浙江专用2017届高考生物二轮复习专题十五遗传信息的传递与表达课件.pptx

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 答案 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 答案 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 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DNA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 解析 1 2 3 4 2 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 1 2 3 4 解析由题图可知 A B正确 细胞内的DNA分布在细胞核 线粒体和叶绿体中 这三个结构都可以进行DNA复制 解旋不需要DNA聚合酶参与 1 2 3 4 题型二DNA分子复制的相关计算 DNA复制的有关计算规律 解题技巧 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 1 2 3 4 1 子代DNA数为2n 2 子代DNA的链数为2n 1 3 复制n次需要的某种脱氧核苷酸数 2n 1 x 4 第n次复制需要的某种脱氧核苷酸数 2n 2n 1 x 2n 1x 1 2 3 4 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2n m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2n 1 m个胸腺嘧啶D 无论是双链DNA还是单链DNA A G 所占的比例均是1 2 1 2 3 4 解析具有1000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0 400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 2n 1 m个胸腺嘧啶 其第n次复制DNA数由2n 1个变为2n个 这一过程需要 2n 2n 1 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A T G C 在单链DNA中不存在这一关系 因此只有双链DNA中 A G 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 1 2 3 4 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 3 104个B 复制过程需要2 4 104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1 7D 子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1 3 1 2 3 4 解析由题意可知 该DNA分子中 A T 10000 20 2000 个 C G 10000 30 3000 个 则含有的氢键数为2000 2 3000 3 1 3 104 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3000 7 2 1 104 个 子代DNA分子中含有32P的单链与含有31P的单链之比为1 7 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2 6 1 3 1 2 3 4 题后反思 只含15N的DNA在含14N的环境中进行复制阶段 DNA分子数 脱氧核苷酸链数的变化 1 2 3 4 返回 1 2 3 4 考点二遗传信息的表达 1 DNA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 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 排列顺序 复制 稳定 遗传信息 小贴士 2 RNA与DNA的区别 RNA的结构与分类 答案 DNA RNA 双 单 T U U T 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 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 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 mRNA 64 61 3 2 tRNA 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 DNA RNA RNA 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 DNA RNA 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A T 而是A U 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tRNA上 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 1 DNA复制 转录和翻译的比较 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 解析 1 2 3 4 5 6 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 解析遗传物质存在于细胞核里 染色体是细胞核内的容易被碱性染料染成深色的物质 由DNA和蛋白质组成 DNA是遗传物质的载体 它的结构像一个螺旋形的梯子 即双螺旋结构 DNA分子上具有特定遗传信息 能够决定生物的某一性状的片断叫做基因 控制细胞内外物质的进出的是细胞膜的功能 故B的说法错误 1 2 3 4 5 6 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 1 2 3 4 5 6 题型二转录 翻译及中心法则 解题必备 翻译过程的三种模型图解读 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 1 2 3 4 5 6 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 1 2 3 4 5 6 结果 合成的仅是多肽链 要形成蛋白质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 1 2 3 4 5 6 3 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 1 2 3 4 5 6 解析由甲图可知 翻译过程中一个mRNA分子上结合多个核糖体 同时合成多条肽链 转录产物有信使RNA 转运RNA和核糖体RNA三种 而翻译的模板只是信使RNA 甲图中多肽链 最长 说明合成该多肽链的核糖体是最早与mRNA结合的 因此核糖体在mRNA上的移动方向是从右到左 转录和翻译过程中都发生了碱基互补配对 但碱基互补配对方式不完全相同 1 2 3 4 5 6 解析 4 2015 重庆 5 结合下图分析 下列叙述错误的是 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 1 2 3 4 5 6 解析生物的遗传物质是DNA或RNA 则遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 A正确 由于密码子的简并性 核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质 B正确 表现型通过蛋白质表现 故遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 C正确 编码蛋白质的基因含两条单链 碱基序列互补 遗传信息不同 D错误 1 2 3 4 5 6 各种生物的信息传递归纳 题后反思 1 2 3 4 5 6 解析 题型三复制 转录和翻译的异同 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 1 2 3 4 5 6 解析甲图所示过程为DNA的复制过程 乙过程为转录过程 甲过程可发生在细胞核或线粒体 叶绿体内 A项错误 细胞周期的分裂间期主要进行DNA的复制和蛋白质的合成 因此甲 乙过程均主要发生在分裂间期 B项错误 DNA的复制以DNA的两条链为模板 转录过程以DNA的一条链为模板 C项错误 甲 乙过程都有核苷酸链的形成 都需要在酶的催化下形成磷酸二酯键 D项正确 1 2 3 4 5 6 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 1 2 3 4 5 6 返回 解析图甲中复制起点在一个细胞周期中起始一次 A错误 图甲中连接b1与b2片段的酶是DNA连接酶 B错误 图乙过程 的编码链中除末端的一个脱氧核糖连接一个磷酸和一个碱基外 其余每个脱氧核糖均连有两个磷酸和一个碱基 C错误 图乙过程 中能与物质b mRNA 发生碱基配对的分子是tRNA 其含有氢键 D正确 1 2 3 4 5 6 考点三活动 探究DNA的复制过程 1 实验原理 1 实验方法 技术和技术 2 实验原理 若DNA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 放射性同位素示踪 离心 下 上 中 2 实验过程 3 实验分析预期结果a 若第二代DNA分子中15N 15N占1 2 14N 14N占1 2 第三代DNA分子中15N 15N占1 4 14N 14N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15N 14N 第三代DNA分子中15N 14N占1 2 14N 14N占1 2 说明DNA复制方式是复制 4 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 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是肉眼看不见的 如何才能分辨DNA的复制方式呢 提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 问题探究 提示 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 1 2 1 中带DNA中含有的氮元素是 14N 15N 解析 答案 1 2 解析两条DNA单链均被15N标记的DNA分子为全重DNA分子 在离心管的最下边 含全重DNA分子的大肠杆菌转入含14N的培养基中培养后 第1代全部为一条链含15N 另一条链含14N的DNA分子 在离心管的中间 第2代为1 2中带DNA分子 1 2轻带DNA分子 第4代为2 24中带DNA分子 24 2 24轻带DNA分子 根据这一实验结果可以证明 DNA分子复制的方式是半保留复制 1 2 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 8 1 2重带 1 2轻带 半保留复制 答案 1 2 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 1 2 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14N DNA 对照 b 在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌 其DNA分子均为15N DNA 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 1 2 实验预测 1 如果与对照 14N 14N 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 14N 14N 重 15N 15N 半保留复制和分散复制 1 2 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 1 2 探高考练模拟 解析 1 2 3 4 5 1 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 解析双链DNA复制的主要特点是 边解旋边复制 半保留复制 故A项错误 复制过程需要 原料 酶 能量 模板 适宜的温度和pH等 故B项错误 DNA聚合酶是催化游离的脱氧核苷酸与一段脱氧核苷酸链之间形成磷酸二酯键 故C项错误 1 2 3 4 5 解析 1 2 3 4 5 2 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 1 2 3 4 5 解析DNA的复制方式为半保留复制 复制第一次时 由1个DNA复制成的2个DNA都是一条链白色 一条链灰色 第二次复制时 2个DNA复制成4个DNA 有8条链 新产生的4条链为黑色 分别与原来的链结合 解析 1 2 3 4 5 3 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 1 2