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1、专题十五遗传信息的传递 与表达内容索引考点一DNA分子的复制考点二遗传信息的表达考点三活动：探究DNA的复制过程探高考 练模拟考点一DNA分子的复制1.DNA分子的复制过程图解分子的复制过程图解答案 知识回扣1解旋脱氧互补配对双螺旋2.DNA分子复制的时间、场所、条件、特点和意义分子复制的时间、场所、条件、特点和意义答案概念以为模板合成的过程时间的间期和的间期场所(主要)条件模板：；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量来源：产生的ATP；酶：解旋酶、等原则碱基互补配对原则亲代DNA子代DNA有丝分裂减数第一次分裂前细胞核亲代DNA的两条链细胞呼吸DNA聚合酶过程解旋合成与母链互补的子链特点边解旋边
2、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形成子代DNA分子半保留复制连续性答案答案思考诊断提示1.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制()2.DNA复制需要消耗能量()3.真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期()提示提示DNA的复制发生在有丝分裂间期。4.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶()5.DNA分子复制是边解旋边双向复制的()题型一题型一DNA分子的复制过程和特点分子的复制过程和特点1.(2016温州模拟)下列关于DNA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
3、游离的核糖核苷酸作为原料D.A与U互相配对，G与C互相配对解解析析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。题型探究2解析12342.下面为真核细胞DNA复制过程示意图。据图分析，下列相关叙述中错误的是()A.由图示得知，子链是沿着一定方向延伸的B.合成两条子链时，DNA聚合酶移动的方向是相反的C.细胞内的DNA复制场所有细胞核、叶绿体、线粒体D.解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化，且需要消耗ATP解析1234题型二题型二DNA分子复制的相关计算分子复制的相关计算DNA复制的有关计算规律解题技巧解题技巧
4、DNA复制n次(注：x代表一个DNA分子中某脱氧核苷酸的个数，n代表复制次数)图示如下：1234(1)子代DNA数为2n(2)子代DNA的链数为2n1(3)复制n次需要的某种脱氧核苷酸数：(2n1)x。(4)第n次复制需要的某种脱氧核苷酸数：(2n2n1)x2n1x。1234解析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1000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都具有胞嘧啶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，(A
5、G)所占的比例均是1/21234解析4.一个双链均被32P标记的DNA分子由5000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131234题后反思题后反思只只含含15N的的DNA在在含含14N的的环环境境中中进进行行复复制制阶阶段段，DNA分分子子数数、脱脱氧氧核核苷酸链数的变化苷酸链数的变化世代DNA分子特点DNA中脱氧核苷酸链的特
6、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14N的链123401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返回1234考点二遗传信息的表达1.DNA的功能的功能(1)携带和传递遗传信息遗传信息蕴藏在4种碱基的之中。以自身为模板，半保留地进行，保持遗传信息的性。
7、(2)表达遗传信息DNA能根据它所贮存的决定蛋白质的结构。答案 知识回扣1排列顺序复制稳定遗传信息小贴士小贴士2.RNA与与DNA的区别、的区别、RNA的结构与分类的结构与分类答案DNARNA双单TUUT绿红核糖核苷酸核糖核苷酸核孔复合体翻译蛋白质识别并转运氨基酸核糖体3.遗传信息的转录和翻译遗传信息的转录和翻译(1)转录答案RNA游离的核糖核苷酸RNA(2)翻译场所或装配机器：。条件遵循原则：碱基互补配对原则。产物：在一个mRNA上有个核糖体同时进行翻译，提高了翻译的效率。答案核糖体多肽链若干(3)密码子和反密码子密码子存在于上，共有种。决定氨基酸的密码子有种；终止密码子有种，不决定氨基酸；
8、起始密码子有种，决定氨基酸。反密码子存在于上。生物界的遗传密码是的，这可以作为生物界统一性的证据。答案mRNA646132tRNA统一4.中心法则与基因的概念(1)中心法则提出者：。要点：遗传信息由传递到，然后由决定的特异性。内容图解(用简式表示)：_。答案克里克DNARNARNA蛋白质(2)基因作用：遗传的一个，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上。本质：有功能的，在大多数生物中是一段，而在RNA病毒中则是一段。答案基本功能单位染色体核酸分子片断DNARNA易错提示易错提示转录和翻译的易错易混点(1)转录、翻译过程中的四个易错点转录的产物不只是mRNA，还
9、有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。转录和翻译过程中的碱基配对不是AT，而是AU。并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。(2)辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。密码子有64种(3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子)；反密码子理论上有61种。答案思考诊断提示1.密码子位于rRNA上，反密码子位于tRN
10、A上()提示提示密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。2.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与()3.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基()提示提示反密码子是位于tRNA上相邻的3个碱基。答案提示4.以mRNA作为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录()5.每种氨基酸仅由一种密码子编码，每种tRNA只转运一种氨基酸()提提示示每种氨基酸由一种或多种密码子编码。每种tRNA只转运一种氨基酸。6.终止密码子不编码氨基酸。核糖体可在mRNA上移动()重难突破21.DNA复制、转录和翻译的比较复制、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
11、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mRNA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、TACG、GCAU、TACG、GCAU、UACG、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
12、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解析123456题型一题
13、型一DNA的功能及基因的概念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 题型探究3解析2.(2015浙江7月学考)下列关于基因的叙述，错误的是()A.基因是遗传的基本功能单位B.基因是一段有功能的核酸C.基因由葡萄糖脱水缩合形成D.基因具有携带和表达遗传信息的解解析析基因是遗传的基本功能单位，是一段有功能的核酸片断，具有携带和表达遗传信息的功能，它可以由脱氧核苷酸或者核糖核苷酸形成，C错误。123456题型二转录、翻译及中心法则题型二转录、翻译及中心法则解题必备解题必备翻译过程的三种模型图解读
14、(1)图甲翻译模型分析、分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。123456翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。(2)图乙表示真核细胞的翻译过程，其中是mRNA，是核糖体，、表示正在合成的4条多肽链，具体内容分析如下数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向：从右向左，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。123456结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质
15、往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。(3)图丙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是DNA模板链，、表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。1234563.下面甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图，有关说法正确的是()A.甲图所示的过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成B.乙图所示过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板C.甲图所示翻译过程的方向是从右到左D.甲图和乙图中都发生了碱基互补配对且碱基互补配对方式相同解析123456解析4.(2015重庆，5)结合下图分析，下列叙述错
16、误的是()A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链123456各种生物的信息传递归纳各种生物的信息传递归纳题后反思题后反思生物种类遗传信息的传递过程DNA病毒某些RNA病毒逆转录病毒细胞生物123456解析题型三复制、转录和翻译的异同题型三复制、转录和翻译的异同(加试加试)5.(2016嘉兴统考)下图表示真核细胞内两种物质的合成过程。下列叙述正确的是()A.甲过程在细胞核内进行，乙过程在细胞溶胶中进行B.在细胞周期中，甲过程在间期进行，乙过程在分裂期进行
17、C.甲、乙两过程中，都需要整个DNA的两条链作为模板D.甲、乙两过程中，都需要在酶的催化下形成磷酸二酯键123456解析返回6.图甲是DNA复制示意图，其中一条链首先合成较短的片段(如a1、a2，b1、b2等)，然后再由相关酶连接成DNA长链；图乙是基因表达示意图。下列叙述正确的是()A.图甲中复制起点在一个细胞周期中可起始多次B.图甲中连接b1与b2片段的酶是RNA聚合酶C.图乙过程的编码链中每个脱氧核糖均连有一个磷酸和一个碱基D.图乙过程中能与物质b发生碱基配对的分子含有氢键123456考点三活动：探究DNA的复制过程1.实验原理实验原理(1)实验方法：技术和技术。(2)实验原理：若DNA
18、的两条链都用15N标记，那么DNA分子密度较大，离心后应该在试管的部；若两条链中都含有14N，那么DNA分子密度较小，离心后应该在试管的部；若DNA的两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么DNA分子密度居中，离心后应该在试管的部。答案 实验解读1放射性同位素示踪离心下上中2.实验过程实验过程3.实验分析实验分析预期结果a：若第二代DNA分子中15N15N占1/2，14N14N占1/2；第三代DNA分子中15N15N占1/4,14N14N占3/4，说明DNA复制方式是复制。预期结果b：若第二代DNA分子全部是15N14N；第三代DNA分子中15N14N占1/2,14N14N占1/2，说明D
19、NA复制方式是复制。4.实验结论：实验结论：实验结果与预期b一致，表明DNA的复制方式为_复制。全保留半保留半保留答案DNA半保留复制的实验过程分析 实验点拨2(1)实验预期：离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。(2)过程分析立即取出，提取DNA离心全部重带。繁殖一代后取出，提取DNA离心全部中带。繁殖两代后取出，提取DNA离心1/2轻带、1/2中带。(3)实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。(1)DNA是肉眼
20、看不见的，如何才能分辨DNA的复制方式呢？提提示示回忆以前学习过的经典实验，我们要追踪亲代DNA的两条链在子代DNA中出现的情况，要采用化学上的同位素标记法和物理学的梯度离心法。(2)影响DNA复制的外界因素有哪些？提示提示问题探究提示题型一实验基础题型一实验基础1.(2016西安二模)将大肠杆菌放在含有15N的培养基中培养若干代后，细菌DNA所有氮均为15N，它比14N分子密度大。然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再转移到14N培养基中培养，每隔4h(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次，测定其不同世代细菌DNA分子的密度。DNA分子的密度梯度离心实验结果如下图所示。题型探究312(1)中带D
21、NA中含有的氮元素是。14N、15N解析答案12(2)如果测定第4代DNA分子的密度，含15N的DNA分子所占比例为。(3)如果将第1代(全中)DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的四条DNA单链在试管中的分布位置应为。(4)上述实验表明，DNA分子复制的方式是。1/81/2重带、1/2轻带半保留复制答案12题型二实验应用题型二实验应用2.DNA的复制方式可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。12实验步骤：a.在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA(对照)。b.在氮
22、源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA(亲代)。c.将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中，再连续繁殖两代(和)，用密度梯度离心法分离，不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。12实验预测：(1)如果与对照(14N14N)相比，子代能分辨出两条DNA带：一条带和一条带，则可以排除_。解解析析从题目中的图示可知，深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的DNA分子，一个是两条子链形成的DNA分子；半保留复制后得到的每个子代DNA分子
23、的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子链片段间隔连接而成的。轻(14N14N)重(15N15N)半保留复制和分散复制12解析答案(2)如果子代只有一条中密度带，则可以排除，但不能肯定是。(3)如果子代只有一条中密度带，再继续做子代DNA密度鉴定：若子代可以分离出 和，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代不能分离出密度两条带，则排除，同时确定为。全保留复制半保留复制或分散复制一条中密度带一条轻密度带中、轻半保留复制分散复制答案返回12探高考 练模拟解析123451.有关真核细胞DNA分子的复制，下列叙述正确的是()A.复制过程中先是全
24、部解旋，再半保留复制B.复制过程中不需要消耗ATPC.DNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接D.复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团解析123452.某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()解析123453.下图所示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是()A.过程中碱基配对情况相同B.过程发生的场所相同C.过程所需要的酶相同D.过程中核糖体的移动方向是从左向右解析123454.下图表示生物界完整的中心法则，有关叙述不正确的是()A.过程
25、都需要模板、原料、酶和能量，且均可在乳酸菌、酵母菌、线粒体、叶绿体中进行B.若将果蝇一个体细胞核中的8个DNA分子用32P标记，然后放入含31P的培养基中培养，分裂两次后一个细胞核中含放射性的DNA数目可能是0C.在蓝细菌中，过程可在细胞同一区域同时发生D.过程发生在某些病毒体内答案123455.在生命科学研究中，“放射性同位素示踪法”是常用的研究手段。请分析下列几个科学实验，回答有关问题：(1)将大肠杆菌的DNA分子用3H标记后，放在普通培养基上繁殖两代，如 下 图 所 示。该 实 验 有 力 地 证 明 了 DNA分 子 的 复 制 方 式 是 。若在此过程中，共消耗了游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸183个，则亲代DNA分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸个。半保留复制61解析12345(2)用含放射性元素的氨基酸培养豚鼠的胰腺细胞，研究豚鼠分泌蛋白的合成和分泌过程，放射性在核糖体上出现后，依次经过、_和，最后出现在细胞外。内质网高尔基体细胞膜答案返回