（浙江选考）2021版新高考生物一轮复习 专题6 遗传的分子基础 第18讲 遗传信息的传递和表达课件

生物第18讲遗传信息的传递和表达专题6遗传的分子基础01考点102考点205预测高效提升03考点304随堂达标反馈知识内容考试要求知识内容考试要求1．DNA分子的复制b5.转录、翻译的概念和过程b2．活动：探究DNA的复制过程c6.遗传密码、中心法则b3．DNA的功能a7.基因的概念b4．DNA与RNA的异同b8.复制、转录和翻译的异同b遗传信息的传递1．活动：探究DNA的复制过程(1)实验方法及原理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。同位素示踪密度梯度离心下上中(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2．DNA的复制(1)概念：以__________________为模板，合成子代DNA的过程。(2)时间：上述过程发生在____________________________________。DNA的两条链有丝分裂间期和减数分裂前的间期(3)过程及条件①A过程是______，需要____________，消耗______。②B过程是合成子链，需要____________酶，以四种游离的脱氧核苷酸为原料，解旋的DNA双链为模板，消耗能量。③C过程是__________________。(4)特点①由图示C过程形成的子代DNA两条链组成可看出，DNA复制具有__________________的特点。②边解旋边复制。(5)意义：使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的____________。解旋解旋酶能量DNA聚合形成子代DNA半保留复制连续性[基础诊断](1)在人体内成熟的红细胞、浆细胞中不发生DNA的复制()(2)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期()(3)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间()(4)DNA复制时，严格遵循A—U、C—G的碱基互补配对原则()(5)DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制()(6)脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链()(7)复制后产生的两个子代DNA分子中共含4个游离的磷酸基团()√×√×××√[教材热考拾遗](必修2P64图3－12改编)5­BrU(5­溴尿嘧啶)既可以与A配对，又可以与C配对。将一个正常的有分裂能力的细胞，接种到含有A、G、C、T、5­BrU五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到G—C的替换()A．2次B．3次C．4次D．5次解析：选B。替换过程如图所示，B代表5­BrU，由图可知至少经过3次复制后，可以实现碱基对从T—A到G—C的替换。考法1DNA复制的过程分析(1)误以为DNA复制“只发生于”细胞核中。细胞生物中凡存在DNA分子的场所均可进行DNA分子的复制，其场所除细胞核外，还包括叶绿体、线粒体。原核细胞的拟核及质粒也进行DNA复制。(2)误以为DNA复制时氢键不能同时产生和断裂。DNA复制是边解旋边复制，氢键可同时产生和断裂。(3)误以为一个细胞的细胞核可进行多次DNA复制。一个细胞的细胞核DNA复制一般只能进行一次。[题组冲关]1．(2020·浙江省名校考前押宝)DNA分子片段复制的情况如图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，下列说法错误的是()A．b和c的碱基序列可以互补B．a和c的碱基序列可以互补C．a中(A＋T)/(G＋C)的比值与b中(A＋T)/(G＋C)的比值相同D．a中(A＋G)/(T＋C)的比值与d中(A＋G)/(T＋C)的比值一般不相同答案：B2．(2020·杭州月考)下列关于DNA复制的叙述，错误的是()A．通过分子的复制，储存在DNA中的遗传信息实现稳定表达B．DNA复制形成子链时先形成氢键，后形成磷酸二酯键C．DNA复制过程中有氢键的断裂和重新形成D．神经细胞和衰老的细胞一般都不会出现DNA分子的复制解析：选A。通过DNA分子的复制，储存在DNA中的遗传信息实现稳定的传递；DNA复制形成子链时先形成氢键，后形成磷酸二酯键；DNA复制过程中有氢键的断裂和重新形成；神经细胞和衰老的细胞一般都不会出现DNA分子的复制。考法2同位素示踪法和离心技术证明DNA的半保留复制已知某一DNA分子用15N标记(0代)，将含有该标记DNA分子的细胞(或某种细菌)转移到只含14N的培养基中培养(进行DNA复制)，若干代后，其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及相关比例如表：世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸链的特点分子总数细胞中DNA分子离心后在离心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子的比例脱氧核苷酸链总数不同脱氧核苷酸链占全部链的比例只含15N分子含14N、15N杂合分子只含14N分子含15N的链含14N的链01全在下部10021012全在中部01041/21/2241/2中部1/2上部01/21/281/43/4381/4中部3/4上部01/43/4161/87/8n2n2/2n中部1－2/2n上部02/2n(或1/2n－1)1－2/2n2n＋11/2n1－1/2n[题组冲关]3．(2019·浙江4月选考)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是()A．1/2的染色体荧光被抑制B．1/4的染色单体发出明亮荧光C．全部DNA分子被BrdU标记D．3/4的DNA单链被BrdU标记答案：D4．(2020·杭州模拟)将大肠杆菌放在含有15N的培养基中培育若干代后，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图所示。(1)中带含有的氮元素是________。(2)如果测定第4代DNA分子密度，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__________。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。答案：(1)14N、15N(2)1/8(3)1/2重带、1/2轻带(4)半保留复制考法3DNA分子复制中的相关计算DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：(1)DNA分子数①子代DNA分子数＝2n个；②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个；③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝(2n－2)个。(2)脱氧核苷酸链数①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条；②亲代脱氧核苷酸链数＝2条；③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数＝m·(2n－1)个；②第n次复制需该脱氧核苷酸数＝m·(2n－2n－1)＝m·2n－1个。与DNA复制相关的计算的四个易错点(1)复制次数：“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别：前者包括所有的复制，后者只指最后一次复制。(2)碱基数目：碱基的数目单位是“对”还是“个”。(3)复制模板：在DNA复制过程中，无论复制几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。(4)关键词：看清是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词。[题组冲关]5．(2020·衢州模拟)7­乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。某DNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的30%，其中的鸟嘌呤(G)全部被7­乙基化，该DNA分子正常复制产生两个DNA分子，其中一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%，另一个DNA分子中鸟嘌呤(G)所占比例为()A．10%B．20%C．30%D．45%解析：选B。据DNA分子中的A占30%，可知T占30%，C占20%，G占20%，当其中的G全部被7­乙基化后，新复制的两个DNA分子中如果一个DNA分子中的T占总数的45%，则另一个DNA分子中的T占35%，但G的比例不变。6．(2020·嘉兴校级期中)一个双链均被32P标记的DNA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分子中含有的氢键的数目为1.3×104B．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解析：选B。根据分析可知，DNA中A＝T＝2000，C＝G＝3000，A、T碱基对之间的氢键是2个，G、C碱基对之间的氢键是3个，因此该DNA分子中含有氢键的数目为2000×2＋3000×3＝1.3×104，A正确；复制过程需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3000×(23－1)＝2.1×104个，B错误；由分析可知被32P标记的DNA单链是2条，含有31P的单链是2×8－2＝14条，因此子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7，C正确；根据半保留复制可知被32P标记的DNA分子是2个，含有31P的DNA分子是8个，只含有31P的DNA分子是8－2＝6个，因此子代DNA分子中含32P的分子数与只含31P的分子数之比为1∶3，D正确。RNA和蛋白质的合成1．DNA的功能(1)携带遗传信息：以自身为模板，半保留复制，保持____________的稳定性。(2)根据它所贮存的遗传信息决定____________的结构。遗传信息蛋白质2．转录和翻译(1)RNA的结构①基本单位及组成A______；B______；C____________；D_______________。②结构特点：一般是______。③种类及功能a．mRNA：将遗传信息从______传递到细胞质中。b．tRNA：_______________，识别密码子。c．rRNA：____________的组成成分。磷酸核糖含氮碱基核糖核苷酸单链DNA转运氨基酸核糖体(2)遗传信息的转录①场所：主要在细胞核中，少数发生在线粒体、叶绿体中。②条件：需要酶(RNA聚合酶)、ATP、核糖核苷酸、DNA模板。③转录的产物是RNA，不仅仅有mRNA，还包含tRNA和rRNA。RNA聚合酶碱基互补配对一条链核