遗传的分子基础(二)

1、遗传的分子基础第二课时遗传的分子基础第二课时丽水中学生物组:黄鹏遗传信息的传递与表达遗传信息的传递与表达遗传信息的传递遗传信息的传递DNA的复制的复制 复制概念复制概念 ：复制时间复制时间 ：复制过程：复制过程：复制场所复制场所 ：复制方式：复制方式： 复制条件：复制条件： 复制意义：复制意义： 复制原则：复制原则：产生两个跟亲代产生两个跟亲代DNA完全相同的新完全相同的新DNA分子的过程。分子的过程。 在有关酶作用下，两条链的配对碱基之间的在有关酶作用下，两条链的配对碱基之间的氢氢键键断开，碱基暴露出来，形成了两条模板链。断开，碱基暴露出来，形成了两条模板链。每一条母链按照互补配对的原则，吸

2、引含有每一条母链按照互补配对的原则，吸引含有互互补碱基补碱基的核苷酸，最后相邻核苷酸的脱氧核糖和的核苷酸，最后相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团间形成磷酸基团间形成磷酸二酯磷酸二酯键，产生一条新链。这键，产生一条新链。这一过程需要一过程需要DNA聚合酶聚合酶。一个双螺旋一个双螺旋DNA分子变成了两个双螺旋分子。分子变成了两个双螺旋分子。 这两个新形成的这两个新形成的 DNA 分子间彼此相同，并且与分子间彼此相同，并且与亲代亲代 DNA 分子相同。分子相同。将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。 例例5、关于DNA分子复制的叙

3、述，正确的是 A复制只在细胞核内进行 B复制仅发生在有丝分裂的间期 CDNA通过一次复制后产生四个DNA分子 D碱基互补配对保证了复制的准确性 与与DNA复制有关计算复制有关计算 1.一个一个DNA连续复制连续复制n次后，次后，DNA分子总数为：分子总数为：2n 2.第第n代的代的DNA分子中，含原分子中，含原DNA母链的有母链的有2个，占个，占1/(2n-1) 3.若某若某DNA分子中含碱基分子中含碱基T为为a，则连续复制，则连续复制n次，次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1) 例例1、一个被放射性元素标记双链DNA的噬菌体侵染细菌，若此细菌破

4、裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素的噬菌体占总数( ) A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2 例例2、具有100个碱基对的一个DNA分子片段，含有40个胸腺嘧啶，若连续复制3次，则第三次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数是( ) A. 120个 B. 240个C. 360个 D480个遗传信息的表达遗传信息的表达 RNA和蛋白质的合成和蛋白质的合成 (转录和翻译转录和翻译)转录概念：转录概念： 转录场所：转录场所： 转录过程：转录过程： 转录原则：转录原则： 转录转录转录条件：转录条件： 转录的过程：转录不是沿着整条转录的过程：转录不是沿着整条DNA长链进行，长链进行，而是以

5、而是以 DNA 上的上的基因基因区段区段为模板转录的。当为模板转录的。当 RNA 聚合酶聚合酶与与 DNA 分子的分子的某一启动某一启动部位相结部位相结合时，包括一个或者几个基因的合时，包括一个或者几个基因的 DNA 片段的双片段的双螺旋解开，以其中的螺旋解开，以其中的一条链一条链为模板，按照为模板，按照碱基碱基配对原则配对原则，游离的核苷酸碱基与，游离的核苷酸碱基与DNA 模板链上模板链上的碱基配对，并通过的碱基配对，并通过磷酸二酯磷酸二酯键键聚合成与该片聚合成与该片段段DNA相对应的相对应的RNA 分子。分子。 在真核生物中，转录而来的在真核生物中，转录而来的RNA加工才能成为成熟的加工才

6、能成为成熟的mRNA，场所是场所是细胞核细胞核内。内。 翻译翻译 翻译概念：翻译概念： 翻译场所：翻译场所： 翻译过程：翻译过程： 翻译条件：翻译条件： 翻译产物：翻译产物： 遗传密码遗传密码(密码子密码子):mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻核苷酸中决定一个氨基酸的三个相邻核苷酸 64种种 ，能翻译出氨基酸的，能翻译出氨基酸的61种；种；3种终止密码子种终止密码子在细胞质的核糖体中进行，以在细胞质的核糖体中进行，以mRNA为模板，以为模板，以tRNA为转运氨为转运氨基酸的工具，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程基酸的工具，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 核糖体沿着核糖体沿着mRNA运

7、行运行,核糖体认读核糖体认读mRAN上决定氨基上决定氨基酸种类的密码酸种类的密码(遗传密码遗传密码),选择相应的氨基酸选择相应的氨基酸,由相对应由相对应的的tRNA转运转运,氨基酸相继地加支延伸中的多肽链上氨基酸相继地加支延伸中的多肽链上,当当核糖体到达核糖体到达mRNA的终止密码子时的终止密码子时,多肽合成结束多肽合成结束.翻译原则：翻译原则： 【变式训练变式训练】 8、(2012安徽高考安徽高考)右右图表示细胞内某些重要物质的合成过图表示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在程。该过程发生在( )A真核细胞内，一个真核细胞内，一个 mRNA 分子上分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链结

8、合多个核糖体同时合成多条肽链B原核细胞内，转录促使原核细胞内，转录促使 mRNA 在在核糖体上移动以便合成肽链核糖体上移动以便合成肽链C原核细胞内，转录还未结束便启原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译动遗传信息的翻译D真核细胞内，转录的同时核糖体真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译进入细胞核启动遗传信息的翻译c【方法技巧方法技巧】真核细胞真核细胞有有核膜阻隔，转核膜阻隔，转录翻译录翻译不不同时同地进行同时同地进行原核细胞原核细胞无无核膜阻隔，核膜阻隔，转录翻译同时同地进行转录翻译同时同地进行作出判断作出判断A1C1G1T1 1链 2链A1G1C1T2C2G2A2T2

9、C2G2【方法技巧方法技巧】在在1、在双链、在双链DNA分子中，根分子中，根据碱基互补配对原则据碱基互补配对原则A=T，C=G。2、在、在DNA的两条链中的两条链中A1=T2，T1=A2，C1=G2，G1=C2。3、（、（A1+T1）/(A1+T1+G1+C1)= （A2+T2）/(A2+T2+G2+C2)= （A+T）/ (A+T+G+C)DNA分子复制为半保留复制，若将一个全部分子复制为半保留复制，若将一个全部N原子被原子被15N标记标记标记标记的的DNA转移到含转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下：如下： 1、子代、子代DNA

10、分子数：分子数：_个个（1）无论复制多少次，含）无论复制多少次，含15N的的DNA分子始终是分子始终是_个个（2）含）含14N的的DNA分子有分子有_个，只含个，只含14N的的DNA分子有分子有_个个2、子代、子代DNA分子的总链数分子的总链数_条条（1）无论复制多少次，含）无论复制多少次，含15N的链始终是的链始终是_条。条。（2）含）含14N的链数是的链数是_条条3、消耗的脱氧核苷酸数、消耗的脱氧核苷酸数（1）若一亲代）若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过个，则经过n次复次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为_个。个。（2）若进行

11、第）若进行第n次复制，则消耗游离的该脱氧核苷酸为次复制，则消耗游离的该脱氧核苷酸为_个个 【感悟总结感悟总结】DNA分子复制方式的有关计分子复制方式的有关计算算考点三、基因的表达考点三、基因的表达（2011江苏）江苏）关于转录和翻译的叙述，错误的是（关于转录和翻译的叙述，错误的是（ ）A. 转录时以核糖核苷酸为原料转录时以核糖核苷酸为原料B. 转录时转录时RNA聚合酶能识别聚合酶能识别DNA中特定碱基序列，中特定碱基序列，DNA解旋酶能将解旋酶能将DNA双链解开双链解开C. mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质在核糖体上移动翻译出蛋白质D. 不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性不同密码子编

12、码同种氨基酸可增强密码的容错性cDNA复制转录翻译时间场所原料模板产物酶碱基配对特点边解旋边复制半保留复制边解旋边转录DNA双链全保留一个mRNA可结合多个核糖体合成多条多肽链【感悟总结感悟总结】比较比较DNA复制与基因的表达有何不同？复制与基因的表达有何不同？易错点对遗传信息的传递与表达理解不到位易错点对遗传信息的传递与表达理解不到位 例例 如图如图3 36 63 3中甲为基因表达过程，图乙为中心法则，中甲为基因表达过程，图乙为中心法则，表示生理过程。下列叙述错误的是表示生理过程。下列叙述错误的是( () )返回目录返回目录易易错错易易混混归归纳纳专题六专题六遗传的分子基础遗传的分子基础甲甲

13、 乙乙 图图3 36 63 3A A图甲为染色体图甲为染色体DNADNA上的基因表达过程，需要多种酶参与上的基因表达过程，需要多种酶参与B B红霉素影响核糖体在红霉素影响核糖体在mRNAmRNA上的移动，故影响翻译过程上的移动，故影响翻译过程C C图乙中的可表示图甲所示过程图乙中的可表示图甲所示过程D D图乙中涉及碱基图乙中涉及碱基A A与与U U配对的过程为配对的过程为 尝试解答尝试解答 _ _ 易错提示易错提示 解答本题的关键是对真核细胞和原核细胞解答本题的关键是对真核细胞和原核细胞中转录和翻译要理解清楚，特别需理清翻译过程。中转录和翻译要理解清楚，特别需理清翻译过程。 专题六专题六遗传的

14、分子基础遗传的分子基础易易错错易易混混归归纳纳返回目录返回目录返回目录返回目录3 3下图为神经递质合成酶基因复制与表达的有关过程。下下图为神经递质合成酶基因复制与表达的有关过程。下列相关分析错误的是列相关分析错误的是( () ) A A过程需要模板、原料、酶和能量四个条件过程需要模板、原料、酶和能量四个条件B B若要获得该基因的若要获得该基因的mRNAmRNA，则可以选择口腔上皮细，则可以选择口腔上皮细胞作实验材料胞作实验材料C C图中过程一定发生碱基互补配对图中过程一定发生碱基互补配对D D镰刀型细胞贫血症体现了基因可通过控制蛋白质镰刀型细胞贫血症体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物

15、性状的结构直接控制生物性状返回目录返回目录 答案答案 B B 解析解析 是是DNADNA的复制，该过程需要模板、原料、酶和能的复制，该过程需要模板、原料、酶和能量四个条件，量四个条件，A A项正确；该图表示神经递质合成酶基因的表项正确；该图表示神经递质合成酶基因的表达，此基因的表达只发生在神经细胞里，所以要获得该基达，此基因的表达只发生在神经细胞里，所以要获得该基因的因的mRNAmRNA，应选择神经细胞作实验材料，应选择神经细胞作实验材料，B B项错误；过项错误；过程以母链程以母链DNADNA为模板，按照碱基互补配对原则分别复制出子为模板，按照碱基互补配对原则分别复制出子链链DNADNA和转录

16、出和转录出RNARNA，表示以，表示以mRNAmRNA为模板，为模板，tRNAtRNA携带氨基携带氨基酸按照碱基互补配对原则与之互补，酸按照碱基互补配对原则与之互补，C C项正确；镰刀型细胞项正确；镰刀型细胞贫血症患者的控制血红蛋白合成的基因发生突变，导致表贫血症患者的控制血红蛋白合成的基因发生突变，导致表达出的蛋白质分子结构与正常人的不同，达出的蛋白质分子结构与正常人的不同，D D项正确。项正确。 返回目录返回目录4 4真核细胞某生理过程如图所示，下列叙述错误的是真核细胞某生理过程如图所示，下列叙述错误的是( () )A ADNADNA解旋酶能使双链解旋酶能使双链DNADNA解开，但不需要消

17、耗解开，但不需要消耗ATPATPB Ba a链和链和b b链的方向相反，链的方向相反，a a链与链与c c链的碱基序列相同链的碱基序列相同C C该图表示该图表示DNADNA半保留复制过程，遗传信息传递方向是半保留复制过程，遗传信息传递方向是DNADNADNADNAD Dc c链和链和d d链中链中G GC C所占比例相等，该比值越大所占比例相等，该比值越大DNADNA热稳热稳定性越高定性越高返回目录返回目录 答案答案 A A 解析解析 DNA DNA解旋时需要解旋酶的作用，解旋时需要消耗能解旋时需要解旋酶的作用，解旋时需要消耗能量，量，A A项错误；项错误；a a链、链、c c链均能与链均能与

18、b b链配对，其碱基序列相同，链配对，其碱基序列相同，B B项正确；该图表示项正确；该图表示DNADNA的半保留复制过程，遗传信息传递的半保留复制过程，遗传信息传递的方向是的方向是DNADNADNADNA的过程，的过程，C C项正确；项正确；DNADNA分子中分子中G GC C所占所占比例越大，其热稳定性越高，比例越大，其热稳定性越高，D D项正确。项正确。 返回目录返回目录核核心心考考点点整整合合专题六专题六遗传的分子基础遗传的分子基础2.2.中心法则的内容图解中心法则的内容图解 图解表示出遗传信息传递的图解表示出遗传信息传递的5 5个途径：个途径：(1)a(1)a表示表示DNADNA(DN

19、ADNA(或基因到基因或基因到基因) )：主要发生在：主要发生在细胞核中的细胞核中的DNADNA自我复制过程，表示遗传信息的传自我复制过程，表示遗传信息的传递。递。(2)b(2)b表示表示DNARNADNARNA：主要发生在细胞核中的转录：主要发生在细胞核中的转录过程。过程。( ( 3)c3)c表示表示RNARNA蛋白质：发生在细胞质中核糖体上的翻译蛋白质：发生在细胞质中核糖体上的翻译过程，过程，b b、c c共同完成遗传信息的表达。共同完成遗传信息的表达。(4)d(4)d表示表示RNADNARNADNA：逆转录病毒：逆转录病毒( (如如HIV)HIV)在宿主细胞内的在宿主细胞内的逆转录过程。逆转录过程。(5)e(5)e表示表示RNARNARNARNA：以：以RNARNA作为遗传物质的生物作为