高考生物总复习 第5单元 遗传的分子基础 第21讲 遗传信息的传递与表达.docx

1、高考生物总复习 第5单元 遗传的分子基础 第21讲 遗传信息的传递与表达第21讲 遗传信息的传递与表达考纲要求1.DNA分子的复制必考(b)、加试(b)。2.活动：探究DNA的复制过程必考(c)、加试(c)。3.DNA的功能必考(a)、加试(a)。4.DNA与RNA的异同必考(b)、加试(b)。5.转录、翻译的概念和过程必考(b)、加试(b)。6.遗传密码、中心法则必考(b)、加试(b)。7.基因的概念必考(b)、加试(b)。8.复制、转录和翻译的异同加试(b)。考点一DNA分子的复制1DNA分子的复制过程图解2DNA分子复制的时间、场所、条件、特点和意义概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的

2、过程时间有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期场所细胞核(主要)条件模板：亲代DNA的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量来源：细胞呼吸产生的ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶等原则碱基互补配对原则过程解旋合成与母链互补的子链形成子代DNA分子特点边解旋边复制；半保留复制结果1个DNA分子2个DNA分子意义将遗传信息从亲代传给了子代，保持了前后代遗传信息的连续性思考诊断1判断下列叙述的正误(1)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子中两条链均是新合成的()(2)DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制()(3)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链()(4)DNA复

3、制时，严格遵循AU、CG的碱基互补配对原则()2DNA复制过程中的数量关系DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结构分析如下：(1)子代DNA分子数为2n个。含有亲代链的DNA分子数为2个。不含亲代链的DNA分子数为2n2个。含子代链的DNA分子数为2n个。(2)子代脱氧核苷酸链数为2n1条。亲代脱氧核苷酸链数为2条。新合成的脱氧核苷酸链数为2n12条。(3)消耗脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m(2n1)个。第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m2n1个。题型一DNA分子的复制过程和特点1(2016温州3月选考)下列关于DN

4、A复制的叙述中正确的是()A需要解开DNA的双螺旋结构B以DNA分子的一条链作为模板C以4种游离的核糖核苷酸作为原料DA与U互相配对，G与C互相配对答案A解析DNA复制过程中，需要在相关酶的作用下进行解旋，以解旋的两条链为模板，以四种游离的脱氧核苷酸为原料，按A与T、G与C的配对原则合成子链。2在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3HdT)的培养基中，3HdT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3HdT 的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出的推测是()A

5、复制起始区在高放射性区域BDNA复制为半保留复制CDNA复制从起始点向两个方向延伸DDNA复制方向为ac答案C解析根据放射性自显影结果可知，中间低放射性区域是复制开始时在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3HdT)的培养基中进行复制的结果，A项错误；两侧高放射性区域是将大肠杆菌转移到含高剂量3HdT的培养基中进行复制的结果，因此可判断DNA复制从起始点(中间)向两个方向延伸，C项正确，D项错误；该实验不能证明DNA复制为半保留复制，B项错误。题型二DNA分子复制的相关计算3(2016杭州五校联考)下列关于DNA的相关计算，正确的是()A具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都

6、具有胞嘧啶200个B具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需2nm个胸腺嘧啶C具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制需要2n1m个胸腺嘧啶D无论是双链DNA还是单链DNA，(AG)所占的比例均是1/2答案C解析具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则DNA中含胞嘧啶400个，因此一条链上的胞嘧啶数可为0400个，A项错误；具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后DNA数由1个变为2n个，因此需要(2n1)m个胸腺嘧啶，其第n次复制DNA数由2n1个变为2n个，这一过程需要(2n2n1)m个胸腺嘧啶，B项错误，C项正确；只有在双链DNA中才遵循卡伽夫法则，即AT，GC，在单链D

7、NA中不存在这一关系，因此只有双链DNA中(AG)所占的比例为1/2，单链DNA中该比值不一定为1/2，D项错误。4一个双链均被32P标记的DNA分子由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是()A该DNA分子中含有氢键的数目为1.3104个B复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17D子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为13答案B解析由题意可知，该DNA分子中，AT10 00020%2 000(个)，CG10 00030%3 000(个)，则含有的氢键数为2

8、 00023 00031.3104(个)；DNA复制3次形成8个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3 00072.1104(个)；子代DNA分子中含有32P的单链与含有31P的单链之比为17；子代DNA分子中含有32P的分子数与只含有31P的分子数之比为2613。归纳提升只含15N的DNA在含14N的环境中进行复制时，DNA分子数、脱氧核苷酸链数的变化世代DNA分子特点DNA中脱氧核苷酸链的特点分子总数细胞中DNA分子在离心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比链总数不同脱氧核苷酸链占全部链之比只含15N的DNA分子含14N、15N的DNA分子只含14N的DNA分子含15N的链含

9、14N的链01全在底部10021012全在中部01041/21/2241/2中、1/2上01/21/281/43/4381/4中、3/4上 01/43/4161/87/8n2n2/2n中、12/2n上02/2n12/2n2n11/2n11/2n考点二遗传信息的表达1DNA的功能(1)携带和传递遗传信息遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。以自身为模板，半保留地进行复制，保持遗传信息的稳定性。(2)表达遗传信息DNA能根据它所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。2RNA与DNA的区别、RNA的结构与分类3遗传信息的转录和翻译(1)转录(2)翻译场所或装配机器：核糖体。条件遵循原则：碱基互补配对原则。

10、产物：多肽链(蛋白质)。在一个mRNA上有若干个核糖体同时进行翻译，提高了翻译的效率。(3)密码子和反密码子密码子存在于mRNA上，共有64种。决定氨基酸的密码子有61种；终止密码子有3种，不决定氨基酸；起始密码子有2种，决定氨基酸。反密码子存在于tRNA上。生物界的遗传密码是统一的，这可以作为生物界统一性的证据。4中心法则与基因的概念(1)中心法则提出者：克里克。要点：遗传信息由DNA传递到RNA，然后由RNA决定蛋白质的特异性。内容图解(用简式表示)：。(2)基因作用：遗传的一个基本功能单位，它在适当的环境条件下控制生物的性状。与染色体的关系：以一定的次序排列在染色体上。本质：有功能的核酸

11、分子片断，在大多数生物中是一段DNA，而在RNA病毒中则是一段RNA。思考诊断1观察下图比较转录和翻译试写出与有关的知识：过程名称转录翻译场所主要是细胞核核糖体模板DNA的一条链mRNA原料4种游离的核糖核苷酸20种氨基酸产物RNA多肽链2.下图为蛋白质的合成图示，请据图回答问题：(1)mRNA与核糖体的数量关系：一个mRNA上可同时结合多个核糖体。(2)存在上述关系的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(3)核糖体在mRNA上移动的方向：从左向右(据上图)，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。(4)蛋白质合成的结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔

12、基体等结构中进一步加工。(5)讨论：图示中合成了几条肽链？是否相同？提示图示中的4个核糖体合成了4条多肽链；因为模板mRNA相同，所以合成的4条多肽链也完全相同。3密码子和反密码子的比较项目密码子反密码子位置mRNAtRNA作用直接决定蛋白质中氨基酸的序列识别密码子，转运氨基酸特点与DNA模板链上的碱基互补与mRNA中密码子的碱基互补1 DNA复制、转录和翻译的比较项目复制转录翻译场所主要发生在细胞核中，也可在线粒体、叶绿体内进行主要发生在细胞核中，也可在线粒体、叶绿体内进行核糖体时间有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期生物的生长发育过程中条件模板亲代 DNA分子的两条链DNA分子的一条链mR

13、NA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸其他解旋酶、DNA聚合酶和能量RNA聚合酶、能量酶、能量、tRNA碱基配对方式AT、TA CG、GCAU、TA CG、GCAU、UA CG、GC过程DNA边解旋边以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋形成子代DNADNA解旋，以其中一条链为模板，按碱基互补配对原则形成mRNA(单链)，mRNA进入细胞质中与核糖体结合以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的多肽链遗传信息传递方向DNADNADNARNARNA蛋白质特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，转录结束后的DNA仍保留原来的双链结构mRNA分子可与多个核糖体结合，同时进行多条肽链的合成产物两个双链DNA分子一条单链mRNA多肽或蛋白质联系2.遗传信息、密码子与反密码子3氨基酸、密码子和反密码子的对应关系(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运。(2)一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子无对应的氨基酸)，且一种tRNA只能转运一种氨基酸。(3)基因、密码子和反密码子的对应关系题型一DNA的功能及基因的概念1下列不属于DNA的功能的是()A传递遗传信息 B控制细胞内外物质的进出 C控制生物体的形态 D控制生物体的生理特征答案B解析控制细胞内外物质进出的是细胞膜的功能，故B的说法错误。