高三生物第一复习教学案（必修2）DNA复制、转录、翻译的比较.doc

高三生物第一复习教学案（必修2）：DNA复制、转录、翻译的比较厦门市海沧中学 刘文胜【课标要求】概述遗传信息的转录和翻译（知II）。【教学要求】1.能说出DNA分子的复制、转录、翻译、逆转录的区别、联系和应用；2.能进行基因表达过程中有关碱基数目的计算。基因表达过程中有关碱基数目的计算。【考点梳理】一、DNA复制、转录、翻译的比较复制转录翻译时间细胞分裂的间期个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体模板DNA的两条单链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件都需要特定的酶和ATP产物2个双链DNA一个单链RNA（mRNA，tRNA，rRNA）多肽链（或蛋白质）产物动向传递到2个子细胞离开细胞核进入细胞质组成细胞结构蛋白质和功能蛋白质特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录；转录后DNA仍恢复原来的双链结构翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸碱基配对AT，TA，GC，CGAU，TA，GC，CGAU，UA，CG，GC遗传信息传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质意义使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状二、基因表达中相关数量计算（一）基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系：转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。基因为双链结构而RNA为单链结构，因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。（二）mRNA中碱基数与氨基酸的关系：翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使RNA碱基数目的1/3。综上可知：蛋白质中氨基酸数目tRNA数目1/3mRNA碱基数目1/6DNA（或基因）碱基数目。（三）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，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比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，应加上最多或最少等字。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指导合成的蛋白质最多有n/3个氨基酸。4、蛋白质中氨基酸的数目肽键数肽链数（肽键数缩去的水分子数）。知识网络体系一、中心法则 DNADNA：DNA的自我复制；DNARNA：转录；RNA蛋白质：翻译；RNARNA：RNA的自我复制；RNADNA：逆转录。DNADNA RNARNADNARNA 细胞生物 病毒RNA蛋白质 RNADNA二、基因、蛋白质与性状的关系 1、 （间接控制） 酶或激素 细胞代谢基因 性状 结构蛋白 细胞结构 （直接控制）2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。3、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。重难热点归纳 阶段项目复制转录翻译时间细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期生长发育的连续过程进行场所主要细胞核主要细胞核细胞质的核糖体模板以DNA的两条链为模板以DNA的一条链为模板mRNA为模板原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP过程在酶的作用下，两条扭成螺旋的双链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（AT、CG、TA、GC）合成与模板互补的子链；子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构在细胞核中，以DNA解旋后的一条链为模板，按照AU、GC、TA、CG的碱基互补配对原则，形成mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合在细胞质的核糖体上，以mRNA上的密码子为模板，按照碱基互补配对原则由tRNA携带相应氨基酸进行多肽链的合成。产物两个双链的DNA分子一条单链的mRNA多肽链或蛋白质特点边解旋边复制；半保留式复制（每个子代DNA含一条母链和一条子链）边解旋边转录；DNA双链分子全保留式转录（转录后DNA仍保留原来的双链结构）密码子与反密码子互补配对，一条mRNA可与多个核糖体结合，合成多条相同的多肽链。遗传信息的传递方向遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子遗传信息由DNA传到RNA遗传信息由RNA传到蛋白质。经典例题剖析例1(08上海生物)28下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）A第6位的C被替换为T B第9位与第10位之间插入1个TC第100、101、102位被替换为TTT D第103至105位被替换为1个T 解析：本题主要考查对翻译过程中密码子的解读原则，三联体密码的连续性，不间断性。答案：B例2(08上海生物)37（11分）中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是 、 、 和 。（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是 （用图中的字母回答）。（3）a过程发生在真核细胞分裂的 期。（4）在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是 。（5）能特异性识别信使RNA上密码子的分子是 ，后者所携带的分子是 。（6）RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表述）： ； 。 解析：理解中心法则及其补充和发展的具体内容，了解每个过程的模板、原则、产物、发生时期及场所。答案：（1）DNA复制 转录 翻译 逆转录 （2）c （3）间（S） （4）细胞核 （5）tRNA（转运RNA） 氨基酸 （6）如下图：例3、（2008广东单科卷33）(8分)玉米植株的性别决定受两对基因(Bb，Tt)的支配，这两对基因位于非同源染色体上。玉米植株的性别和基因型的对应关系如下表，请回答下列问题：基因型B和T同时存在(B T )T存在，B不存在(bbT )T不存在(B tt或bbtt)性别雌雄同株异花雄株雌株（1）基因型为bbTt的雄株与BBtt的雌株杂交，F1的基因型为 ，表现型为 ；F1自交，F2的性别为 ，分离比为 。（2）基因型为 的雄株与基因型为 的雌株杂交，后代全为雄株。（3）基因型为 的雄株与基因型为 的雌株杂交，后代的性别有雄株和雌株，且分离比为1：1。解析：理解基因的表达过程及其影响因素，对分离定律与自由组合定律的具体应用，答案：(1)F1的基因型为B bTt, 表现型为雌雄同株异花。F1自交F2的性别为雌雄同株异花、雄株、雌株，分离比为：9：3：4。 （2）基因型为bbTT的 雄株与基因型为bbtt的雌株杂交，后代全为雄株。 （3）基因型为bbTt 的雄株与基因型为bbtt的雌株杂交，后代的性别有雄株、雌株，且分离比为1：1。【基础训练】1、合成一条含1000个氨基酸的多肽链，需要转运RNA的个数、信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是（ A ）A、1000个，3000个和3000对B、1000个，3000个和6000对C、300个，300个和3000对D、1000个，3000个和1000对2、鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白、红细胞能合成珠蛋白、胰岛细胞能合成胰岛素，用编码上述蛋白质的基因分别作探针，对3种细胞中提取的总DNA的限制酶切成片段进行杂交实验；用同样的3种基因片段作探针，对上述3种细胞中提取的总RNA进行杂交实验。上述实验结果如下表：细胞总DNA细胞总RNA输卵管细胞红细胞胰岛细胞输卵管细胞红细胞胰岛细胞卵清蛋白基因珠蛋白基因胰岛素基因注：“”表示杂交过程中有杂合双链；“”表示杂交过程中有游离的单链。根据上述事实，下列叙述正确的是（ C ）A、胰岛细胞中只有胰岛素基因B、上述3种细胞的分化是由细胞在发育过程中某些基因丢失所致C、在红细胞成熟过程中有选择性地表达了珠蛋白基因D、在输卵管细胞中无珠蛋白基因和胰岛素基因3、染色质是由DNA、组蛋白和非组蛋白等成分组成的。为了探究非组蛋白在转录中的作用，科学家从一只兔的体内分别取出胸腺细胞和骨髓细胞的染色质进行分离重组实验（如图。注：试管内满足RNA合成的有关条件）。（1）兔的胸腺细胞和骨髓细胞都是由受精卵细胞通过细胞分裂和细胞分化产生的，其形态和功能不同的直接原因是基因的选择性表达使合成的蛋白质不同。（2）试管内“满足RNA合成的有关条件”主要是指原料（4种游离的核糖核苷酸）、能量（ATP）、酶、模板（DNA）。（3）本实验的设计思路是先把染色质各组成成分分开，再组合，在组合过程中通过控制非组蛋白的添加，来确定非组蛋白在转录中是否起作用。（4）本实验的结果说明了非组蛋白对基因转录有影响，缺少非组蛋白不能进行正常的转录。【高考模拟】4、（2007上海生物31）一个mRNA分子有m个