遺傳的分子基礎(chǔ)(二)

1、遺傳的分子基礎(chǔ)第二課時(shí)遺傳的分子基礎(chǔ)第二課時(shí)麗水中學(xué)生物組:黃鵬遺傳信息的傳遞與表達(dá)遺傳信息的傳遞與表達(dá)遺傳信息的傳遞遺傳信息的傳遞DNA的復(fù)制的復(fù)制 復(fù)制概念復(fù)制概念 ：復(fù)制時(shí)間復(fù)制時(shí)間 ：復(fù)制過程：復(fù)制過程：復(fù)制場所復(fù)制場所 ：復(fù)制方式：復(fù)制方式： 復(fù)制條件：復(fù)制條件： 復(fù)制意義：復(fù)制意義： 復(fù)制原則：復(fù)制原則：產(chǎn)生兩個(gè)跟親代產(chǎn)生兩個(gè)跟親代DNA完全相同的新完全相同的新DNA分子的過程。分子的過程。 在有關(guān)酶作用下，兩條鏈的配對堿基之間的在有關(guān)酶作用下，兩條鏈的配對堿基之間的氫氫鍵鍵斷開，堿基暴露出來，形成了兩條模板鏈。斷開，堿基暴露出來，形成了兩條模板鏈。每一條母鏈按照互補(bǔ)配對的原則，吸

2、引含有每一條母鏈按照互補(bǔ)配對的原則，吸引含有互互補(bǔ)堿基補(bǔ)堿基的核苷酸，最后相鄰核苷酸的脫氧核糖和的核苷酸，最后相鄰核苷酸的脫氧核糖和磷酸基團(tuán)間形成磷酸基團(tuán)間形成磷酸二酯磷酸二酯鍵，產(chǎn)生一條新鏈。這鍵，產(chǎn)生一條新鏈。這一過程需要一過程需要DNA聚合酶聚合酶。一個(gè)雙螺旋一個(gè)雙螺旋DNA分子變成了兩個(gè)雙螺旋分子。分子變成了兩個(gè)雙螺旋分子。 這兩個(gè)新形成的這兩個(gè)新形成的 DNA 分子間彼此相同，并且與分子間彼此相同，并且與親代親代 DNA 分子相同。分子相同。將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。 例例5、關(guān)于DNA分子復(fù)制的敘

3、述，正確的是 A復(fù)制只在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行 B復(fù)制僅發(fā)生在有絲分裂的間期 CDNA通過一次復(fù)制后產(chǎn)生四個(gè)DNA分子 D堿基互補(bǔ)配對保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性 與與DNA復(fù)制有關(guān)計(jì)算復(fù)制有關(guān)計(jì)算 1.一個(gè)一個(gè)DNA連續(xù)復(fù)制連續(xù)復(fù)制n次后，次后，DNA分子總數(shù)為：分子總數(shù)為：2n 2.第第n代的代的DNA分子中，含原分子中，含原DNA母鏈的有母鏈的有2個(gè)，占個(gè)，占1/(2n-1) 3.若某若某DNA分子中含堿基分子中含堿基T為為a，則連續(xù)復(fù)制，則連續(xù)復(fù)制n次，次，所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為：所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為：a(2n-1) 例例1、一個(gè)被放射性元素標(biāo)記雙鏈DNA的噬菌體侵染細(xì)菌，若此細(xì)菌破

4、裂后釋放出n個(gè)噬菌體，則其中具有放射性元素的噬菌體占總數(shù)( ) A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2 例例2、具有100個(gè)堿基對的一個(gè)DNA分子片段，含有40個(gè)胸腺嘧啶，若連續(xù)復(fù)制3次，則第三次復(fù)制時(shí)需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)是( ) A. 120個(gè) B. 240個(gè)C. 360個(gè) D480個(gè)遺傳信息的表達(dá)遺傳信息的表達(dá) RNA和蛋白質(zhì)的合成和蛋白質(zhì)的合成 (轉(zhuǎn)錄和翻譯轉(zhuǎn)錄和翻譯)轉(zhuǎn)錄概念：轉(zhuǎn)錄概念： 轉(zhuǎn)錄場所：轉(zhuǎn)錄場所： 轉(zhuǎn)錄過程：轉(zhuǎn)錄過程： 轉(zhuǎn)錄原則：轉(zhuǎn)錄原則： 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄條件：轉(zhuǎn)錄條件： 轉(zhuǎn)錄的過程：轉(zhuǎn)錄不是沿著整條轉(zhuǎn)錄的過程：轉(zhuǎn)錄不是沿著整條DNA長鏈進(jìn)行，長鏈進(jìn)行，而是以

5、而是以 DNA 上的上的基因基因區(qū)段區(qū)段為模板轉(zhuǎn)錄的。當(dāng)為模板轉(zhuǎn)錄的。當(dāng) RNA 聚合酶聚合酶與與 DNA 分子的分子的某一啟動某一啟動部位相結(jié)部位相結(jié)合時(shí)，包括一個(gè)或者幾個(gè)基因的合時(shí)，包括一個(gè)或者幾個(gè)基因的 DNA 片段的雙片段的雙螺旋解開，以其中的螺旋解開，以其中的一條鏈一條鏈為模板，按照為模板，按照堿基堿基配對原則配對原則，游離的核苷酸堿基與，游離的核苷酸堿基與DNA 模板鏈上模板鏈上的堿基配對，并通過的堿基配對，并通過磷酸二酯磷酸二酯鍵鍵聚合成與該片聚合成與該片段段DNA相對應(yīng)的相對應(yīng)的RNA 分子。分子。 在真核生物中，轉(zhuǎn)錄而來的在真核生物中，轉(zhuǎn)錄而來的RNA加工才能成為成熟的加工才

6、能成為成熟的mRNA，場所是場所是細(xì)胞核細(xì)胞核內(nèi)。內(nèi)。 翻譯翻譯 翻譯概念：翻譯概念： 翻譯場所：翻譯場所： 翻譯過程：翻譯過程： 翻譯條件：翻譯條件： 翻譯產(chǎn)物：翻譯產(chǎn)物： 遺傳密碼遺傳密碼(密碼子密碼子):mRNA中決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰核苷酸中決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰核苷酸 64種種 ，能翻譯出氨基酸的，能翻譯出氨基酸的61種；種；3種終止密碼子種終止密碼子在細(xì)胞質(zhì)的核糖體中進(jìn)行，以在細(xì)胞質(zhì)的核糖體中進(jìn)行，以mRNA為模板，以為模板，以tRNA為轉(zhuǎn)運(yùn)氨為轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程基酸的工具，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程 核糖體沿著核糖體沿著mRNA運(yùn)

7、行運(yùn)行,核糖體認(rèn)讀核糖體認(rèn)讀mRAN上決定氨基上決定氨基酸種類的密碼酸種類的密碼(遺傳密碼遺傳密碼),選擇相應(yīng)的氨基酸選擇相應(yīng)的氨基酸,由相對應(yīng)由相對應(yīng)的的tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn),氨基酸相繼地加支延伸中的多肽鏈上氨基酸相繼地加支延伸中的多肽鏈上,當(dāng)當(dāng)核糖體到達(dá)核糖體到達(dá)mRNA的終止密碼子時(shí)的終止密碼子時(shí),多肽合成結(jié)束多肽合成結(jié)束.翻譯原則：翻譯原則： 【變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練】 8、(2012安徽高考安徽高考)右右圖表示細(xì)胞內(nèi)某些重要物質(zhì)的合成過圖表示細(xì)胞內(nèi)某些重要物質(zhì)的合成過程。該過程發(fā)生在程。該過程發(fā)生在( )A真核細(xì)胞內(nèi)，一個(gè)真核細(xì)胞內(nèi)，一個(gè) mRNA 分子上分子上結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)合成多條肽鏈結(jié)

8、合多個(gè)核糖體同時(shí)合成多條肽鏈B原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄促使原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄促使 mRNA 在在核糖體上移動以便合成肽鏈核糖體上移動以便合成肽鏈C原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束便啟原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束便啟動遺傳信息的翻譯動遺傳信息的翻譯D真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄的同時(shí)核糖體真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄的同時(shí)核糖體進(jìn)入細(xì)胞核啟動遺傳信息的翻譯進(jìn)入細(xì)胞核啟動遺傳信息的翻譯c【方法技巧方法技巧】真核細(xì)胞真核細(xì)胞有有核膜阻隔，轉(zhuǎn)核膜阻隔，轉(zhuǎn)錄翻譯錄翻譯不不同時(shí)同地進(jìn)行同時(shí)同地進(jìn)行原核細(xì)胞原核細(xì)胞無無核膜阻隔，核膜阻隔，轉(zhuǎn)錄翻譯同時(shí)同地進(jìn)行轉(zhuǎn)錄翻譯同時(shí)同地進(jìn)行作出判斷作出判斷A1C1G1T1 1鏈 2鏈A1G1C1T2C2G2A2T2

9、C2G2【方法技巧方法技巧】在在1、在雙鏈、在雙鏈DNA分子中，根分子中，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則A=T，C=G。2、在、在DNA的兩條鏈中的兩條鏈中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分子復(fù)制為半保留復(fù)制，若將一個(gè)全部分子復(fù)制為半保留復(fù)制，若將一個(gè)全部N原子被原子被15N標(biāo)記標(biāo)記標(biāo)記標(biāo)記的的DNA轉(zhuǎn)移到含轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（復(fù)制）若干代，其結(jié)果分析的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（復(fù)制）若干代，其結(jié)果分析如下：如下： 1、子代、子代DNA

10、分子數(shù)：分子數(shù)：_個(gè)個(gè)（1）無論復(fù)制多少次，含）無論復(fù)制多少次，含15N的的DNA分子始終是分子始終是_個(gè)個(gè)（2）含）含14N的的DNA分子有分子有_個(gè)，只含個(gè)，只含14N的的DNA分子有分子有_個(gè)個(gè)2、子代、子代DNA分子的總鏈數(shù)分子的總鏈數(shù)_條條（1）無論復(fù)制多少次，含）無論復(fù)制多少次，含15N的鏈?zhǔn)冀K是的鏈?zhǔn)冀K是_條。條。（2）含）含14N的鏈數(shù)是的鏈數(shù)是_條條3、消耗的脫氧核苷酸數(shù)、消耗的脫氧核苷酸數(shù)（1）若一親代）若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則經(jīng)過個(gè)，則經(jīng)過n次復(fù)次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為_個(gè)。個(gè)。（2）若進(jìn)行

11、第）若進(jìn)行第n次復(fù)制，則消耗游離的該脫氧核苷酸為次復(fù)制，則消耗游離的該脫氧核苷酸為_個(gè)個(gè) 【感悟總結(jié)感悟總結(jié)】DNA分子復(fù)制方式的有關(guān)計(jì)分子復(fù)制方式的有關(guān)計(jì)算算考點(diǎn)三、基因的表達(dá)考點(diǎn)三、基因的表達(dá)（2011江蘇）江蘇）關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述，錯(cuò)誤的是（關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A. 轉(zhuǎn)錄時(shí)以核糖核苷酸為原料轉(zhuǎn)錄時(shí)以核糖核苷酸為原料B. 轉(zhuǎn)錄時(shí)轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶能識別聚合酶能識別DNA中特定堿基序列，中特定堿基序列，DNA解旋酶能將解旋酶能將DNA雙鏈解開雙鏈解開C. mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì)在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì)D. 不同密碼子編碼同種氨基酸可增強(qiáng)密碼的容錯(cuò)性不同密碼子編

12、碼同種氨基酸可增強(qiáng)密碼的容錯(cuò)性cDNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時(shí)間場所原料模板產(chǎn)物酶堿基配對特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄DNA雙鏈全保留一個(gè)mRNA可結(jié)合多個(gè)核糖體合成多條多肽鏈【感悟總結(jié)感悟總結(jié)】比較比較DNA復(fù)制與基因的表達(dá)有何不同？復(fù)制與基因的表達(dá)有何不同？易錯(cuò)點(diǎn)對遺傳信息的傳遞與表達(dá)理解不到位易錯(cuò)點(diǎn)對遺傳信息的傳遞與表達(dá)理解不到位 例例 如圖如圖3 36 63 3中甲為基因表達(dá)過程，圖乙為中心法則，中甲為基因表達(dá)過程，圖乙為中心法則，表示生理過程。下列敘述錯(cuò)誤的是表示生理過程。下列敘述錯(cuò)誤的是( () )返回目錄返回目錄易易錯(cuò)錯(cuò)易易混混歸歸納納專題六專題六遺傳的分子基礎(chǔ)遺傳的分子基礎(chǔ)甲甲

13、 乙乙 圖圖3 36 63 3A A圖甲為染色體圖甲為染色體DNADNA上的基因表達(dá)過程，需要多種酶參與上的基因表達(dá)過程，需要多種酶參與B B紅霉素影響核糖體在紅霉素影響核糖體在mRNAmRNA上的移動，故影響翻譯過程上的移動，故影響翻譯過程C C圖乙中的可表示圖甲所示過程圖乙中的可表示圖甲所示過程D D圖乙中涉及堿基圖乙中涉及堿基A A與與U U配對的過程為配對的過程為 嘗試解答嘗試解答 _ _ 易錯(cuò)提示易錯(cuò)提示 解答本題的關(guān)鍵是對真核細(xì)胞和原核細(xì)胞解答本題的關(guān)鍵是對真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄和翻譯要理解清楚，特別需理清翻譯過程。中轉(zhuǎn)錄和翻譯要理解清楚，特別需理清翻譯過程。 專題六專題六遺傳的

14、分子基礎(chǔ)遺傳的分子基礎(chǔ)易易錯(cuò)錯(cuò)易易混混歸歸納納返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄3 3下圖為神經(jīng)遞質(zhì)合成酶基因復(fù)制與表達(dá)的有關(guān)過程。下下圖為神經(jīng)遞質(zhì)合成酶基因復(fù)制與表達(dá)的有關(guān)過程。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是( () ) A A過程需要模板、原料、酶和能量四個(gè)條件過程需要模板、原料、酶和能量四個(gè)條件B B若要獲得該基因的若要獲得該基因的mRNAmRNA，則可以選擇口腔上皮細(xì)，則可以選擇口腔上皮細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料胞作實(shí)驗(yàn)材料C C圖中過程一定發(fā)生堿基互補(bǔ)配對圖中過程一定發(fā)生堿基互補(bǔ)配對D D鐮刀型細(xì)胞貧血癥體現(xiàn)了基因可通過控制蛋白質(zhì)鐮刀型細(xì)胞貧血癥體現(xiàn)了基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物

15、性狀的結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀返回目錄返回目錄 答案答案 B B 解析解析 是是DNADNA的復(fù)制，該過程需要模板、原料、酶和能的復(fù)制，該過程需要模板、原料、酶和能量四個(gè)條件，量四個(gè)條件，A A項(xiàng)正確；該圖表示神經(jīng)遞質(zhì)合成酶基因的表項(xiàng)正確；該圖表示神經(jīng)遞質(zhì)合成酶基因的表達(dá)，此基因的表達(dá)只發(fā)生在神經(jīng)細(xì)胞里，所以要獲得該基達(dá)，此基因的表達(dá)只發(fā)生在神經(jīng)細(xì)胞里，所以要獲得該基因的因的mRNAmRNA，應(yīng)選擇神經(jīng)細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料，應(yīng)選擇神經(jīng)細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料，B B項(xiàng)錯(cuò)誤；過項(xiàng)錯(cuò)誤；過程以母鏈程以母鏈DNADNA為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則分別復(fù)制出子為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則分別復(fù)制出子鏈鏈DNADNA和轉(zhuǎn)錄

16、出和轉(zhuǎn)錄出RNARNA，表示以，表示以mRNAmRNA為模板，為模板，tRNAtRNA攜帶氨基攜帶氨基酸按照堿基互補(bǔ)配對原則與之互補(bǔ)，酸按照堿基互補(bǔ)配對原則與之互補(bǔ)，C C項(xiàng)正確；鐮刀型細(xì)胞項(xiàng)正確；鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生突變，導(dǎo)致表貧血癥患者的控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生突變，導(dǎo)致表達(dá)出的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與正常人的不同，達(dá)出的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與正常人的不同，D D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。 返回目錄返回目錄4 4真核細(xì)胞某生理過程如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是真核細(xì)胞某生理過程如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是( () )A ADNADNA解旋酶能使雙鏈解旋酶能使雙鏈DNADNA解開，但不需要消

17、耗解開，但不需要消耗ATPATPB Ba a鏈和鏈和b b鏈的方向相反，鏈的方向相反，a a鏈與鏈與c c鏈的堿基序列相同鏈的堿基序列相同C C該圖表示該圖表示DNADNA半保留復(fù)制過程，遺傳信息傳遞方向是半保留復(fù)制過程，遺傳信息傳遞方向是DNADNADNADNAD Dc c鏈和鏈和d d鏈中鏈中G GC C所占比例相等，該比值越大所占比例相等，該比值越大DNADNA熱穩(wěn)熱穩(wěn)定性越高定性越高返回目錄返回目錄 答案答案 A A 解析解析 DNA DNA解旋時(shí)需要解旋酶的作用，解旋時(shí)需要消耗能解旋時(shí)需要解旋酶的作用，解旋時(shí)需要消耗能量，量，A A項(xiàng)錯(cuò)誤；項(xiàng)錯(cuò)誤；a a鏈、鏈、c c鏈均能與鏈均能與

18、b b鏈配對，其堿基序列相同，鏈配對，其堿基序列相同，B B項(xiàng)正確；該圖表示項(xiàng)正確；該圖表示DNADNA的半保留復(fù)制過程，遺傳信息傳遞的半保留復(fù)制過程，遺傳信息傳遞的方向是的方向是DNADNADNADNA的過程，的過程，C C項(xiàng)正確；項(xiàng)正確；DNADNA分子中分子中G GC C所占所占比例越大，其熱穩(wěn)定性越高，比例越大，其熱穩(wěn)定性越高，D D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。 返回目錄返回目錄核核心心考考點(diǎn)點(diǎn)整整合合專題六專題六遺傳的分子基礎(chǔ)遺傳的分子基礎(chǔ)2.2.中心法則的內(nèi)容圖解中心法則的內(nèi)容圖解 圖解表示出遺傳信息傳遞的圖解表示出遺傳信息傳遞的5 5個(gè)途徑：個(gè)途徑：(1)a(1)a表示表示DNADNA(DN

19、ADNA(或基因到基因或基因到基因) )：主要發(fā)生在：主要發(fā)生在細(xì)胞核中的細(xì)胞核中的DNADNA自我復(fù)制過程，表示遺傳信息的傳自我復(fù)制過程，表示遺傳信息的傳遞。遞。(2)b(2)b表示表示DNARNADNARNA：主要發(fā)生在細(xì)胞核中的轉(zhuǎn)錄：主要發(fā)生在細(xì)胞核中的轉(zhuǎn)錄過程。過程。( ( 3)c3)c表示表示RNARNA蛋白質(zhì)：發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中核糖體上的翻譯蛋白質(zhì)：發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中核糖體上的翻譯過程，過程，b b、c c共同完成遺傳信息的表達(dá)。共同完成遺傳信息的表達(dá)。(4)d(4)d表示表示RNADNARNADNA：逆轉(zhuǎn)錄病毒：逆轉(zhuǎn)錄病毒( (如如HIV)HIV)在宿主細(xì)胞內(nèi)的在宿主細(xì)胞內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄過程。逆轉(zhuǎn)錄過程。(5)e(5)e表示表示RNARNARNARNA：以：以RNARNA作為遺傳物質(zhì)的生物作為