高考生物二轮复习课件：第12讲+遗传信息的传递与表达

第12讲遗传信息的传递与表达遗传信息的传递——DNA复制DNA复制方式的3种猜想弥散性复制结论：DNA复制方式是半保留复制。活动：探究DNA的复制方式密度梯度离心用一定的介质（CsCl）在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，将细胞混悬液或匀浆（含DNA）置于介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离。用途：分离不同同位素标记的DNA分子。利用不同的离心速度所产生的不同离心力，将各种质量和密度不同的亚细胞组分和各种颗粒分开。用途：分离各种细胞器。差速离心普通离心结论：DNA复制方式是半保留复制。活动：探究DNA的复制方式与噬菌体侵染细菌实验的共同点？下图为科学家设计的DNA合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌来探究DNA的复制过程，下列说法正确的是（）A.从获得试管①到试管③，细胞内的染色体复制了两次B.用噬菌体代替大肠杆菌进行实验，提取DNA更方便C.试管③中含有14N的DNA占3/4D.本实验是科学家对DNA复制方式假设的验证D思考：研究人员将DNA被15N完全标记的大肠杆菌转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA，将子代DNA热变性处理使其双链打开，后进行密度梯度超速离心，能否判断出DNA的复制方式？半保留复制全保留复制第一代第二代第三代7.1958年，科学家设计了DNA复制的同位素示踪实验，实验的培养条件与方法如下:(1)在含15N的培养基中培养大肠杆菌若干代，使DNA均被15N标记，离心结果如图K19-2中甲;(2)转至含14N的培养基培养，每20分钟繁殖一代;(3)取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。图乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。下列有关推论，正确的是(

)A.出现丁的结果需要60分钟B.乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果C.转入培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4D.丙图的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论D世代分子总数细胞中DNA分子在离心管中的位置不同DNA占全部DNA之比链总数不同链占全部链之比只含15N的DNA含14N、15N的DNA只含14N的DNA含15N的链含14N的链01122438n2n全在底部全在中部1/2中、1/2上1/4中、3/4上2/2n中、1－2/2n上10000011/21/42/2n001/23/41－2/2n248162n＋111/21/41/81/2n01/23/47/81－1/2n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：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个规律总结：(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。与DNA复制相关的计算的四个易错点【2018年4月】22.某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是（）A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N-14N-DNAD.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的B假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%，用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是（）A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸B.每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含31PC.每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含31PD.含32P与含31P的子代噬菌体的比例为1∶50DDNA复制与噬菌体增殖【2019年1月】24．假设T2噬菌体的DNA含1000个碱基对，其中胞嘧啶占全部碱基的30%。一个32P标记的T2噬菌体侵染细菌，释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是A．子代噬菌体中最多有2个32P标记的噬菌体B．噬菌体增殖过程所需的原料、模板、酶等全部由细菌提供C．用含32P的培养基可直接培养出32P标记的T2噬菌体D．产生这些子代噬菌体共消耗了9800个胸腺嘧啶脱氧核苷酸DNA复制与噬菌体增殖A如果用3H标记某生物细胞核（2n=4）中全部的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行有丝分裂。DNA复制与细胞分裂第1次分裂中期、后期细胞中染色体标记情况？第2次分裂中期、后期细胞中染色体标记情况？其他题型：先进行一次有丝分裂，再进行一次减数分裂；【2019年4月】25．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DDNA复制与细胞分裂7／8一条DNA链被标记的染色单体发出明亮荧光，两条DNA链均被标记的染色单体无明亮荧光。DNA复制与细胞分裂5.（2018·河北衡水中学三模）将某一核DNA被3H充分标记的雄性动物细胞（染色体数为2N）置于不含3H的培养液中培养，并经过连续两次细胞分裂。下列有关说法错误的是（）A.若进行有丝分裂，则子细胞中含3H的染色体数可能为2NB.若进行减数分裂，则子细胞中含3H的DNA分子数一定为NC.若子细胞中有的染色体不含3H，则不可能存在四分体D.若某个子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中一定发生了基因重组DNA复制与荧光标记D10.将不含放射性的洋葱根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成两个细胞周期。下列叙述正确的是(

)A.第一个细胞周期结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记B.第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条染色单体被标记C.完成两个细胞周期后，每个子细胞中含3H标记的染色体数目相同D.第三个细胞周期的分裂后期细胞中都有一半染色体被标记BDNA复制知识点DNA分子复制(以真核细胞为例)准确复制的原因和意义：①原因：DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板，碱基互补配对原则，保证了复制能准确进行。②意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。2.关于DNA分子复制过程的叙述正确的是 (

)A.双链解开时需要RNA聚合酶催化而不需要消耗能量B.独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板C.双链全部解开后在DNA聚合酶催化下合成子链D.同一条核苷酸链上的碱基通过氢键形成碱基对B遗传信息的表达——转录和翻译项目复制转录翻译场所

时间

条件模板

原料

其他

碱基配对方式

过程

遗传信息传递方向

特点

产物

联系

DNA复制、转录和翻译的比较【2019年1月】25．真核生物的细胞核中，某基因的转录过程如图所示。下列叙述正确的是A．转录的产物可不经加工直接作为翻译的模板B．转录出的RNA链与编码链对应区域的碱基互补C．该基因的多个部位可同时启动转录过程，从而提高转录效率D．RNA聚合酶可使DNA双螺旋解开，也能使双螺旋重新形成遗传信息的表达——转录注意配对方式：DNA-DNA、DNA-RNA解旋与螺旋：2个部位转录特点1、关键酶：RNA聚合酶（3大作用，识别启动部位和终止部位、解开螺旋、形成磷酸二酯键）；2、起点：启动子/启动部位；终点：终止子/终止部位；3、模板链与编码连的区别；DNA的2条链都可以作为模板；4、真核生物一次转录1个基因，需要加工，加工场所在细胞核；5、原核生物一次转录少数几个基因，不需要加工（边转录边翻译）；6、转录方向判断；7、转录产物为多种类型的RNA，包括mRNA、tRNA、rRNA等。原核生物转录RNA聚合酶识别与结合位点非编码区非编码区编码区编码区上游编码区下游启动子终止子原核：一次转录少数几个基因，不需要加工真核生物转录的区别编码区非编码区非编码区RNA聚合酶识别和结合位点内含子外显子启动子终止子编码区上游编码区下游真核：一次转录少数1个基因，需要加工判断：[2019·浙江台州模拟]D.RNA聚合酶可使多个基因的DNA片段解旋（）对转录的产物——RNA11.[2019·浙江宁波十校联考]长链非编码RNA(IncRNA)是长度大于200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。图K20-6表示细胞中IncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，下列叙述正确的是 (

)A.转录生成IncRNA时，RNA聚合酶与DNA分子上的起始密码相结合B.转录生成的IncRNA在细胞核内加工成熟后，进入细胞质与核糖体结合用于翻译C.转录生成的IncRNA在细胞核内可与染色质结合，发挥相应的调控作用D.IncRNA与核外RNA结合时碱基配对方式与转录过程相同CtRNA转运氨基酸(1)一个tRNA分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸()(2)rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成()(3)tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键()(4)在翻译过程中，tRNA分子的—OH端与相应的氨基酸结合()(5)一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种密码子配对()(6)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子()×××√√√7.图K20-3为人体细胞中携带亮氨酸的tRNA循环作用示意图，相关叙述正确的是 (

)A.基因的表达均需要通过图示的过程才能实现B.氨酰tRNA通过三个密码子与mRNA识别，并将氨基酸释放下来C.离开核糖体—mRNA复合体的tRNA可再次结合亮氨酸，但不能结合其他氨基酸D.核糖体移动至终止密码后，离开复合体并结合相同的mRNA，才进入下一个循环CmRNA与密码子注意：只有位于读码框架内，从起始密码AUG开始，每3个相邻核苷酸组成的三联体，才能称之为密码子。此外，不是所有的密码子都能决定1种氨基酸，如3种终止密码子（UAA、UAG、UGA），仅作为翻译结束的信号。【2019年6月】21.真核细胞中，某多肽链的合成示意图如下，其中①、②、③为核糖体上结合tRNA的3个位置，a、b均是由mRNA上3个相邻的核苷酸组成的结构。下列叙述正确的是A.在该mRNA中a、b均为密码子B.一个mRNA只能与一个核糖体结合C.③位置供携带着氨基酸的tRNA进入核糖体D.若b中的1个核苷酸发生替换，则其决定的氨基酸一定改变C6.下列对mRNA的描述，错误的是 (

)A.mRNA可作为合成蛋白质的直接模板B.mRNA上每三个相邻的碱基都决定一个氨基酸C.mRNA上有四种核糖核苷酸，编码20种氨基酸的密码子有61种D.mRNA只有与核糖体结合后才能发挥作用B遗传信息的表达——翻译8.(2019·2月绿色评价联盟)如图为核糖体上发生的翻译过程示意图，下列叙述正确的是(

)A.核糖体上发生的翻译过程不产生水B.从图中可知，翻译的方向为从左往右，且氨基酸1的密码子为UGGC.与转录过程比较，该过程特有的碱基配对方式为A－UD.核糖体与mRNA开始结合的位点为起始密码子所在的部位B核糖体蛋白质翻译特点：多个核糖体可以相继结合在一个mRNA分子上，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白质，翻译的效率非常高。每个核糖体独立完成1条多肽链合成；不同核糖体合成的多肽链是完全相同的；由于每条多肽链长度相同，因此合成所需的时间一样；合成效率增加并不是指合成1条肽链效率增加，而是整体合成效率增加。翻译特点转录起始:启动部位(DNA上)转录终止:终止部位(DNA上)关键物质:RNA聚合酶

识别启动部位、终止部位解开DNA双螺旋结构合成RNA翻译起始:起始密码子(mRNA上)翻译终止:终止密码子(mRNA上)关键物质:核糖体

认读各种密码子选择氨基酸(tRNA转运)催化氨基酸脱水缩合转录翻译转录与翻译比较A．图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录和翻译同时发生B．图中所示的遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的C．两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料D．图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同，翻译的方向是由5′到3′端下图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析下列叙述不正确的是(

)C如图为某细胞内的生理过程示意图。下列叙述与该图相符的是（）A.过程①在细胞核中进行，过程②在细胞质中进行B.b链为编码链，长度和a链相等C.a链通过翻译过程，可能得到多种蛋白质D.DNA－RNA杂交区域中A应与T配对C遗传信息的表达过程示意图如下，其中①～⑤代表有关的物质和结构，下列叙述正确的是（）A.③的合成以②为模板从左向右进行的B.③的形成过程中①②之间有氢键的破坏和形成C.③分子需要经过加工才能用于合成蛋白质D.③上可同时结合多个④形成多个不同的⑤分子BD甲、乙、丙分别表示真核细胞核基因传递与表达的相关过程，下列叙述错误的是(

)A.甲、乙、丙过程需要的原料不同

B.乙、丙过程碱基互补配对方式相同C.丙过程涉及到三种RNA

D.丙过程进行的方向是从左向右B10.[2019·浙江杭州一模]图①~③分别为一个人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。如果在体外用14C标记半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys-tRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala)，得到*Ala-tRNACys(见图④，tRNA不变)，将该*Ala-tRNACys注入人体细胞内参与③过程。下列叙述错误的是 (

)A.一条α链上可以同时翻译多条被14C标记的相同多肽链B.①②过程中都有能量消耗且酶、原料和产物都有所不同C.③过程合成的肽链中原来Cys的位置会被替换为14C标记的AlaD.活细胞中基因表达的过程必须依次经过②和③过程D①3种RNA均参与翻译过程，且均为转录生成。②原核生物中边转录边翻译，真核生物中先在细胞核中转录，后在细胞质中完成翻译过程。③多聚核糖体现象：真、原核细胞中都存在，可同时合成多条多肽链，但不能缩