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1、课题 48：DNA分子的复制【课标要求】基因的概念；DNA 分子的复制。【考向瞭望】 DNA 分子结构、复制特点及碱基计算；基因与脱氧核苷酸、DNA、染色体、遗传信息、生物性状之间关系的考查。【知识梳理】一、DNA 分子的复制：（一）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA 的过程。（二）发生时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。（三）过程： 1、解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开。2、合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA 聚合酶等酶的作用下，利用游离的4 种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。3、形成子代DNA 分子：延伸子链，母子
2、链盘绕成双螺旋结构。结果，一个DNA 分子形成两个完全相同的子代DNA 分子。 （四）特点： 1、边解旋边复制。 2、复制方式：半保留复制。（五）条件： 1、模板：亲代DNA 分子的两条链。2、原料：脱氧核苷酸。3、能量： ATP 。4、酶：解旋酶、 DNA 聚合酶。（六）准确复制的原因：1、DNA 分子独特的双螺旋结构提供精确模板。2、通过碱基互补配对原则保证了复制准确进行。 二、基因是有遗传效应的DNA 片段： （一）一个DNA 上有许多个基因。构成基因的碱基数小于（填“大于” 、 “小于”“等于”）DNA 分子的碱基总数。 （二）基因是有遗传效应的DNA片段。 （三）遗传信息蕴藏在4 种
3、碱基的排列顺序之中。（四） DNA 分子具有多样性和特异性，这是生物体多样性和特异性的物质基础。三、 DNA 分子复制问题的有关计算若取一个全部N 原子被15N 标记的 DNA分子（0 代） ，转移到含14N 的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下表：世代DNA 分子的特点DNA 中脱氧核苷酸的特点分子总数细胞中的 DNA 分子离心后在管中的位置不同 DNA 分子占全部DNA 分子之比链总数不同脱氧核苷酸链占全部链之比只含15N 的分子含14N、15N 的杂种分子只含14N 的分子含15N 的链含14N 的链0 1 全在下部1 0 0 2 1 0 1 2 全在中部0 1 0 4 1/2
4、1/2 2 4 1/2 中部， 1/2 上部0 1/2 1/2 8 1/4 3/4 3 8 1/4 中部， 3/4 上部0 1/4 3/4 16 1/8 7/8 n 2n2/2n中部，12/2n上部0 2/2n（或 1/2n1）12/2n2n11/2n11/2n四、基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系（一）染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系（二）基因、染色体、蛋白质、性状的关系五、基因概念的理解：（一）从结构上看： 1、基因是 DNA 上一个个特定的片段，一个DNA 分子上有许多个基因。2、基因与DNA 结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，
5、也是双螺旋结构。3、每个基因的脱氧核苷酸数目及排序是特定的。4、基因中的碱基排列顺序（或脱氧核苷酸的排列顺序）代表遗传信息。 （二）从功能上看：基因具有遗传效应，即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。【思考感悟】生物体中DNA 分子复制的具体场所有哪些？若复制出错，会产生什么影响？真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体。原核生物：拟核、细胞质（质粒复制）。发生基因突变。【基础训练】 1、某一 DNA 分子中， A 为 200 个，复制数次后消耗周围环境中含A 的脱氧核苷酸 3000 个，该 DNA 分子已经复制了几次（A ）A、4 次B、3 次C、 5 次D
6、、6 次2、下列关于染色体和DNA 的关系说法正确的是（A ）DNA 均位于染色体上； 染色体就是DNA； DNA 是染色体的主要成分；染色体和DNA都是遗传物质；每条染色体上总是只含一个DNA 分子；染色体的基本组成单位是脱氧核苷酸；染色体和DNA 都是在间期复制并加倍；有丝分裂中，染色体和DNA 都是在间期复制、后期加倍；基因都位于DNA 上，也都位于染色体上。A、B、C、D、3、在正常情况下，细胞内完全可自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材
7、料，请你完成实验方案。（1）实验目的：验证DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。（2）实验材料：突变细胞系、基本培养基、12C核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、12C脱氧核苷酸、14C脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。（3）实验原理： DNA 主要分布在细胞核，其基本组成单位是脱氧核苷酸；RNA主要分布在细胞质，其基本组成单位是核糖核苷酸。（4）实验步骤：第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。第二步： 设置对比实验。 在培养基甲中加入适量的12C核糖核苷酸和14C脱氧核苷酸； 在培养基乙中加入等量的14C核糖核苷酸和12C脱氧核苷酸。第三步：培养。 在甲、 乙培养基中分别接种
8、等量的突变细胞系，放到适宜的相同环境中培养一段时间，让细胞增殖。第四步：观察。 分别取出培养基甲、乙中的细胞， 用放射性探测显微仪观察细胞核和细胞质的放射性强弱。（5）预期结果：培养基甲中细胞的放射性部位主要在细胞核；培养基乙中细胞的放射性部位主要在细胞质。（6）实验结论：DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。【高考模拟】 4、 （ 2007 广东生物10）下列关于DNA 复制的叙述，正确的是（A ）A、在细胞有丝分裂间期，发生DNA 复制B、 DNA 通过一次复制后产生四个DNA分子C、DNA 双螺旋结构全部解链后，开始DNA 的复制D、单个脱氧核苷酸在DNA 酶的作用下连接合
9、成新的子链5、 （2008 上海生物26）某个 DNA 片段由 500 对碱基组成，AT 占碱基总数的34%，若该DNA 片段复制2 次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为（C ）A、330 B、660 C、 990 D、1320 课题 49：基因的表达【课标要求】遗传信息的转录和翻译。【考向瞭望】DNA 分子的复制、转录、翻译、逆转录的区别、联系和应用；基因表达过程中有关碱基数目的计算。【知识梳理】一、遗传信息的转录（一） RNA的结构： 1、基本单位：核糖核苷酸由磷酸、五碳糖（核糖） 、含氮碱基（ A、U、G、C）。2、结构：一般是单链结构。3、种类：（ 1）信使 RNA（mRNA） ：
10、蛋白质合成的模板。 （2）转运RNA（tRNA） ：转运氨基酸，形似三叶草的叶。（ 3）核糖体RNA（rRNA） ：核糖体的组成成分。（二）转录： 1、概念：在细胞核中，以DNA 的一条链为模板，合成RNA 的过程。 2、原料：4 种游离的核糖核苷酸。3、碱基配对：AU、CG、GC、TA。二、遗传信息的翻译（一）翻译：1、概念：游离在细胞质中的各种氨基酸以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 2、场所：细胞质的核糖体中。3、运载工具：tRNA。 4、碱基配对：AU、UA、CG、G C。（二）密码子：在mRNA上决定 1 个氨基酸的3 个相邻的碱基。（三）反密码子：指tRNA
11、上可以与 mRNA 上的碱基互补配对的3 个碱基。三、 DNA 与 RNA的比较项目DNA RNA 全称脱氧核糖核酸核糖核酸组成成分碱基A、T、G、C A、U、G、C 磷酸磷酸磷酸五碳糖脱氧核糖核糖基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸空间结构规则的双螺旋结构通常是单链结构类型通常只有一种三种： mRNA 、tRNA 、rRNA 分布主要在细胞核中主要在细胞质中功能主要的遗传物质，只要生物体内有 DNA ，DNA 就是遗传物质生物体内无DNA 时，RNA 是遗传物质； 参与蛋白质的合成，即翻译工作；少数RNA 有催化作用鉴定被甲基绿染成绿色被吡罗红染成红色相同点：化学组成成分中都有磷酸及碱基A、C、G；
12、二者都是核酸，核酸中的碱基序列代表遗传信息；联系： RNA 是以 DNA 的一条链为模板转录产生的，即RNA 的遗传信息来自DNA 。四、遗传信息、密码子和反密码子的比较（一）含义及作用1、遗传信息：基因中脱氧核苷酸（或碱基）的排列顺序。2、密码子： mRNA 上决定一个氨基酸的3 个相邻碱基，决定氨基酸的排序。3、反密码子：与mRNA中的密码子互补的tRNA 一端的 3 个碱基，起识别密码子的作用。（二）联系1、遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。2、mRNA 的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到翻译的作用
13、。（三）对应关系【思考感悟】密码子与氨基酸有怎样的对应关系？一种密码子只能决定一种氨基酸（终止密码子除外），一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。【基础训练】1、下列有关图中的生理过程（图中代表核糖体，代表多肽链）的叙述中，不正确的是（C ）A、图中所示的生理过程主要有转录和翻译B、链中（ AT）/（GC）的比值与链中此项比值相同C、一种细菌的由480 个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为160 个氨基酸D、遗传信息由传递到需要RNA作工具2、人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的（D ）A、DNA碱基排列顺序不同 B、核糖体不同C、转运 RNA不同D、信使 R
14、NA不同3、如图表示真核生物体内DNA 传递遗传信息的某过程，请据图回答：（1）图示两种物质的组成元素有C、H、O、N、 P。（2）该图所示的是遗传信息传递的转录过程，该过程发生的主要场所是细胞核。若在小麦根细胞中发生该过程的场所有细胞核和线粒体。该过程中，DNA 分子首先在解旋酶的催化作用下，由ATP提供能量将DNA 分子中碱基对内的氢键断开，称之为解旋。（3）是以、中的哪一条链为模板形成的？。在形成的过程中以4 种游离的核糖核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则进行，写出的碱基序列：CAUGCA 。中的 C与中的 C 是同种物质吗？说明理由：不是，中的C 是胞嘧啶核糖核苷酸，中的C 是胞嘧啶脱
15、氧核苷酸。（4）物质形成后在细胞质中与核糖体结合，进行翻译过程，其产物是蛋白质。（5）如果中A 占 26%， U 占 28%，那么，在相应的DNA 片段中， T占 27%，C 占 23%。【高考模拟】4、 （2007 北京理综2）利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各 项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是（D ）A、棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B、大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA C、山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA 序列D、酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白5、 （2008 江苏生物10）叶绿体的DNA 能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下
16、列叙述中错误的是（D ）A、叶绿体DNA 能够转录B、叶绿体DNA 是遗传物质C、叶绿体内存在核糖体D、叶绿体功能不受细胞核调控课题 50：DNA复制、转录、翻译的比较【课标要求】遗传信息的转录和翻译。【考向瞭望】基因表达过程中有关碱基数目的计算。【知识梳理】一、DNA 复制、转录、翻译的比较复制转录翻译时间细胞分裂的间期个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体模板DNA 的两条单链DNA 的一条链mRNA 原料4 种脱氧核苷酸4 种核糖核苷酸20 种氨基酸条件都需要特定的酶和ATP 产物2 个双链 DNA 一个单链RNA （mRNA ，tRNA ，rRNA ）多肽链（或蛋白质）产物动向传递到 2 个子细胞离开细胞核进入细胞质组成细胞结构蛋白质和功能蛋白质特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录； 转录后 DNA 仍恢复原来的双链结构翻译结束后， mRNA 分解成单个核苷酸碱基配对AT，TA，GC，CG A
