(浙江选考)2019版高考生物一轮总复习 第五单元 遗传的分子基础 第18讲 遗传信息的传递和表达学

第18讲 遗传信息的传递和表达考点一 DNA 分子的复制DNA 分子复制的时间、场所、条件、特点和意义思考讨论1.如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，思考回答：(1)图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的，但并非同时进行。

(2)图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的。

(3)真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率。

(4)一个细胞周期中每个起点一般只起始1次，若为转录时解旋，则每个起点可起始多次。

2.下图为染色体上DNA分子的复制过程，请据图回答问题：(1)请填充图中空白处内容。

(2)蛙的红细胞和哺乳动物成熟红细胞，是否都能进行DNA分子的复制？提示蛙的红细胞进行无丝分裂，可进行DNA分子的复制；哺乳动物成熟的红细胞已丧失细胞核，也无各种细胞器，不能进行DNA分子的复制。

(3)上图所示DNA复制过程中形成的两个子DNA位置如何？其上面对应片段中基因是否相同？两个子DNA将于何时分开？提示染色体复制后形成两条姐妹染色单体，刚复制产生的两个子DNA分子即位于两条姐妹染色单体中，由着丝粒相连。

其对应片段所含基因在无突变等特殊变异情况下应完全相同。

两个子DNA分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分裂时，随两条姐妹染色单体分离而分开，分别进入两个子细胞中。

3.DNA复制过程中的数量关系DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结构分析如下：(1)子代DNA分子数为2n个。

①含有亲代链的DNA分子数为2个。

②不含亲代链的DNA分子数为2n－2个。

③含子代链的DNA分子数为2n个。

(2)子代脱氧核苷酸链数为2n＋1条。

①亲代脱氧核苷酸链数为2条。

②新合成的脱氧核苷酸链数为2n＋1－2条。

(3)消耗脱氧核苷酸数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为m·(2n－1)个。

②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n－1个。

题型一DNA分子的复制过程和特点1.(2017·浙江4月选考)若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。

下列叙述正确的是( )A.每条染色体中的两条染色单体均含3HB.每个DNA 分子的两条脱氧核苷酸链均含3HC.每个 DNA 分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3HD.每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H答案 A解析若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，在间期的S期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记，培养至第二次分裂中期，每条染色体中的两条染色单体均含3H标记。

2.(2016·温州3月选考)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互相配对答案 A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。

题型二DNA分子复制的相关计算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1 000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答案 C解析具有1 000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＝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。

4.一个双链均被32P标记的DNA分子由5 000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答案 B解析由题意可知，该DNA分子中，A＝T＝10 000×20%＝2 000(个)，C＝G＝10 000×30%＝3 000(个)，则含有的氢键数为2 000×2＋3 000×3＝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3 000×7＝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。

考点二遗传信息的表达1.DNA的功能(1)携带遗传信息：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。

(2)传递遗传信息：以自身为模板，半保留地进行复制，保持遗传信息的稳定性。

(3)表达遗传信息：DNA能根据它所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。

2.RNA的结构与分类3.遗传信息的转录和翻译(1)转录(2)翻译①场所或装配机器：核糖体。

②条件⎩⎪⎨⎪⎧模板：mRNA原料：氨基酸能量：ATP酶：多种酶搬运工具：转运RNA③遵循原则：碱基互补配对原则。

④产物：多肽链(――――→盘曲折叠蛋白质)。

在一个mRNA 上有若干个核糖体同时进行翻译，提高了翻译的效率。

(3)密码子和反密码子①密码子存在于mRNA 上，共有64种。

决定氨基酸的密码子有61种；终止密码子有3种，不决定氨基酸；起始密码子有2种，决定氨基酸。

②反密码子存在于tRNA 上。

③生物界的遗传密码是统一的，这可以作为生物界统一性的证据。

4.中心法则与基因的概念 (1)中心法则 ①提出者：克里克。

②要点：遗传信息由DNA 传递到RNA ，然后由RNA 决定蛋白质的特异性。

③内容图解(用简式表示)：。

(2)基因①作用：遗传的一个基本功能单位，它在适当的环境条件下控制生物的性状。

②与染色体的关系：以一定的次序排列在染色体上。

③本质：有功能的核酸分子片断，在大多数生物中是一段DNA ，而在RNA 病毒中则是一段RNA 。

思考讨论1.观察下图比较转录和翻译试写出与①②有关的知识：2.遗传信息、密码子与反密码子的比较3.遗传信息、密码子、反密码子的对应关系(1)一种密码子只能对应一种氨基酸，但一种氨基酸可以不止由一种密码子决定。

(2)一种tRNA 只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可不止由一种tRNA 转运。

4.翻译过程中多聚核糖体的分析(1)图甲表示真核细胞的翻译过程，图中①是mRNA ，⑥是核糖体，翻译的方向是自右向左，判断依据是根据多肽链的长短。

Ⅰ.蛋白质合成的结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。

Ⅱ.讨论：②、③、④、⑤表示合成了几条多肽链？是否相同？提示图示中的4个核糖体合成了4条多肽链；因为模板mRNA相同，所以合成的4条多肽链也完全相同。

(2)图乙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA，分别结合多个核糖体同时进行翻译过程。

DNA复制、转录和翻译的比较(加试)题型一 DNA 与RNA 的比较1.(2017·台州二模)下列有关遗传的分子基础的叙述，正确的是( ) A.DNA 有氢键，RNA 没有氢键B.转录时RNA 聚合酶的识别位点在RNA 分子上C.细胞中有多种tRNA ，一种tRNA 只能转运一种氨基酸D.肺炎双球菌转化实验证明DNA 是主要的遗传物质 答案 C解析 DNA 有氢键，一些特殊的RNA(如tRNA)也存在氢键，A 项错误；转录时RNA 聚合酶的识别位点在DNA 分子上的启动子上，B 项错误；细胞中有多种tRNA ，一种tRNA 只能转运一种氨基酸，C 项正确；肺炎双球菌转化实验证明DNA 是遗传物质，D 项错误。

2.关于DNA 与RNA 的叙述，错误的是( ) A.DNA 一般为双链，两条脱氧核苷酸链反向平行 B.RNA 能携带遗传信息，可作为生物的遗传物质C.一条链上的两个相邻碱基均由五碳糖—磷酸—五碳糖连接D.A ＋CT ＋G比例的多样性体现了DNA 分子的特异性 答案 D解析 DNA 一般为双链，两条脱氧核苷酸链反向平行，A 项正确；RNA 能携带遗传信息，可作为生物的遗传物质，如RNA 病毒，B 项正确；一条链上的两个相邻碱基均由五碳糖—磷酸—五碳糖连接，C 项正确；由于DNA 分子中A ＝T 、C ＝G ，A ＋CT ＋G ＝1，不能体现DNA 分子的特异性，D 项错误。

核酸种类的判断方法(1)单链DNA 和双链DNA 的判断： 若：⎭⎪⎬⎪⎫A ＝T ，G ＝C 或A ＋G ＝T ＋C ⇒一般为双链DNA若：嘌呤≠嘧啶⇒单链DNA(2)DNA和RNA合成的判断：用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。

若大量消耗T，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA的合成。

题型二遗传信息的表达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答案 C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，A项错误；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，B项错误；甲图中多肽链②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，C项正确；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，D项错误。