2026届高三一轮复习生物：DNA的复制与基因的表达课件

1 考点一：DNA的复制 考点二：基因的表达 考点三：中心法则 考点四：基因与性状的关系 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 一轮复习，夯实基础！ 3.1.3 概述DNA分子通过半保留方式进行复制 3.1.4 概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成， 细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现 3.1.5 概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象 2 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 一轮复习，夯实基础！ 考点一：DNA的复制 1. 对DNA复制的推测 （1）全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分； （2）半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；由沃森和克里克提出 （3）分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的； 3 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 一轮复习，夯实基础！ 考点一：DNA的复制 2. DNA半保留复制的实验证据 （1）科学家：__________________ （2）科学方法：假说-演绎法 （3）实验技术： ①____________________________ ②_____________________________ （3）实验材料：_______________ 梅塞尔森和斯塔尔 同位素标记技术 密度梯度离心技术 大肠杆菌 4 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 一轮复习，夯实基础！ 考点一：DNA的复制 （4）实验过程： ①提出问题：大肠杆菌是如何进行复制DNA的？ ②作出假设、演绎推理 全重 14N/14N 15N/14N 15N/15N 亲代 子一代 子二代 子三代 轻 中 重 5 全重 14N/14N 15N/14N 15N/15N 亲代 子一代 子二代 子三代 轻 中 重 全保留复制 6 全重 全中 14N/14N 15N/14N 15N/15N 亲代 子一代 子二代 子三代 轻 中 重 半保留复制 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 一轮复习，夯实基础！ 7 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点一：DNA的复制 （4）实验过程： ③实验验证 用15N标记大肠杆菌：____________________________________________________; 将大肠杆菌转移到含有_________的普通培养液。当大肠杆菌进行一次和两次分裂后，分别对其DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA的位置。 ④得出结论 实验结果与半保留复制的推理结果相同，DNA复制的方式是半保留复制。 用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代 14NH4Cl 8 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 一轮复习，夯实基础！ 考点一：DNA的复制 3. DNA复制的过程 （1）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 （2）时期：_____________________________________________ (3）条件 DNA复制 PCR（选修三） 模板 以解开的两条母链分别为模板   原料 四种脱氧核苷酸   能量 ATP   酶 解旋酶、DNA聚合酶   其他（选修三） 引物、引物酶、DNA连接酶   有丝分裂间期，减数第一次分裂前的间期 以解开的两条母链分别为模板 四种三磷酸脱氧核苷酸（dNTPs） 四种三磷酸脱氧核苷酸（dNTPs） Taq DNA聚合酶 引物 Mg2+ Mg2+ 9 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 一轮复习，夯实基础！ 考点一：DNA的复制 3. DNA复制的过程 （4）过程： 解旋→合成（延伸）→盘绕 10 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 一轮复习，夯实基础！ 考点一：DNA的复制 3. DNA复制的过程 （4）过程： 解旋→合成（延伸）→盘绕 （5）特点：①_________________②_________________③________________ （6）DNA能够准确复制的原因： ①DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板； ②碱基互补配对原则保证复制准确无误 （7）意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的_______。 半保留复制 边解旋边复制 多起点复制（真核） 连续性 11 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 一轮复习，夯实基础！ 考点一：DNA的复制 4.与DNA分子复制有关的计算 DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则： (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： ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸的数目为m×(2n－1)个； ②第n次复制需该脱氧核苷酸数＝m×(2n－2n－1)＝(m×2n－1)个。 12 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点二：基因的表达 1. 基因的表达：基因控制蛋白质的合成，包括转录和翻译两个过程。 2. RNA能够作为DNA的信使的原因： ①分子结构与DNA很相似，可以储存______________； ②一般是_____链，而且比 DNA 短，因此能够通过_____，从细胞核转移到细胞质中； ③可以进行碱基互补配对。 3. RNA的种类及作用： 遗传信息 单 核孔 13 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点二：基因的表达 3. RNA的种类及作用： 种类 英文缩写 空间结构 功能         将遗传信息从细胞核带到细胞质，作为翻译的模板         与蛋白质一起构成核糖体，参与蛋白质的合成过程         转运氨基酸，参与蛋白质的合成过程 信使RNA (1-5%） 转运RNA（15%） 核糖体RNA (>80%） mRNA tRNA rRNA 三叶草形 14 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点二：基因的表达 4. 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）场所：①真核生物：___________（主要），________________________。 ②原核生物为________________________________。 （3）条件：①模板：DNA一条链（也叫____________________）； 【注】在含有若干基因的DNA分子中，各个基因的有义链并不一定都在同一条脱氧核苷酸链上，如右图所示。 ②能量：ATP ③原料：核糖核苷酸 ④酶：_______________ 细胞核 叶绿体、线粒体 拟核（细胞质） 模板链/反义链 RNA聚合酶 15 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点二：基因的表达 （4）过程： （4）特点： （5）遗传信息的流向： 边解旋边转录 DNA→RNA 16 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点二：基因的表达 5. 密码子 （1）三联体密码的提出 ①数学运算 ②1961年 克里克 野生型噬菌体→插入或删去3个碱基(位置接近) →野生型或接近野生型噬菌体 野生型噬菌体→插入或删去1/2个碱基(位置接近) →无法产生子代噬菌体 4 16 64 256 17 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点二：基因的表达 5. 密码子 （1）三联体密码的提出 ③1961年 尼伦伯格、马太 18 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点二：基因的表达 5. 密码子 （2）密码子 ①概念：____________上决定一个氨基酸的_____个相邻的碱基 ②种类数：______________ ③特殊密码子： AUG既可以编码___________，又是______________； GUG在_______________中，可以作为________密码子，此时它编码_________；在其他情况下，它编码___________； UGA在正常情况下是________密码子，在特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸。 mRNA 3 64 甲硫氨酸 起始密码子 原核生物 起始 甲硫氨酸 缬氨酸 终止 19 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点二：基因的表达 5. 密码子 （3）密码子和氨基酸的关系： ①一个密码子决定一特定的氨基酸； ②简并性：一种氨基酸由一种或两种以上的密码子决定。 简并性的意义：__________________________________________________； ________________________________________________________________。 ③通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表，由此可以推出 ___________________________________。 （4）反密码子：__________上与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。 当密码子中有一个碱基改变时，并不会改变其对应的氨基酸 当某种氨基酸使用频率较高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。 当今生物有着共同的祖先 tRNA 氨基酸 氢 反密码子 20 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点二：基因的表达 6. 翻译 （1）概念：游离在细胞质中的氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。 （2）场所（细胞器）：__________ （3）条件：①模板_________，与DNA的_________遗传信息相同。 ②原料（氨基酸） ③能量 ④酶 ⑤tRNA(搬运氨基酸) （4）过程： 起始→运输→延伸→停止→脱离 （5）遗传信息的流向： mRNA 核糖体 模板链 21 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点二：基因的表达 6. 翻译 （6）提高合成蛋白质效率的方式： ①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 ②目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。 ③方向：从右向左(见图1)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。 22 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点二：基因的表达 7. 与蛋白质合成有关的计算 蛋白质中氨基酸数目=_______mRNA碱基数目=______DNA(或基因)碱基数目。(不考虑终止密码子) 1/3 1/6 (不考虑真核细胞转录过程中的剪接、加工) 23 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点三：中心法则 1. 中心法则的内容： 2. 中心法则适用条件： （1）DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物遵循的法则。 （2）RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。 3. 中心法则的意义： （1）对遗传信息流动过程的概括。 （2）对DNA基本功能（传递和表达遗传信息）的概括。 （3）对生物遗传物质和性状的关系以及传递途径的概括。 （4）生命是物质、能量和信息的统一体。   DNA的复制 转录 翻译 场所       模板       原料       产物       遗传信息的流向       24 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点三：中心法则 4. 真核生物复制、转录和翻译的比较 游离的 脱氧核苷酸 游离的 核糖核苷酸 游离的 氨基酸 DNA RNA 蛋白质 DNA→DNA DNA→RNA 亲代DNA的 每一条链 DNA的一条链（基因的模板链） mRNA 细胞核 细胞核 细胞质 mRNA→Pro 25 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点三：中心法则 5. 原核、真核生物的比较   原核生物 真核生物 基因的结构       转录产物     翻译产物     转录场所     翻译场所     特点     拟核+细胞质 细胞质 边转录边翻译 先转录后翻译 细胞核 细胞质 26 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 考点四：基因与性状的关系 1. 基因控制性状的途径 (1)直接控制途径(用文字和箭头表示) 基因_________________________生物体的性状。 (2)间接控制途径(用文字和箭头表示) 基因_________________________生物体的性状。 2. 基因与性状间的对应关系 (1)_____________________________________ (2) _____________________________________ (3) _____________________________________ (4) ________________________________________ →酶的合成→代谢过程→ →蛋白质的结构→ 性状是基因和环境调节共同作用的结果 一个基因→一个性状 一个基因→多个性状 多个基因→一个性状 27 环境（外因） + 决定 调控基因的表达 基因（内因） 性状 蛋白质 指导合成 体现 【回归教材】P74 基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控这生物体的性状。 第十六讲 DNA的复制与基因的表达 $$