象是指基因表达发生改变但不涉及DNA序列的变化，能够在代与代之间传递。一株水毛茛水下的叶型和水上的不同是基因与环境共同作用的结果，A错误；烟草烟雾使精子甲基化水平升高使其活性下降，属于DNA甲基化，与表观遗传有关，B正确；相同基因型的植物在营养液里长势比在清水里好，是环境引起的不可遗传的变异，C错误。 7．下列关于表观遗传的说法，错误的是(　　) A．表观遗传现象的发现使“基因的碱基序列代表了全部的遗传信息”的观点受到挑战 B．表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代 C．表观遗传可解释为基因在转录和翻译过程中发生了一些稳定性的改变 D．表观遗传现象仅出现在某些特定生命活动过程 答案　D 解析　表观遗传现象是指基因表达发生改变但基因的碱基序列不变，表观遗传现象的发现使“基因的碱基序列代表了全部的遗传信息”的观点受到挑战，A正确；表观遗传可解释为基因在转录和翻译过程中发生了一些稳定性的改变，而出现的基因相同而性状不同的现象，C正确；表观遗传现象在生物体的生长发育过程中普遍存在，D错误。 8．关于表观遗传的理解，下列说法正确的是(　　) A．DNA的甲基化与环境因素无关 B.DNA的甲基化影响基因的翻译过程 C．表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律 D.DNA的甲基化导致基因的碱基序列改变 答案　C 9．黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交，产生的F1(Aa)不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化(如图)现象出现，甲基化不影响基因DNA复制。有关分析错误的是(　　) A．F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关 B．碱基甲基化可以影响基因的表达 C．碱基甲基化不影响碱基互补配对过程 D．甲基化是引起基因序列改变的常见方式 答案　D 解析　A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现，甲基化不影响基因DNA复制，甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合，从而影响该基因的表达。A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现，但是没有改变碱基，D错误。 10．将遗传背景相同的大鼠幼崽随机分为2组，分别由“负责任”的母鼠(善于舔舐和清洁幼崽)和“不负责任”的母鼠(不善于舔舐和清洁幼崽)抚养，这两组幼鼠成年后的行为出现了明显不同。进一步研究发现，这两组幼鼠成年后行为出现差异的原因是大鼠体内有几个行为相关基因的表达存在差异，但基因的碱基序列并没有改变，这种差异在后代中仍会保持。下列说法错误的是(　　) A．个体的表型受到基因型和环境的影响 B．大鼠成年前被抚养的经历可影响到其下一代的性状 C．增加上述两种母鼠所生幼鼠的互换抚养实验可以增加说服力 D．母鼠的抚养行为可通过影响幼鼠的DNA的复制进而影响幼鼠的表现 答案　D 解析　个体的表型受到基因型和环境的影响，A正确；结合题干信息“这两组幼鼠成年后的行为出现了明显不同”“这种差异在后代中仍会保持”可知，大鼠成年前被抚养的经历会影响到下一代的性状，B正确；增加题干所述两种母鼠所生幼鼠的互换抚养实验可以增加说服力，C正确；由题干信息“两组幼鼠成年后行为出现差异的原因是大鼠体内有几个行为相关基因的表达存在差异，但基因的碱基序列并没有改变”可知，母鼠的抚养行为通过影响幼鼠体内几个行为相关基因的表达，从而影响幼鼠成年后的行为，并未改变幼鼠基因，由题干信息也不能得出母鼠的抚养行为会影响幼鼠DNA的复制，D错误。 11．某种兔的毛色黑色(W)和白色(w)是一对相对性状。两只黑色兔交配得到的子代，放在－15 ℃环境中成长，表现为黑色；若放在30 ℃环境中成长，则表现为白色。这样的白色兔产生的子代再放在－15 ℃环境中，依然表现为黑色。这种现象在遗传学中称为“表型模拟”。下列相关叙述错误的是(　　) A．在“表型模拟”中，兔子毛色的相关基因并没有发生变异 B．子代白色兔的出现，可能是在色素形成的过程中某些酶的活性受到影响 C．在30 ℃环境中成长的白色兔都是纯合子 D．基因决定生物性状，而性状形成的同时还受到环境的影响 答案　C 解析　在表型模拟中，两只黑色兔交配得到的子代，放在－15 ℃环境中成长，表现为黑色；若放在30 ℃环境中成长，则表现为白色，但恢复到原来环境时，子代的性状也发生了恢复，在此过程中，子代的相关基因没有发生变异，A正确；改变环境的温度，子代兔的毛色性状发生了改变，最可能的原因是温度影响了酶的活性，导致色素合成受阻，B正确；两只黑色兔交配得到的子代，放在－15 ℃环境中成长，表现为黑色，基因型可能为WW或Ww，在30 ℃环境中成长则为白兔，故在30 ℃环境中成长的白色兔可能为杂合子Ww，C错误；“表型模拟”现象说明生物的性状是由基因(型)控制，但又受环境(温度)影响，D正确。 12．如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述不正确的是(　　) A．图中①过程中，将含14N的DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代含15N的DNA单链占总链的3/4 B．图中③过程中一条mRNA链上，可同时结合多个核糖体翻译出多条相同的肽链 C．图中①②过程需要的原料和酶均不同 D．图中过程④、①、②一般发生于烟草花叶病毒的体内 答案　D 解析　把DNA放在含15N的培养液中复制2代，根据DNA复制的半保留特点进行计算，则子代中含15N的DNA单链占全部单链的比例为(22×2－2)÷(22×2)＝3/4，A正确；一条mRNA链上可同时结合多个核糖体，因为是同一条mRNA，故可以翻译出多条相同肽链，B正确；①②过程所需的原料分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸，①过程需要解旋酶和DNA聚合酶，②过程需要RNA聚合酶，C正确；烟草花叶病毒属于RNA病毒，但该病毒不会发生过程④所示的逆转录，D错误。 13．图表示艾滋病毒和新冠病毒在宿主细胞内增殖的过程(①～⑨代表生理过程)。请回答相关问题。 (1)图中③④表示________过程，在RNA聚合酶的催化下，以DNA________(填“编码链”或“模板链”)为模板，依据______________原则，合成RNA的过程。 (2)图中⑥表示________过程，该过程在宿主细胞的________(细胞器)中进行，该过程中一个＋RNA相继结合多个该细胞器，其意义在于__________________。通过⑧过程形成的＋RNA的功能，类似于宿主细胞内________(填“mRNA”“tRNA”“rRNA”或“DNA”)的功能。 (3)图中________(在①～⑨中选)过程不需要遵循碱基互补配对原则。 答案　(1)转录　模板链　碱基互补配对 (2)翻译　核糖体　增加了翻译的效率　DNA (3)①⑨ 解析　(3)图中①表示艾滋病毒进入宿主细胞，依赖细胞膜的流动性，不需要碱基互补配对；⑨表示组装病毒，不需要碱基互补配对。 14．香豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由两对等位基因(A和a、B和b)共同控制，其显性基因决定花色的过程如下图所示。 (1)从图可见，紫花植株必须同时具有________和________基因，方可产生紫色物质。基因型aaBb的植株开花的颜色为________花，紫花植株的基因型有________种。 (2)基因型AaBb的个体自交，后代的表型和比例应该是________________，其中白花植株中纯合子占__________。AaBb的个体进行测交，后代的表型和比例应该是________________。 (3)本图解说明，基因与其控制的性状之间的数量对应关系是__________________。基因可以通过控制酶的合成控制________进而控制生物的性状，此外基因还可以通过控制______________直接控制生物的性状。 答案　(1)A　B　白　4　(2)紫花∶白花＝9∶7　3/7　紫花∶白花＝1∶3　(3)一个性状可以由多对基因控制　代谢过程　蛋白质的结构 解析　(1)据图分析，紫色素的产生需要酶A和酶B，分别由基因A和基因B控制，即必须同时具有A与B基因才表现为紫色植株。基因型aaBb的植株开花的颜色为白花，紫花植株的基因型有4种，即AABB、AABb、AaBB、AaBb。 (2)AaBb自交的子代中，A_B_表现为紫色(占9份)，aaB_表现为白色(占3份)，A_bb表现为白色(占3份)，aabb表现为白色(占1份)，所以基因型为AaBb的个体自交，F1代中紫花植株∶白花植株＝9∶7，其中白花植株的基因型有1aaBB、2aaBb、1AAbb、2Aabb、1aabb，纯合子占所有白花植株的3/7。AaBb的个体进行测交，即AaBb×aabb，后代的表型及其比例是紫花(1AaBb)∶白花(1aaBb、1Aabb、1aabb)＝1∶3。 (3)图中紫色性状需要同时具有A、B基因，说明基因与其控制的性状之间的数量对应关系是一个性状可能受到2个或多个基因控制；同时基因还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$