第4讲 基因的结构和功能、基因的复制和表达-【暑假自学课】2022年新高二生物暑假精品课（人教版2019）

新人教版高中生物学必修2核心知识专题复习 专题4 基因的结构和功能、基因的复制和表达 【复习目标】 1.概述DNA分子的结构及主要特点 2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制 3.DNA的结构决定其功能，理解生命的延续和发展 4.建立DNA分子双螺旋结构模型、阐明DNA复制过程，培养归纳与概括、逻辑分析能力 5.探究DNA的半保留复制，培养实验设计与结果分析能力。 【本质阐述】 1.1.DNA双螺旋结构模型构建者：沃森和克里克。 2.DNA的结构层次 3.DNA分子的结构 4.DNA中碱基数量的计算规律 5.DNA复制的过程 (1)概念、时间、场所 (2)过程 (3)特点：边解旋边复制(过程上)、半保留复制(结果上)。 (4)准确复制的原因和意义每个DNA分子都保留 原DNA的一条链 ①DNA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。 ②DNA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。 6.基因表达 转录　以基因为单位进行，在同一个细胞内的不同基因可 以选择性转录。 (1)概念：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。 (2)场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。 (3)过程 提醒　(1)一个DNA分子上有许多个基因，其中某个基因进行转录时，其他基因可能转录也可能不转录，它们之间互不影响。 (2)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。 (3)转录完成后，RNA从DNA上释放，原DNA恢复双螺旋结构。 3.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)场所或装配机器：核糖体。 唯一场所 (3)过程 (4)产物：多肽蛋白质 4.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系 (1)遗传信息、密码子与反密码子之间的联系 (2)密码子、tRNA和氨基酸之间的对应关系 ①密码子有64种 a.有2种起始密码子：在真核生物中AUG作为起始密码子；在原核生物中，GUG也可以作为起始密码子，此时编码甲硫氨酸。 b.有3种终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸；不同生物共用一套遗传密码。 ②一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。 ③每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA转运。 【典例剖析】 1.下图表示发生在某哺乳动物细胞内的遗传信息传递过程，下列叙述错误的是(　　) A.a、b过程可发生在细胞核和细胞质中，a、b、c过程都能产生水 B.b过程不需要专门的解旋酶，因为RNA聚合酶具有解旋作用 C.c过程所需的模板来自b过程，c过程可以迅速合成大量相同肽链 D.造血干细胞中a、b、c过程都能进行，胰岛B细胞中都不能进行 2.DNA指纹技术是鉴定亲缘关系的重要方法。如图为某男性X和其两任妻子M、N以及四个在战乱中走失的孩子的DNA指纹图谱，下列分析正确的是(　　) A.b是M与X的孩子，c是N与X的孩子 B.c是M与X的孩子，b是N与X的孩子 C.d是M与X的孩子，a是N与X的孩子 D.d是M与X的孩子，b是N与X的孩子 3.科学家为了探究DNA复制方式，先用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，再将亲本大肠杆菌转移到含14NH4Cl原料中培养，收集不同时期的大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。 (1)用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，培养若干代的目的是　 ____________________________________________________。 (2)有科学家认为DNA的复制是全保留复制，复制形成的两条子链结合在一起，两条模板链重新结合在一起。若是全保留复制，则实验结果是：子一代的DNA位置是____________________________________________________。 (3)科学家进行实验，得到的实验结果是：子一代的DNA位置全在中带，子二代的DNA位置一半在中带一半在轻带。这个结果否定了全保留复制，你对此的解释是　 ____________________________________________________。 (4)有人认为，将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心，就能直接判断DNA的复制方式，如果为轻带，为重带，则一定为半保留复制。你认为这种说法是否正确，并说出你的理由。 _________