第2章 微专题（4）DNA复制、转录和翻译的题型辨析(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修2（苏教版2019）

第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 答案　C 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 答案　B 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 答案　B 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 答案　B 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 答案　C 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 答案　D 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 答案　C 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 答案　A 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 － 遗传信息的传递 遗传信息的表达 复制 转录 翻译 时间 有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期 个体生长发育的整个过程 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质的核糖体上 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 能量 ATP提供 原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 20种氨基酸 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 模板去向 子代DNA分子中 与DNA非模板链重新聚合 降解成核糖核苷酸 产物 完全相同的两个DNA分子 mRNA、rRNA、tRNA 蛋白质(多肽) 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 产物去向 传递到两个子细胞或子代 主要通过核孔进入细胞质 作为细胞的结构蛋白或功能蛋白 碱基配对 T－A、G－C A－U、T－A、G－C U－A、G－C 特点 ①半保留复制 ②边解旋边复制 ③多起点复制 边解旋边转录，转录后DNA双链恢复原状 一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的多肽链 信息传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 答案　C 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 答案　D 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 本讲结束 请按ESC键返回 第二章　遗传的分子基础 生物·必修2 遗传与进化（配 SJ 版） 菜 单 微专题(四)　DNA复制、转录和翻译的题型辨析 题型一　DNA分子的复制 DNA分子连续复制两次图像及解读 [针对训练] 1．真核细胞中DNA复制过程如下图所示，下列表述错误的是(　　) A．多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成 B．每个子代DNA都有一条脱氧核苷酸链来自亲代 C．复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化 D．DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则和精确的模板 解析　多起点双向复制，能保证DNA复制在短时间内完成；DNA复制以亲代DNA分子的两条链分别为模板，按照碱基互补配对原则合成子链DNA，所以每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代；复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化；DNA分子的精确复制依赖于碱基互补配对原则，即A与T配对、G与C配对。 2．下图为真核细胞DNA复制过程模式图，请根据图示过程回答下列问题： (1)由图示得知，1个DNA分子复制出乙、丙2个DNA分子，其方式是________________。 (2)DNA解旋酶能使双链DNA解开，但需要细胞提供________________。 (3)从图中可以看出合成的两条子链的方向是________(填“相同”或“相反”)的。 (4)真核细胞中DNA复制的场所是________________等；细胞分裂过程中，在复制完成后，乙、丙分开的时期为________________。 (5)DNA分子通过复制，将________从亲代传给子代，从而保持了________________的连续性。 解析　(1)DNA复制的方式是半保留复制，其特点是边解旋边复制。(2)解旋过程需要细胞提供能量。(3)DNA的2条脱氧核苷酸链是反向平行的关系，那么以这两条链为模板合成的子链的方向也应该是相反的。(4)真核细胞内DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体和叶绿体等；复制后的DNA分子分别存在于两条染色单体中，染色单体分开发生的时期是有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。(5)DNA分子复制的意义是将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。 答案　(1)半保留复制　(2)能量(或ATP)　(3)相反　(4)细胞核、线粒体和叶绿体　有丝分裂后期和减数第二次分裂后期　(5)遗传信息　遗传信息 题型二　DNA复制相关计算 “图解法”分析DNA复制过程中的数量关系 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 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，复制n次需该脱氧核苷酸数＝m×(2n－1)个，n－1次复制需该脱氧核苷酸数＝m×(2n－1－1)个，则第n次复制需该脱氧核苷酸数＝m×2n－m×2n－1＝m×(2n－2n－1)＝m×2n－1个。 [特别提醒]　与DNA复制相关计算的四个易错点 (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，但后者只包括最后一次复制。 (2)碱基数目：注意碱基的数目单位是“对”还是“个”。 (3)复制模板：在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。 (4)关键词语：看清是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词。 [针对训练] 3．一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是(　　) A．该DNA分子的特异性与碱基对的排列顺序有关 B．复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链数目之比为1∶7 D．子代DNA分子中含32P的分子数目与只含31P的分子数目之比为1∶3 解析　由题意可知，该DNA分子中胞嘧啶占30%，则该DNA复制时需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为10 000×30%×(23－1)＝2.1×104。 4．某双链DNA分子有100个碱基对，其中腺嘌呤30个，下列叙述正确的是(　　) A．该DNA分子一条单链中，腺嘌呤和胸腺嘧啶占50% B．该DNA分子两条链之间总是嘌呤和嘧啶形成碱基对 C．该DNA分子第三次复制时需要胞嘧啶脱氧核苷酸490个 D．该DNA分子复制时，在DNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开 解析　该双链DNA分子有100个碱基对，其中腺嘌呤30个，胸腺嘧啶也为30个，该DNA分子中A＋T占30%，则DNA分子一条单链中，A＋T占30%；DNA分子两条链之间的碱基靠氢键连接成碱基对，腺嘌呤与胸腺嘧啶、鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对；该DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸为70个，第三次复制时需要胞嘧啶脱氧核苷酸70×23－1＝70×4＝280个；DNA复制时，在解旋酶的作用下DNA双螺旋解开。 题型三　巧用图解，突破DNA复制与细胞有丝分裂中染色体标记问题 有丝分裂中子染色体标记情况分析 (1)过程图解(一般只研究一条染色体)： 复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)： 复制两次： (2)规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。 [针对训练] 5．蚕豆根尖细胞(2n＝12)在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是(　　) A．每条染色体的两条单体都被标记 B．每条染色体中都只有一条单体被标记 C．只有半数的染色体中有一条单体被标记 D．每条染色体的两条单体都不被标记 解析　DNA复制方式是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3H－T)培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子中都有一条脱氧核苷酸链含3H－T，然后在不含放射性标记的培养基中培养至中期，DNA分子复制后形成的两个DNA分子通过着丝粒连接，其中一个DNA分子的一条链含3H－T。 题型四　遗传信息、密码子、反密码子的比较 1．界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子 2．明确氨基酸与密码子、反密码子的数量关系 (1)一种氨基酸可对应一种或几种密码子(即密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。 (2)除终止密码子外，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)密码子有64种(3种终止密码子；61种决定氨基酸的密码子，其中密码子AUG不仅编码甲硫氨酸，还是起始密码子)。 [针对训练] 6．根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是(　　) DNA双链 T G mRNA tRNA反密码子 A 氨基酸 苏氨酸 A.TGU　　　　　　B．UGA C．ACU　　　　　　D．UCU 解析　由表格信息无法直接确定转录的模板链，由DNA两链间、模板链与mRNA间、mRNA与反密码子间均遵循碱基互补配对原则及密码子位于mRNA上，可判断苏氨酸的密码子可能为ACU或UGU。 7．下图表示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，下列说法中正确的是(　　) A．由图分析可知①链应为DNA的α链 B．DNA形成②的过程发生的场所是细胞核 C．酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUA D．图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行 解析　根据碱基互补配对原则，可知①链是DNA的β链，A错误；由于蓝细菌属于原核生物，没有由核膜包被的细胞核、线粒体及叶绿体，所以DNA形成②的过程发生在拟核，B错误；tRNA一端的三个相邻的碱基是反密码子，密码子在mRNA上，分别是UAG、GAU，C错误；图中②与③配对的过程是翻译，需要在核糖体上进行，D正确。 题型五　遗传信息的转录和翻译 1．对转录和翻译的深度理解 (1)转录的产物不只有mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，但是作用不同。 (2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。 (3)转录和翻译过程中的碱基配对不是A－T，而是A－U。 2．基因表达过程图的分析方法 (1)分析此类问题要分清mRNA链和多肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA链，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体，可同时合成若干条多肽链。 (2)用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图： 3．原核细胞与真核细胞基因表达过程的区别 (1)原核细胞内的基因，其编码蛋白质的碱基序列是连续的，一经转录就产生了成熟的mRNA，可以直接指导核糖体翻译形成蛋白质，且没有核膜的阻隔，所以在进行基因表达时可以边转录边翻译。 (2)真核细胞细胞核内的基因，其编码蛋白质的碱基序列被很多不能编码蛋白质的碱基序列分隔开。 ①在转录时，先形成不成熟的前体mRNA，然后经过剪切加工，才形成成熟的mRNA，才能指导核糖体翻译形成蛋白质。 ②加上真核细胞核膜的阻隔，所以在进行基因表达时只能先转录后翻译。 [针对训练] 8．下面甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图，有关说法正确的是(　　) A．甲图所示的过程为翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成 B．乙图所示过程为转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板 C．甲图所示翻译过程的方向是从右到左 D．甲图和乙图中都发生了碱基互补配对且碱基互补配对方式完全相同 解析　由甲图可知，翻译过程中一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时合成多条多肽链；转录产物有信使RNA、转运RNA和核糖体RNA三种，而翻译的模板只能是信使RNA；甲图中多肽链②最长，说明合成该多肽链的核糖体是最早与mRNA结合的，因此核糖体在mRNA上的移动方向是从右到左；转录和翻译过程中都发生了碱基互补配对，但碱基互补配对方式不完全相同。 9．下图所示为甲、乙两类细胞内遗传信息的传递过程的示意图，下列相关叙述中正确的是(　　) A．细胞甲可表示大肠杆菌细胞内遗传信息的传递过程 B．细胞甲中多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译 C．细胞乙中①和②过程都有T－A碱基配对现象 D．细胞乙中核糖体从mRNA的3′端向5′端移动 解析　细胞甲中转录与翻译过程同时进行，是原核生物细胞，A正确；细胞甲中多个核糖体同时与一条mRNA结合，可以在短时间内大量合成相同的多条多肽链，B错误；细胞乙中①为DNA转录成RNA的过程，②为翻译过程，存在密码子与反密码子的配对，是RNA与RNA的配对，因为RNA中无T碱基，所以，只有在转录中有T－A碱基配对现象，C错误；一条mRNA可同时结合多个核糖体，核糖体上合成的肽链越短说明翻译用时越少，细胞乙中核糖体从mRNA的5′端向3′端移动，D错误。 题型六　DNA的复制、转录和翻译的比较 1．DNA的复制、转录和翻译的比较 2.基因控制蛋白质合成中的相关计算 DNA(基因)、mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸数目之间的关系可用如图表示： 可见，蛋白质中氨基酸数目＝1/3mRNA上碱基数目＝1/6DNA(或基因)上碱基数目。 [针对训练] 10．下列有关DNA复制、转录和翻译的叙述中，正确的是(　　) A．DNA复制只以DNA分子的一条链为模板，所以称为半保留复制 B．转录需要以信使RNA为模板，以核糖核苷酸为原料 C．翻译过程中，遗传信息从RNA流向蛋白质 D．复制、转录和翻译时，都遵循A与T配对，G与C配对的方式 解析　DNA复制时，以DNA分子的两条链为模板，形成的子代DNA分子中含有一条原来的母链和一条新合成的子链，所以称为半保留复制，A错误；转录是以DNA分子中一条特定的链为模板，原料是核糖核苷酸，B错误；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，因此遗传信息从RNA流向蛋白质，C正确；翻译过程中没有A与T配对的方式，D错误。 11．某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量最多为(　　) A．2/3ab－6b＋18n B．1/3ab－6b C．1/3×18 D．1/3ab－(1/3b－n)×18 解析　控制某蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质由b/3个氨基酸脱水缩合而成；氨基酸平均相对分子质量为a，则组成该蛋白质的氨基酸的总相对分子质量为1/3ab；由于氨基酸经脱水缩合形成n条肽链，进而组成该蛋白质共脱去(b/3－n)个水分子，相对分子质量减少(1/3b－n)×18。即该蛋白质的相对分子质量为1/3ab－(1/3b－n)×18。 $$