2018版高考生物一轮复习 第六单元 遗传的分子基础 微讲座 遗传的分子基础学案 新人教版

遗传的分子基础授课提示：对应学生用书第133页1DNA复制、转录和翻译过程相关易错总结(1)场所：细胞中有DNA的场所就会有复制、转录的发生，如线粒体和叶绿体中也会发生；翻译发生在核糖体上(核糖体主要存在于细胞质中线粒体、叶绿体中也含有)。注意：哺乳动物成熟红细胞中无细胞核和细胞器，不能进行DNA的复制、转录和翻译。(2)范围及时期：DNA的复制主要发生于能进行分裂的细胞中，主要发生于分裂间期；转录和翻译发生于所有含DNA的细胞中，仅在细胞周期的分裂期不能进行转录；就个体而言，转录可发生在个体生长发育的任何时期。(3)转录的产物不仅有mRNA分子，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息。3种RNA分子都参与翻译过程，只是作用不同。tRNA上有很多个碱基，并非只有3个，只是构成反密码子的是3个。(4)真核生物与原核生物中转录和翻译的比较：真核生物核基因的转录和翻译是在不同的场所进行的，DNA先在细胞核内转录形成mRNA，mRNA通过核孔进入细胞质后才能进行翻译；原核生物由于没有成形的细胞核，没有核膜的阻隔，所以可以边转录边翻译。(5)转录、翻译过程中的碱基配对方式：转录中DNA和RNA互补配对，因此碱基配对类型有TA、AU、GC三种；翻译过程中是mRNA和tRNA互补配对，因此碱基配对类型有AU、GC两种。2遗传物质功能的归纳总结(1)复制功能：亲代通过复制将遗传物质传给子代。(2)指导蛋白质的合成：通过指导蛋白质的合成来控制生物性状，一条途径是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状；另一条途径是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。(3)基因是具有遗传效应的DNA片段。“遗传效应”指的是对蛋白质的合成有直接或间接影响的能力。转录得到的RNA不一定是翻译的模板，可能被加工成tRNA或rRNA(参与核糖体的构成)。3中心法则相关易错分析(1)上述五个生理过程不会同时发生在同一个细胞中。如高度分化细胞的细胞核中，一般不会进行过程，因为细胞已经不再进行分裂，但是可进行两个过程。(2)正常细胞中不会发生两个过程，这两个过程也不会发生在病毒体内。只有被病毒侵入的细胞中才能进行其中的一个过程：逆转录病毒的遗传信息流动过程有；RNA自我复制病毒的遗传信息流动过程有。题组突破演练1如果把人的精原细胞中的46个DNA分子用15N标记，此细胞在不含标记的环境中依次经过一次有丝分裂和一次减数分裂，则相关描述正确的是()A在有丝分裂后期，含有15N的染色体有46条B在减数第一次分裂后期，一个初级精母细胞中含有15N的DNA有46个C在减数第二次分裂后期，每对同源染色体中有1条染色体含有15ND形成的8个精细胞中，含有15N的细胞最少占25%解析：含15N标记的DNA分子的精原细胞在不含标记的环境中先经过一次有丝分裂，在有丝分裂间期，DNA分子复制一次，复制后每条染色单体中的DNA都是一条链含15N，另一条链不含15N。由于体细胞中有46条染色体，所以有丝分裂后期着丝点分裂后，染色体变为92条，每条染色体的DNA中都有一条链含15N，所以有丝分裂后期含有15N的染色体有92条，A错误。有丝分裂后再进行减数分裂，在减数第一次分裂间期，DNA再复制一次，复制后的每条染色体的两条染色单体中只有一条染色单体中的DNA的一条链含有15N，减数第一次分裂后期，同源染色体分开，但还未分到两个子细胞中，此时一个初级精母细胞中有46条染色体含有15N，含有15N的DNA也有46个，B正确。减数第二次分裂后期的细胞中无同源染色体存在，C错误。处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞中的46条染色体中有23条含有15N，这些具有15N的染色体随机进入两个子细胞中，因此，形成的8个精细胞中，至少有一半含有15N标记，最多可以达到100%，D错误。答案：B2图1表示细胞内合成RNA的过程；图2表示a、b、c三个核糖体相继结合到一个mRNA分子上，并沿着mRNA移动合成肽链的过程。下列相关叙述中正确的是()A图1所示过程不会发生在原核细胞中，该DNA片段至少含有2个基因B图1中两个RNA聚合酶反向移动，该DNA片段的两条链均可作为模板链C图2中最早与mRNA结合的核糖体是a，核糖体沿箭头方向移动D图1碱基的配对方式为AU、GC、TA，图2为AU、GC解析：分析可知，图1所示过程为转录过程，真、原核细胞中都会发生转录，A错误；图1中有两个基因正在进行转录，因为DNA两条链的方向分别是35和53，图1中左边基因转录的方向为从左往右(即RNA合成方向是53)，右边基因转录的方向为从右往左(实际上RNA的合成方向也是53)，所以RNA聚合酶都是沿着模板链的35方向移动，B错误；图2中，c核糖体上的肽链最长，a核糖体上的肽链最短，说明c核糖体最先和mRNA结合，核糖体沿箭头方向移动，C错误；转录过程中的碱基互补 配对方式为AU、GC、TA，而翻译过程中的碱基互补配对方式为AU、GC，D正确。答案：D3图1表示具细胞结构的生物遗传信息传递的某过程，图2表示DNA结构片段。请回答下列问题：(1)图1所示的遗传信息传递过程中不同于图2的碱基互补配对方式是_。(2)若把图2所示DNA片段放在含15N的培养液中复制3代，子代中含14N的DNA所占比例为_。(3)某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式是全保留还是半保留进行了探究(已知实验所用细菌中只有一条DNA分子，全保留复制中子代DNA均由两条子链结构，培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代)。请据图3回答下列问题：图3实验三的离心结果：如果DNA位于1/2重带和1/2轻带位置，则是全保留复制；如果DNA全位于中带位置，则是_复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析，如果DNA位于_(位置及比例)带位置，则是全保留复制；如果DNA位于_(位置及比例)带位置，则是半保留复制。(4)某卵原细胞(2N4)中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有_条；减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有_条，其产生含有15N标记的卵细胞的概率为_。解析：(1)图1表示转录过程，图2表示DNA结构片段，因此，图1所示的遗传信息传递过程中不同于图2的碱基互补配对方式是AU。(2)图2所示的DNA中一条链含15N，另一条链含14N，若把此DNA片段放在含15N的培养液中复制3代，凡是新形成的子链都含有15N，子代DNA分子总数是8，根据半保留复制，其中含14N的DNA分子数为1，因此子代中含14N的DNA所占比例为1/8。(3)据图3可知：研究DNA复制的方式可用同位素示踪技术和密度梯度离心法。若实验三的离心结果为DNA位于1/2重带和1/2轻带位置，说明复制产生的子代是两条含14N的链构成的DNA，分布在轻带位置，而亲代两条含15N的链重新构成一个DNA分子，位于重带位置，应为全保留复制；如果DNA全位于中带位置，表明子代DNA都是一条链含14N，一条链含15N，所以是半保留复制。实验四是把14N细菌放在含有15N的培养基中培养40 min，该细菌分裂2次，共形成4个子代DNA分子。若是全保留复制，则有3个DNA分子的2条链均含15N,1个DNA分子的2条链均含14N，经密度梯度离心后位于1/4轻带和3/4重带位置；若是半保留复制，则有2个DNA分子的一条链含15N，另一条链含14N，另2个DNA分子的2条链均含15N，经密度梯度离心后位于1/2中带和1/2重带位置。(4)由题意可知，该卵原细胞含有4条即2对同源染色体，其中有2条即每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，依据DNA分子半保留复制的原理，当DNA复制结束时，2条被15N标记的染色体所含有的4条染色单体上的DNA分子均为一条链含15N，另一条链含14N，因此处于减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有4条。减数第一次分裂后期同源染色体分离，分别移向细胞两极，因同源染色体移向细胞两极的过程是随机的，所以减数第一次分裂结束时所形成的次级卵母细胞中含有的被15N标记的染色体数是0或1或2。减数第二次分裂后期由于着丝点分裂，1条染色体形成2条子染色体，因此处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有0或2或4条，其产生含有15N标记的卵细胞的概率为3/4。答案：(1)AU(2)1/8(3)半保留1/4轻带和3/4重1/2中带和1/2重(4)40或2或43/44在正常人体细胞中，非受体型酪氨酸蛋白结合酶基因abl位于9号染色体上，表达量极低，不会诱发癌变。在慢性骨髓瘤病人细胞中，该基因却被转移到第22号染色体上，与bcr基因相融合。发生重排后基因内部结构不受影响，但表达量大为提高，导致细胞分裂失控，发生癌变。图一表示这种细胞癌变的机理，图二表示基因表达的某一环节。据图回答下列问题：(1)细胞癌变是细胞畸形分化的结果，据图一分析，细胞分化的根本原因是_，其调控机制主要发生在_过程。(2)细胞癌变的病理很复杂，图示癌变原因从变异的类型看属于_。(3)图二表示图一中_过程，其场所是_。(4)分析图二可见，缬氨酸的密码子是_，连接甲硫氨酸和赖氨酸之间的化学键的结构式是_。(5)一种氨基酸可以由多个密码子决定，这对生物生存和发展的重要意义是_。解析：(1)细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，即通过调控使特定基因进行转录。(2)该基因片段被移接到非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位。(3)图二发生mRNA与tRNA互补配对的过程，故可判断该过程为翻译，其场所为核糖体。(4)根据运输缬氨酸tRNA上的反密码子为CAG，可知其互补的密码子为GUC。肽链中两个氨基酸之间脱水缩合所形成的键为肽键，其结构式为NHCO。(5)由于多种密码子可决定同一种氨基酸，故当发生基因突变导致密码子中某一碱基的种类发生改变时，其所对应的氨基酸的种类不一定改变，从而提高了生物性状的稳定性。答案：(1)基因的选择性表达转录(2)染色体(结构)变异(3)翻译核糖体(4)GUCNHCO(5)在一定程度上防止由于碱基的改变而导致生物性状的改变(或：当某种氨基酸使用频率高时，几种密码子决定同一种氨基酸，可以保证翻译速度)- 5 -