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第13讲 DNA分子的结构特点及 遗传信息的传递与表达,考试标准,1.DNA的分子结构和特点：(1)核酸分子的组成(a)；(2)DNA分子的结构和特点(b)；(3)活动：制作DNA双螺旋结构模型(b)。2.遗传信息的传递：(1)DNA分子的复制(b)；(2)活动：探究DNA的复制过程(c)。3.遗传信息的表达：(1)DNA的功能(a)；(2)DNA与RNA的异同(b)；(3)转录、翻译的概念和过程(b)；(4)遗传密码、中心法则(b)；(5)基因的概念(b)；(6)复制、转录和翻译的异同。,考点一 DNA分子的结构和特点(a、b/a、b),知识梳理,1.DNA分子的化学组成(a/a),(1)基本组成元素： (2)基本单位,脱氧核糖核苷酸,C、H、O、N、P,胞腺嘧啶,腺嘌呤,2.DNA分子结构的特点 (b/b),(1)DNA分子由两条长链按 方式盘旋成双螺旋结构 a.外侧(基本骨架)：一个脱氧核苷酸的 与另一个脱氧核苷酸的 结合。 b.内侧： 。 (2)碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过 形成碱基对，且腺嘌呤与 通过两个氢键相连，鸟嘌呤与 通过3个氢键相连。 (3)卡伽夫法则：在DNA分子中，A与T分子数相等，G与C分子数相等，但AT的量不一定等于GC的量。 (4)空间结构：规则的 结构。,反向平行,脱氧核糖,磷酸基团,碱基对,氢键,胸腺嘧啶,胞嘧啶,双螺旋,1.DNA分子结构的“五四三二一”,2.DNA碱基互补配对原则的有关计算 规律1：互补的两个碱基数量相等，即AT，CG。 规律2：任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的50%。 规律3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和。,1.(2016浙江温州检测)有关DNA结构特点的叙述中，不正确的一项是( ),A.每个DNA分子(双链)都含有4种脱氧核苷酸 B.每个DNA分子中脱氧核糖上连接一个磷酸和一个碱基 C.DNA分子两条链中的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对 D.某一段双链DNA分子中若含有20个胞嘧啶，就一定会同时含有20个鸟嘌呤,知识梳理,解析 每个DNA分子(双链)都含有4种脱氧核苷酸，A正确；DNA分子中绝大多数脱氧核糖上连接2个磷酸和一个碱基，只有末端的脱氧核糖连接一个磷酸和一个碱基，B错误；DNA分子两条链中的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对，C正确；双链DNA分子中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，且互补配对的碱基彼此相等，即AT、CG。因此，某一段双链DNA分子中若含有20个胞嘧啶，就一定会同时含有20个鸟嘌呤，D正确。 答案 B,2.非同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是( ),答案 D,3.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( ),A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7% C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%,B,4.下列能正确表示DNA片段的示意图是( ),解析 DNA通常为双链结构，由4种脱氧核苷酸组成，所含碱基为A、G、C、T。A与T配对，之间有两个氢键；G与C配对，之间有三个氢键。DNA分子的两条链反向平行。 答案 D,5.(2016嘉兴期末)下列关于染色体、DNA、基因的叙述，正确的是( ),A.染色体是DNA的唯一载体，基因是具遗传效应的DNA片段 B.一个DNA分子中，构成基因的碱基总数和构成DNA的碱基总数相等 C.DNA分子的一条脱氧核苷酸链中相邻的两个碱基通过氢键相连 D.细胞中的染色体数目不会多于DNA分子数目 解析 除染色体外，DNA还可存在于线粒体或叶绿体中，基因中碱基总数远少于DNA分子中碱基总数；DNA分子中相邻碱基通过3，5磷酸二酯键相连。 答案 D,考点二 遗传信息的传递(b、c/b、c),知识梳理,1.DNA分子的复制过程图解(b/b),解旋酶,脱氧,互补配对,双螺旋,2.DNA分子复制的时间、场所、条件、特点和意义,亲代DNA,子代DNA,有丝分裂,减数第一次分裂,细胞核,亲代DNA的两条链,细胞呼吸,DNA聚合酶,形成子代DNA分子,半保留复制,连续性,特别提醒 DNA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，其结果分析如下：,(1)DNA分子数 子代DNA分子数2n个； 含有亲代DNA链的子代DNA分子数2个； 不含亲代DNA链的子代DNA分子数(2n2)个。,(2)脱氧核苷酸链数 子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条； 亲代脱氧核苷酸链数2条； 新合成的脱氧核苷酸链数(2n12)条。 (3)消耗的脱氧核苷酸数 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(2n1)个； 第n次复制所需该脱氧核苷酸数2n个DNA分子中该脱氧核苷酸数2n1个DNA分子中该脱氧核苷酸数2nmm2n1m(2n2n1)m2n1。,1.一个双链均含32P的DNA分子，在不含32P的溶液中复制3次后，含32P的子代DNA分子个数是( ),A.1 B.2 C.4 D.8 解析 亲代DNA分子双链为32P，在不含32P的溶液中复制3次，可产生238个子代DNA，其中只有2个DNA含有最初的32P模板链，故应选B。 答案 B,对点小练,2.有关真核细胞DNA分子的复制，下列叙述正确的是( ),A.复制过程中先是全部解旋，再半保留复制 B.复制过程中不需要消耗ATP C.DNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接 D.复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团 解析 双链DNA复制的主要特点是“边解旋边复制、半保留复制”，故A项错误；复制过程需要“原料、酶、能量、模板、适宜的温度和pH等”，故B项错误；DNA聚合酶是催化游离的脱氧核苷酸与一段脱氧核苷酸链之间形成磷酸二酯键，故C项错误。 答案 D,3.用15N标记含有100个碱基对的双链DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是( ),解析 DNA连续复制4次，形成16个DNA分子，其中有2个含15N,所有的DNA分子都含14N；最初的DNA分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸40个，复制4次，共需4015600个腺嘌呤脱氧核苷酸。,C,4.如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是( ),A.由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制 B.解旋酶能使双链DNA解开，且需要消耗ATP C.从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的 D.DNA在复制过程中先全部解旋，再复制,解析 题图所示的是真核细胞DNA复制的过程模式图，由图可知，DNA复制为半保留复制，因为新合成的DNA单链和对应的母链组成了新的DNA分子；从解旋酶的参与过程可以看出，解旋酶使DNA双链分开，并且这个过程消耗了ATP；分析图中合成的子链，可以看出两条子链的合成方向是相反的；DNA的复制并没有在DNA全部解旋之后，而是边解旋边复制。 答案 D,考点三 遗传信息的表达,知识梳理,1.DNA的功能(a/a),(1)携带和传递遗传信息 遗传信息蕴藏在4种碱基的 之中。以自身为模板，半保留地进行 ，保持遗传信息的 性。 (2)表达遗传信息 DNA能根据它所贮存的 决定蛋白质的结构。,排列顺序,复制,稳定,遗传信息,2.RNA的结构与分类(b/b),(1)RNA的基本单位 (2)结构 一般是 ，比DNA短。 (3)分布 在 内合成，通过 进入细胞质；或在拟核中合成，无需加工直接进行 。,磷酸,核糖,A、U、G、C,核糖核苷酸,单链,细胞核,核孔复合体,翻译,(4)分类 mRNA：将遗传信息从细胞核内传递到细胞质中。 ：转运氨基酸，识别mRNA上的密码子。 rRNA： 的组成成分。,tRNA,核糖体,3.遗传信息的转录和翻译(b/b),(1)转录,RNA聚合酶,碱基,碱基互补配对,一条链,核糖核苷酸,mRNA,DNA,双螺旋,核糖体,mRNA,氨基酸,转运RNA,多肽链,若干,(3)密码子和反密码子 密码子存在于 上，共有 种。决定氨基酸的密码子有 种；终止密码子有 种，不决定氨基酸；起始密码子有 种，决定氨基酸。 反密码子存在于 上。 生物界的遗传密码是 的，这可以作为生物界统一性的证据。,mRNA,64,61,3,2,tRNA,统一,4.中心法则与基因概念(b/b),(1)中心法则(b/b) 提出者：克里克。 要点：遗传信息由 传递到 ，然后由 决定 的特异性。 内容图解(用简式表示)： 。,DNA,RNA,RNA,蛋白质,(2)基因(b/b) 作用：遗传的一个 ，它在适当的环境条件下控制生物的性状。 与染色体的关系：以一定的次序排列在 上。 本质：有功能的 ，在大多数生物中是一段 ，而在RNA病毒中则是一段 。,基本功能单位,染色体,核酸分子片断,DNA,RNA,1.核酸种类的判断方法 (1)DNA和RNA的判断： 含有碱基T或脱氧核糖DNA 含有碱基U或核糖RNA (2)单链DNA和双链DNA的判断：,2.各种生物的信息传递归纳,1.遗传学上的“密码子”是指( ),A.DNA一条链上的3个相邻碱基 B.核糖体RNA上的3个相邻碱基 C.转运RNA上一端的3个相邻碱基 D.信使RNA上决定一种氨基酸的3个相邻碱基 解析 密码子是指mRNA分子上决定氨基酸的3个相邻碱基。 答案 D,对点小练,2.(2016浙江慈溪检测)如图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法正确的是( ),A.上图表示翻译过程，方向从右到左 B.上的四种脱氧核苷酸可组合成64种密码子,代表20种氨基酸 C.上的一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运 D.若中有一个碱基发生改变，则合成的多肽链的结构一定发生改变,解析 根据四条多肽链的长度可知核糖体在上的移动方向是从右向左，A正确；是mRNA，其上的四种核糖核苷酸可组合成64种密码子，其中的61种密码子代表20种氨基酸，B错误；一种密码子只能决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一种或几种密码子编码，所以一种氨基酸可能由一种或几种tRNA转运，C错误；由于密码子的简并性等原因，若中有一个碱基发生改变后，其控制合成的多肽链的结构不一定发生改变，D错误。 答案 A,3.下图为转录过程示意图。下列叙述正确的是( ),A.a是编码链 B.b是游离的脱氧核苷酸 C.图中RNA聚合酶的移动方向是从右向左 D.图示DNA双螺旋解开不需要RNA聚合酶 解析 图中b为游离的核糖核苷酸，B错误；图中RNA聚合酶的移动方向是从左向右，C错误；题图为转录过程，DNA双螺旋解开需要RNA聚合酶参与，D错误。,A,4.下图为中心法则的示意图，其中代表DNA复制的是( ),A. B. C. D. 解析 图中依次代表DNA复制、转录、翻译、逆转录。 答案 A,5.(2016浙江杭州五校联考)下列关于DNA和RNA的结构与功能的说法，错误的是( ),A.区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以依据碱基比率和种类判定 B.双链DNA分子中碱基G、C含量越高，其结构稳定性相对越大 C.含有DNA的生物，遗传物质是DNA不是RNA D.含有RNA的生物，遗传物质是RNA不是DNA 解析 只有在仅含RNA无DNA的病毒中，RNA才是遗传物质。 答案 D,1.基因是遗传的基本功能单位，它是一段有功能的核酸，在大多数生物中即一段DNA，而在RNA病毒中，则为一段RNA。 2.DNA分子是脱氧核苷酸的多聚体，其立体结构是规则的反向平行的双螺旋结构。 3.DNA分子中一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对由氢键连接( 间有2个氢键， 间有3个氢键)。 4.DNA分子中AT，GC，但AT不一定等于GC，此即DNA中碱基含量的卡伽夫法则。,5.由亲代DNA形成两个完全相同的新DNA分子的过程称DNA的复制，以复制方式合成DNA，可使得遗传信息在传递过程中保持不变。 6.DNA分子复制是半保留复制，即新合成的双链DNA分子总有一条链是来自亲代的DNA，另一条链则是新合成的。 7.转录是指遗传信息由DNA传递到RNA上的过程，其结果是形成RNA，需RNA聚合酶参与。 8.RNA分为信使RNA、转运RNA和核糖体RNA，其中mRNA是行使传达DNA上遗传信息功能的。,9.基因形成RNA产物以及mRNA被翻译为蛋白质产物的过程，称为基因表达。 10.遗传信息由DNA传递到RNA，然后由RNA决定蛋白质的特异性，再加RNA为模板，反向地合成单链DNA(逆转录)和RNA为模板进行RNA复制，此即中心法则全部内容。,
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